Nitrurazione e post ossidazione nera su componenti automotive a cura di: G. Rovetto – 3T Srl, Rivoli (TO)

NIT.RU.LESS:
UN PROCESSO IN EVOLUZIONE

Incremento delle caratteristiche meccaniche e resistenza alla corrosione, ma anche miglior ancoraggio fra strato ossidato e strato nitrurato: è nit.ru.less

La richiesta di trattamenti termici e superficiali sta seguendo un in- teressante trend di crescita che però richiede anche una notevo- le attenzione alle esigenze globa- li del cliente. Con un approccio singolare ma vincente, 3T Tratta- menti Termici Torino, dei soci Ro- vetto e Cavina, è oggi una realtà
ben radicata nel mercato piemontese, ma non solo, proponendo sia trattamenti tradi- zionali che soluzioni studiate internamente e, successivamente, brevettate.

Sig. Rovetto, a cosa è legato il suc- cesso di 3T?
La nostra azienda, specializzata nei tratta- menti termici di materiali ferrosi e non, ha voluto dare un ruolo centrale al “servizio”, partendo dal presupposto che dialogare col cliente è fondamentale, quindi occor- re seguirlo, anche guidandolo, se necessa- rio, nelle sue richieste, allegerendolo il più possibile da qualsiasi incombenza. Per da- re una risposta concreta, abbiamo iniziato a lavorare in partnership con aziende che eseguono trattamenti susseguenti ai no- stri, come la barilatura, la sabbiatura, la pallinatura, ed anche, per quantitativi con- sistenti, trattamenti galvanici. Garantendo un’offerta il più completa possibile, riusciamo a far risparmiare, sia in termini di tem- po che di costi: l’interlocutore unico per- mette di migliorare in efficienza, anche da un punto di vista amministrativo/gestiona- le dovendo organizzare un unico traspor- to, con un unico rimesso e, quindi, un’u- nica fattura.
La centralità del cliente, ci ha anche porta- ti ad organizzare il lavoro su 3 turni, per 6 giorni alla settimana: questo consente di ri- spondere tempestivamente anche a quelle richieste che arrivano al venerdì sera con consegna per il lunedì!
Lo stile e le partnership che contraddistin- guono 3T, ci hanno portato ad essere il trat- tamentista di riferimento per una rete di aziende che sono supportate da CDO Pie- monte (Tavolo della Meccanica) che, attra- verso incontri periodici, si confrontano su problemi riscontrati e sulle possibili solu- zioni: facciamo squadra in modo da vince- re le sfide lanciate dal mercato sia nazio- nale che estero.

Con quali trattamenti rispondete alle esigenze del mercato?
3T Trattamenti Termici Torino esegue trat- tamenti termici e termochimici su materiali ferrosi e non, conferendo loro, a seconda dei casi, una maggiore resistenza all’usura, alla fatica, al grippaggio e alla corrosione. Inizialmente disponevamo di pochi impianti ma oggi, con l’ampliamento della superfi- cie operativa, siamo arrivati a 26, con solu- zioni che rappresentano il top della tecno- logia disponibile, tutti coordinati da criteri di controllo all’avanguardia.
Dato che le esigenze del mercato sono di- ventate sempre più complesse, abbiamo messo a punto dei trattamenti di pre-ce- mentazione e pre-nitrurazione in modo da contenere il più possibile il movimento del materiale. Infatti, se un tempo, dopo trattamento, era ritenuto accettabile uno scostamento dimensionale nell’ordine del decimo, oggi si parla di centesimi se non addirittura di micron.

Nit.ru.less., i test tribologici

L’interesse di un importante centro ricerche piemontese in ambito automotive per il trattamento Nit.Ru.Less. di 3T Trattamenti Termici Torino, ha portato all’esecuzione di test all’usura adesiva (scuffing) e test di resistenza alla corrosione in nebbia salina.

