Il fai da te dell'avancarica ( Trattamento termico dei metalli acciaiosi)
CIRCIUS
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Il fai da te dell’avancarica
Trattamento termico dei metalli acciaiosi By Circius TRATTAMENTO TERMICO PER LA TEMPERA DEI METALLI ACCIAIOSI
Il trattamento termico dei metalli acciaiosi si compone di due fasi separate e distinte. Può capitare che non si sia a conoscenza né del tipo di acciaio con cui si ha a che fare né del tipo di impiego a cui esso è destinato (acciaio speciale per utensili, per molle, etc.). In questa situazione occorrerà procedere per tentativi. Nel nostro caso l'acciaio, ed i tipi di tempera relativi, si riferiscono principalmente al tipo di metallo con cui le varie parti dell'acciarino sono composte ( molla principale del cane, martellina, molla di richiamo della martellina, noce, fermo della noce, saltarello), le cui caratteristiche sono abbastanza note e simili in tutti gli acciarini comunemente in commercio. E' bene in ogni caso essere prudenti e procedere con cautela senza scostarsi eccessivamente dalle temperature consigliate durante il trattamento termico delle parti nelle fasi di seguito descritte. La prima fase ( indurimento del metallo), avviene per immersione in un liquido di riferimento ( acqua, acqua con consistente aggiunta di sale da cucina, o olio) dopo aver portato la parte da trattare al calor (color) rosso ciliegia. Molto spesso, ad evitare rotture delle parti sotto sforzo, a meno che non si abbiano conoscenze precise delle caratteristiche del metallo in oggetto, conviene orientarsi verso l'uso dell'olio piuttosto che dell'acqua. Alcuni produttori americani di acciarini ( Siler, Chambers,...) o di acciaio per molle (Dixie), lo consigliano esplicitamente. L'uso dell'acqua procura un eccessivo indurimento (cristallizzazione) del metallo, con relativa fragilità del pezzo trattato. 1ª FASE - INDURIMENTO L'equipaggiamento necessario per questa fase consiste nell'utilizzo di una fiamma libera capace di portare la parte da trattare alla giusta temperatura. Si può convenientemente utilizzare una torcia a gas propano, facilmente reperibile in commercio, anche se per parti abbastanza consistenti (martellina...) ne potranno occorrere due. Ovviamente se si è in pos2
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sesso di una torcia oxi-acetilenica, l'operazione è enormemente facilitata. L'uso di fornaci capaci di raggiungere la temperatura desiderata ( fornaci da ceramista...) non è consigliabile, in quanto la temperatura si raggiunge in assenza di ossigeno e quindi si incorre in un processo di de-carbonizzazione ( volatizzazione superficiale dello strato carbonioso), con conseguente perdita finale della durezza del pezzo. Una tale attrezzatura potrà tuttavia essere utilissima per la seconda fase successiva, che non richiederà temperature molto elevate per essere portata a compimento. Per prima cosa occorre attorcigliare il particolare da trattare con un sottile (ma non troppo), filo di ferro ( così da poterla sospendere e successivamente immergere nel liquido di riferimento) e scaldarlo uniformemente fino al raggiungimento dei circa C 820° ( F 1500°) gradi richiesti (rosso ciliegia). Immergere quindi rapidamente la parte in ~ 1 litro di olio minerale leggero ( acquistabile dai ricambisti auto)(nota 1) posto in un barattolo di scarto, muovendola nel liquido per una trentina di secondi dove sarà poi lasciata fino al totale raffreddamento. Quanto sopra viene consigliato per il trattamento di acciaio destinato alla produzione delle molle. Per quanto attiene alla tempera delle martelline (acciaio 6150) viene da alcuni consigliato di elevare la temperatura a C 900° ( F 1650 ) e di immergere poi il pezzo in acqua a temperatura ambiente. E’ sempre opportuno carburizzare, durante le fasi di riscaldamento, i