Cos'è prova jominy?
Prova Jominy: Determinazione della Temperabilità degli Acciai
La prova Jominy, nota anche come prova di temprabilità Jominy, è un test standardizzato ampiamente utilizzato per determinare la temperabilità di un acciaio. La temperabilità non è la durezza, ma bensì la capacità di un acciaio di essere temprato, ovvero la profondità alla quale la tempra influenza la durezza del materiale. In altre parole, indica quanto in profondità si estende la trasformazione martensitica a partire dalla superficie raffreddata rapidamente.
Principio del Test:
La prova si basa sul raffreddamento a un'estremità di una barra d'acciaio riscaldata ad alta temperatura. Un getto d'acqua colpisce un'estremità del provino, raffreddandolo rapidamente. La velocità di raffreddamento diminuisce man mano che ci si allontana dall'estremità raffreddata. Successivamente, si misura la durezza del provino a incrementi prestabiliti lungo la sua lunghezza. La curva di durezza risultante, tracciata in funzione della distanza dall'estremità temprata, fornisce un'indicazione diretta della temperabilità dell'acciaio.
Procedura:
- Preparazione del provino: Si utilizza una barra cilindrica d'acciaio di dimensioni specifiche (tipicamente 25 mm di diametro e 100 mm di lunghezza).
- Riscaldamento: Il provino viene riscaldato a una temperatura di austenitizzazione appropriata per l'acciaio in esame. La temperatura esatta dipende dalla composizione dell'acciaio.
- Tempratura: Il provino riscaldato viene quindi posizionato in un dispositivo di prova Jominy dove un getto d'acqua controllato colpisce un'estremità. Il getto d'acqua ha una portata e una pressione specificate.
- Raffreddamento: Il raffreddamento avviene solo da un'estremità. Il resto del provino si raffredda ad una velocità inferiore per conduzione.
- Misura della durezza: Dopo il raffreddamento, vengono eseguite misurazioni della durezza Rockwell C (HRC) lungo la lunghezza del provino, a intervalli regolari (ad esempio, ogni 1.5 mm). Solitamente la superficie viene levigata leggermente per garantire una lettura accurata.
- Analisi dei dati: I valori di durezza misurati vengono tracciati su un grafico con la distanza dall'estremità temprata sull'asse orizzontale e la durezza (HRC) sull'asse verticale. Questo grafico è la curva di temprabilità Jominy.
Interpretazione dei risultati:
- Una curva di temprabilità che si estende più a lungo indica una maggiore temperabilità. Ciò significa che l'acciaio può essere temprato più in profondità.
- Acciai con alta temprabilità mantengono una durezza elevata a distanze maggiori dall'estremità temprata.
- La curva di temprabilità può essere utilizzata per prevedere la durezza di un componente dopo la tempra, data la sua velocità di raffreddamento.
Applicazioni:
La prova Jominy è utile per:
- Confronto di diversi acciai: Consente di confrontare la temperabilità di diversi gradi di acciaio.
- Selezione dell'acciaio: Aiuta a selezionare l'acciaio appropriato per un'applicazione specifica in base ai requisiti di durezza e profondità di tempra.
- Controllo qualità: Può essere utilizzata per il controllo qualità nella produzione di acciaio per garantire che l'acciaio soddisfi le specifiche di temperabilità.
- Previsione del comportamento alla tempra: Fornisce informazioni per prevedere il comportamento di un acciaio durante il trattamento termico di tempra.
Fattori che influenzano la temperabilità:
La temperabilità di un acciaio è influenzata principalmente dalla sua composizione chimica, in particolare dagli elementi di lega. Elementi come il cromo, il molibdeno, il manganese e il nichel aumentano la temprabilità. La dimensione del grano austenitico influenza anch'essa la temperabilità, grani più grandi generalmente aumentano la temprabilità.
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