Scuffing
E’ stata valutata la resistenza allo scuffing (usura adesiva), utilizzando la tribologia attraverso un test di Disc on ring.
E’ stato misurato il carico applicato, in corrispondenza del quale lo scuffing si manifesta su 42CrMo4 Bonificato.
Le soluzione adottate sono le seguenti:
• Nitrurazione
• Superfinitura da 2 min e 10 min
• DLC
• Nit.Ru.Less., con porosità superficiale al 25% e 50%
Le prove hanno evidenziato che la rugosità superficiale attraverso una superfinitura, rappresenta il miglior risultato sullo scuffing, mentre trattamenti che presentano elevata durezza superficiale (Nitrurazione e DLC) non garantiscono buoni risultati. Il Nitruless, con porosità superficiale <25%, rappresenta il miglior compromesso; va inoltre considerato che il Nit.Ru.Less. conferisce Ottima resistenza all’usura abrasiva (strato nitrurato) e Buona resistenza alla corrosione (ossidazione nera).

Resistenza alla corrosione in nebbia salina E’ stata valutata la resistenza alla corrosione in nebbia salina, su due differenti soluzioni di Nit. Ru.Less.:
• 25% strato poroso sul totale
• 50% strato poroso sul totale
Il test ha evidenziato come uno spessore maggiore di porosità, garantisce un migliore ancoraggio dell’ossidazione nera ed una resistenza alla corrosione superiore.

Tuttavia potrebbe penalizzare la resistenza all’usura adesiva; in questo caso la scelta della tipologia di Nitruless deve essere valutata
dal progettista a seconda delle sollecitazione meccaniche superficiale e di corrosione.
3T esegue soprattutto trattamenti in atmosfera controllata, come la cementazio- ne per manufatti con altezza fino 1.20 mt (posizionati perpendicolarmente e appesi per contenere al massimo le deformazio- ni), la carbonitrurazione di minuteria ma an- che di particolari più importanti, la tempra in olio, la nitrocarburazione gassosa anche di particolari di grosse dimensioni, oltre a vari cicli di nitrurazione a seconda delle du- rezze e profondità richieste.

Ricotture, sta- bilizzazione dei saldati, normalizzazioni, so- lubilizzazione ed invecchiamento alluminio, rinvenimenti a varie temperature, completa- no la nostra offerta tradizionale. Un discor- so a parte merita il trattamento denominato Nit.Ru.Less. , che abbiamo brevettato: ol- tre a migliorare la resistenza all’usura, ren- de il materiale molto resistente all’ossidazio- ne, dalle 90 alle 240 ore in salt test. Proprio questo trattamento è stato immesso a ca- pitolato da importanti aziende in Italia e nel mondo, inserendolo nel processo di certifi- cazione fornitori di molte aziende automobi- listiche e non, in Italia e nel mondo. Perchè il Nit.Ru.Less si differenzia dal- la nitrurazione?
La nitrurazione è un trattamento che con- ferisce durezza superficiale, diffondendo azoto e creando uno strato di qualche mi- cron molto duro, detto coltre bianca; il Nit. Ru.Less. permette di ottenere una combi- nazione tra diffusione (coltre bianca) e ossi- do di ferro (magnetite), che quale conferisce al materiale un ottima resistenza all’usura e un ottima resistenza all’ossidazione, ridu- cendo al contempo l’usura abrasiva e migliorando gli scorrimenti.
Tecnicamente, l’elevata resistenza all’usura, con conseguente miglioramento del com- portamento a fatica, viene raggiunta grazie alla diffusione dei nitruri nella matrice super- ficiale; inoltre, dato che si tratta di un pro- cesso di indurimento che non prevede una fase di tempra, si ha praticamente assenza di deformazioni, con il pieno rispetto delle conformità dimensionali.
Lo strato poroso superficiale della coltre bianca (<1/4 del totale) prodotto dalla nitru- razione, garantisce anche un ottimo anco- raggio della successiva ossidazione nera: è proprio grazie a questa caratteristica, che la resistenza alla corrosione (>240 h) risulta al- lineata e paragonabile agli standard dei rive- stimenti elettrochimici, come ad esempio la zincatura. Da un raffronto con i processi elettrolitici, risulta che evidente come il Nit.Ru.Less. non conferisca criticità dal punto di vista dell’infragilimento da idrogeno e del- le rotture differite.

