Sappiamo che il surriscaldamento durantetrattamento termicopuò facilmente portare all'ingrossamento dei grani di austenite, che ridurrà le proprietà meccaniche delle parti.
1. Surriscaldamento generale
La temperatura di riscaldamento è troppo alta o il tempo di permanenza ad alta temperatura è troppo lungo, il che provoca un ingrossamento dei grani di austenite, fenomeno chiamato surriscaldamento. I grani grossolani dell'austenite ridurranno la resistenza e la tenacità dell'acciaio, aumenteranno la temperatura di transizione fragile e aumenteranno la tendenza alla deformazione e alla rottura durante la tempra. La causa del surriscaldamento è che lo strumento della temperatura del forno è fuori controllo o che i materiali sono mescolati (spesso causato da persone che non capiscono il processo). La struttura surriscaldata può essere riaustenizzata in circostanze normali per affinare i grani dopo ricottura, normalizzazione o rinvenimenti multipli ad alta temperatura.
2. Eredità interrotta
Sebbene l'acciaio con struttura surriscaldata possa affinare i grani di austenite dopo il riscaldamento e la tempra, a volte compaiono ancora fratture granulari grossolane. La teoria dell’ereditarietà della frattura è controversa. Si ritiene generalmente che impurità come MnS siano state disciolte nell'austenite e arricchite all'interfaccia del grano perché la temperatura di riscaldamento era troppo elevata. Durante il raffreddamento, queste inclusioni precipiteranno lungo l'interfaccia del grano. È facile fratturarsi lungo i bordi grossolani dei grani dell'austenite quando viene colpito.
3. Eredità del tessuto grossolano
Quando le parti in acciaio con strutture grossolane di martensite, bainite e Wignisten vengono riaustenizzate, vengono riscaldate lentamente alla temperatura di tempra convenzionale, o anche inferiore, e i grani di austenite sono ancora grossolani. Questo fenomeno è chiamato ereditarietà istologica. Per eliminare l'eredità del tessuto grossolano, è possibile utilizzare la ricottura intermedia o trattamenti multipli di rinvenimento ad alta temperatura.
Se la temperatura di riscaldamento è troppo elevata, non solo i grani di austenite diventeranno grossolani, ma causeranno anche l'ossidazione locale o la fusione dei bordi dei grani, con conseguente indebolimento dei bordi dei grani, fenomeno chiamato combustione eccessiva. Le proprietà dell'acciaio si deteriorano gravemente dopo la combustione eccessiva e durante la tempra si formano delle crepe. Il tessuto bruciato non può essere recuperato ma può solo essere demolito. Pertanto, il surriscaldamento dovrebbe essere evitato sul lavoro.
Quando l'acciaio viene riscaldato, il carbonio sulla superficie reagisce con l'ossigeno, l'idrogeno, l'anidride carbonica e il vapore acqueo presenti nell'ambiente (o nell'atmosfera), riducendo la concentrazione di carbonio sulla superficie, operazione chiamata decarburazione. La durezza superficiale, la resistenza alla fatica e la resistenza dell'acciaio decarburato dopo la tempra. L'usura è ridotta e lo stress di trazione residuo formato sulla superficie è soggetto a crepe nella rete superficiale.
Quando riscaldato, il fenomeno in cui il ferro e le leghe sulla superficie dell'acciaio reagiscono con elementi e ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo, ecc. nel mezzo (o atmosfera) per formare una pellicola di ossido è chiamato ossidazione. Dopo l'ossidazione dei pezzi ad alte temperature (generalmente superiori a 570 gradi), la precisione dimensionale e la brillantezza della superficie si deteriorano e le parti in acciaio con scarsa temprabilità con pellicole di ossido tendono a temprare i punti deboli.
Le misure per prevenire l'ossidazione e ridurre la decarburazione includono: rivestimento superficiale del pezzo in lavorazione, sigillatura e riscaldamento con imballaggi in fogli di acciaio inossidabile, riscaldamento in forni a bagno di sale, riscaldamento in atmosfera protettiva (come gas inerte purificato, controllo del potenziale di carbonio nel forno), forno a fiamma (Riduzione del gas del forno)
Il fenomeno della ridotta plasticità e tenacità dell'acciaio ad alta resistenza quando riscaldato in un'atmosfera ricca di idrogeno è chiamato infragilimento da idrogeno. I pezzi con infragilimento da idrogeno possono essere eliminati anche mediante trattamenti di rimozione dell'idrogeno (come rinvenimento, invecchiamento, ecc.). L'infragilimento da idrogeno può essere evitato riscaldando sotto vuoto, in un'atmosfera a basso contenuto di idrogeno o in un'atmosfera inerte.