pezzi trattati con le apposite polveri disponibili in commercio, (quali “Kasenit”, “ TEMPERA DIAMANTE ”, etc.) onde evitare la perdita di carbonio. Il successo dell'operazione può essere facilmente verificato accertandosi che il pezzo così trattato non possa essere attaccato dall'uso di una lima. In ogni caso l'operazione può essere ripetuta senza alcun rischio, fino al raggiungimento dell'obiettivo prefissato. Non tentare di verificare che il pezzo abbia raggiunto la flessibilità necessaria ( nel caso di una molla) perché ora il pezzo è fragilissimo e anche una caduta accidentale può portarlo alla rottura! 2ª FASE - TEMPERA La parte, affinché sia utilizzabile, dovrà ora essere portata al giusto grado di durezza o di flessibilità , attraverso un successivo trattamento termico. Ciò, come abbiamo detto, può essere effettuato attraverso l'uso di fornaci amatoriali ( chi ne possiede una?) o, per scelta successiva, attraverso l'uso del forno domestico in cui sia possibile il controllo della temperatura richiesta ( non sempre è possibile che quest'ultimo possa raggiungere le temperature richieste...). Un altro metodo, maggiormente usato, ma che tuttavia richiede un minimo di esperien3
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za, è consiste nello scaldare la parte con la solita torcia, valutando attraverso il colore che la parte raggiunge durante il trattamento, il raggiungimento dello scopo. La parte, prima dell'inizio del trattamento di tempera, dovrà essere sottoposta a spazzolatura e riportata al colore naturale del metallo. Successivamente, con l'uso del fil di ferro di buona memoria, sarà portata alla temperatura desiderata osservando accuratamente in condizioni di buona luce, ma non violenta, il cambiamento di colore della superficie della particolare in oggetto. Questo sarà in funzione dell'utilizzo a cui è destinato, e sarà quindi diversificato per le molle, la martellina, la noce. etc. Martellina(nota 2)--------------------------------Giallo pallido: Noce, fermo della noce, saltarello---------------Blù: Molle(nota 3)---------------------Blù con sfumature di grigio: (Vedi anche nota 6)
C 230-240° (F 450°) C 280° (F 550) C 315-320° (F 600°)
I colori che si raggiungeranno con il riscaldamento delle parti saranno in progressione: Giallo paglia, bronzo, porpora, blù, grigio. Invece che dell'uso del fil di ferro, per ottenere un miglior controllo della operazione, si può utilmente adagiare la parte da trattare su un letto di sabbia posto in un pezzo di ferro a "U" di adeguate dimensioni trattenuto in morsa (sufficientemente lungo: una ventina di cm.) e riscaldato dalla parte inferiore finoall'apparire dei colori desiderati. Qualcuno consiglia di far rinvenire il metallo ( ciò vale solo per le molle) attraverso un procedimento empirico che consiste nell'adagiare la parte da trattare in un recipiente metallico dal bordo piuttosto basso, ricoprirne appena il fondo con dell'olio motore (anche usato), e riscaldarlo con una torcia al propano finché l'olio stesso non prenda fuoco. Durante il procedimento rivoltate per alcune volte il pezzo da trattare per far sì che il procedimento sia piuttosto omogeneo. Far consumare tutto l'olio. la molla (piuttosto bruciacchiata...) è pronta! POSSIBILI RIMEDI Sovrariscaldare le parti e/o l'utilizzo di una fornace può portare alla perdita superficiale dello strato di carbone per alcuni millesimi di mm. A ciò si può ovviare togliendo questo strato superficiale ( se effettivamente modesto) fino ad esporre di nuovo il metallo indurito, o meglio, ricorrendo all'uso di prodotti specifici per il reintegro del carbone perduto. In questo caso riportare la parte al calor rosso, cospargerla di "Kasenit" o un prodotto similare(nota 4), lasciare raffreddare il pezzo, spazzolarlo e ripetere le operazioni descritte nelle fasi precedenti.
