Il diagramma di ferro-carbonio (EKD)
La mappa degli acciai: cosa succede davvero durante il riscaldamento e il raffreddamento
AI generated Il diagramma ferro- è la mappa più importante della scienza dei materiali. Ti mostra quale struttura assume un acciaio a una data temperatura e con un dato contenuto di carbonio — e quindi perché il cordone si indurisce durante la . Chi legge l'EKD capisce l'indurimento, la tendenza alle cricche e il trattamento termico, invece di impararli a memoria.
Il (EKD) è la mappa su cui è collocato ogni acciaio. Sull'asse orizzontale c'è il contenuto di , su quello verticale la temperatura. Il diagramma ti dice: a questa temperatura e con questo contenuto di C, il tuo acciaio ha esattamente questa struttura.
Il ferro puro subisce due trasformazioni reticolari durante il riscaldamento. Sotto 911 °C è — una struttura morbida e ben deformabile con reticolo cubico a corpo centrato, che difficilmente può dissolvere (massimo 0,02 %). Tra 911 °C e 1392 °C diventa , un reticolo cubico a facce centrate che assorbe molto più (fino a 2,06 %). Questo è il punto chiave: il è ben solubile nell', praticamente non nella .
Se raffreddi un acciaio lentamente, il vuole uscire dall'. A 723 °C — la temperatura perlitica — l' si decompone in una miscela fine di e (carburo di ferro Fe₃C). Questa miscela lamellare si chiama . A 0,8 % di si trova il punto eutettoidico: tutta l' si trasforma in un colpo solo in . Sotto (0,02–0,8 % C) si forma prima , il resto diventa ; sopra (0,8–2,06 % C) si forma prima ai bordi di grano, il resto diventa .
A 2,06 % di finisce il campo degli acciai e inizia la ghisa. La ghisa ha così tanto che durante la solidificazione si forma grafite o ledeburite — per questo è fragile e colabile, ma non forgiabile.
Per te come saldatore, l'EKD è la spiegazione di tutto ciò che accade nel cordone. Durante la , l' riscalda l'acciaio oltre 900 °C — tutto diventa . Se la si raffredda rapidamente, il non ha tempo di precipitare come . Invece, il reticolo si ribalta bruscamente e forma — dura come vetro, fragile, soggetta a cricche. Più c'è, più dura e pericolosa è la .
Ecco perché due valori sono così importanti: il contenuto di carbonio determina la massima, e la velocità di raffreddamento determina quanto se ne forma effettivamente. Insieme spiegano perché preriscaldate le lamiere spesse e saldate gli acciai ad alto tenore di carbonio solo con cautela.