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Il fai da te dell’avancarica Tabellina dei colori e relative temperature Colore
Gradi C°
Gradi F°
Giallo (appena percettibile)
220
430
Giallo paglia chiaro
230
450
Giallo oro
240
470
Bronzo
255
490
Bronzo con tracce porpora
265
510
Porpora
275
530
Violetto
280
540
Blù scuro
280
550
Blù brillante
300
565
Grigio-blù
320
600
Nero-blù(nota 6)
371
700
Rosso (visibile in penombra)(nota 5)
425
800
Rosso scuro (in luce ambiente)
480
900
Rosso sangue
570
1050
Rosso ciliegia scuro
580
1075
Rosso ciliegia medio
680
1250
Rosso ciliegia brillante(nota 6)
816
1500
Rosso ciliegia-salmone
845
1550
Salmone(nota 6)
900
1650
Arancio
950
1725
Limone
1000
1825
Giallo pallido
1080
1975
Bianco
1200
2200
Bianco con scintille
1290
2350
L'acciaio, se opportunamente trattato non si de-carbonizza, ma ovviamente il ricorso al processo di cementazione( comunque consigliato) può sempre salvare un procedimento non perfettamente condotto ! BUON LAVORO! Note 1.In alternativa si può usare dell'olio commestibile di semi 2.Per quanto riguarda la martellina è bene che dopo il trattamento termico della suola sia riscaldato ulteriormente il piede ad una temperatura più elevata ( simile a quella suggerita per le molle) onde evitare rotture acci5
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dentali.
3.Nel dubbio è bene eccedere con il calore (ed il colore...) piuttosto che essere prudenti. Una molla sovrariscaldata è sicuramente una molla "molla" ma pur sempre una molla! In caso contrario si corre il rischio di una possibile rottura ed a ciò non c'è rimedio. Nel caso che una molla risulti debole è comunque possibile ripercorrere tutte le operazioni fin dall'inizio fino ad ottenere le caratteristiche desiderate.
4.In Italia è possibile reperire confezioni di "TEMPERA DIAMANTE" da circa 1KG. Le istruzioni annesse consigliano, dopo il trattamento con quest'ultima, di gettare la parte in acqua. Per le ragioni già esposte, occorrera quindi ripetere il trattamento completo (utilizzando l'olio), dopo aver liberato il particolare trattato dalle scorie dovute alla cementazione
5.Da questo punto in giù i colori si riferiscono a tutta la parte. I colori precedenti sono percettibili solo sulla superficie. 6. Da “The Rifle Shoppe” per l’acciaio 6150, vengono consigliate le seguenti temperature •
Martellina: C° 900-915 (F° 1650-1675) gettata in acqua fredda. Non si parla di rinvenimento: Il piede và riportato al blù per evitare rotture. • Molle: C° 1500 (F° 815) gettate in acqua e rinvenute a C° 370-385 (F° 700-725) e lasciate raffreddare su un pezzo di legno.
Kasenit e tempera "Diamante" Istruzioni per l'uso: La parte da trattare deve essere portata al color rosso ciliegia. Cospargere la parte con la polvere (o immergerla nella stessa posizionata in un piccolo recipiente), che sarà così fusa dal calore della torcia a gas utilizzata per scaldare il pezzo, e su di esso mantenuta per un tempo variabile, considerando che la penetrazione del carbonio sarà funzione di detto tempo. Il procedimento di aggiunta di polvere può essere ripetuto più volte durante il procedimento , aumentando così l'efficacia del trattamento, al termine del quale il pezzo trattato deve essere gettato in un recipiente, contenente acqua, fino al raffreddamento
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Il fai da te dell’avancarica Tabella di conversione gradi Centigradi da/in Fahrenheit C° = (F- 32) 5/9 F° = (9/5C) + 32 C°
F°
F°
C°
5
41
100
38
10
50
150
66
15
59
200
93
20
68
250
121
25
77
300
149
30
86
350
177
35
95
400
204
40
104
450
232
45
113
500
260
50
122
550
288
60
140
600
316
70
158
650
343
80
176
700
371
90
194
750
399
100
212
800
427
150
302
850
454
200
392
900
482
250
482
950
510
300
572
1000
538
350
662
1150
621
400
752
1200
649
450
842
1250
677
500
932
1300
704
550
1022
1350
732
600
1112
1400
760
650
1202
1450
788
700
1292
1500
816
750
1382
1600
871
800
1472
1700
927
850
1562
1800
982
900
1652
1900
1038
950
1742
2000
1093
1000
1832
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