Stando all’esperienza maturata, se- condo 3T chi ha convenienza a sce- gliere Nit.Ru.Less.?
E’ importante fare una premessa: Nitru- less è applicabile a tutte le tipologie di le- ghe Fe-C, dagli acciai a basso carbonio non legati (prodotti piani laminati) a quelli legati (da cementazione o bonifica), arrivando al- le diverse tipologie di ghise. Detto questo, poiché Nit.Ru.Less. è un trattamento ese- guito in fase gassosa, riesce ad aderire in modo perfettamente uniforme su qualsia- si geometrie trattata, di conseguenza tutta quella componentistica meccanica (e non) che necessita di resistenza all’ossidazione, ma presenza criticità nel far aderire un qualiasi trattamento galvanico per problemi ge- ometrici, come può essere il caso dei mi- crofori, con il nostro Nit.Ru.Less. risolve il problema. C’è poi tutta la componentistica che necessità contestualmente di un induri- mento superficiale e una resistenza alla cor- rosione: l’obiettivo può essere centrato con un solo trattamento eseguito in modo diffu- sivo, quindi evitando un trattamento termi- co seguito da un trattamento galvanico che, essendo un trattamento fisico, può sempre rischiare il distacco.
E’ stato richiesto un rinnovo del brevetto perchè sono state introdotte delle impor- tanti innovazioni che riguardano le caratte- ristiche del ciclo che andranno a migliorare l’ancoraggio dello strato ossidato allo strato nitrurato, con un significativo aumento del- la resistenza in nebbia salina.
Il trattamento può essere eseguito su ma- nufatti con altezze fino a 2.20 mt, ma, vi- sta la richiesta, stiamo valutando l’acquisto di impianti che permettano di trattare pez- zi con maggiori altezze.
Garantiamo i risultati di Nit.Ru.Less., ma ov- viamente anche di tutti gli altri trattamenti, grazie al nostro attrezzato laboratorio me- tallografico dove eseguiamo esami al mi- croscopio, valutiamo microdurezze Vickers, durezze Rockwell e Brinnel, controlliamo le rugosità con rugosimetro, oltre accertare la composizione dei materiali tramite quan- tometro.

E’ stato richiesto un rinnovo del brevetto perchè sono state introdotte delle impor- tanti innovazioni che riguardano le caratte- ristiche del ciclo che andranno a migliorare l’ancoraggio dello strato ossidato allo strato nitrurato, con un significativo aumento del- la resistenza in nebbia salina.
Il trattamento può essere eseguito su ma- nufatti con altezze fino a 2.20 mt, ma, vi- sta la richiesta, stiamo valutando l’acquisto di impianti che permettano di trattare pez- zi con maggiori altezze.
Garantiamo i risultati di Nit.Ru.Less., ma ov- viamente anche di tutti gli altri trattamenti, grazie al nostro attrezzato laboratorio me- tallografico dove eseguiamo esami al mi- croscopio, valutiamo microdurezze Vickers, durezze Rockwell e Brinnel, controlliamo le rugosità con rugosimetro, oltre accertare la composizione dei materiali tramite quan- tometro.

Se dovesse sintetizzare il Nit.Ru.Less. in 3 punti?
◦ E’ un trattamento che preserva il materia-
le da usure e ossidazioni
◦ Presenta una differenza sostanziale rispet- to ai trattamenti galvanici: non si applica fi- sicamente ma è una “trasformazione” del materiale, con un ancoraggio in diffusione senza apporto di un altro materiale, che, per vari motivi, potrebbe saltar via.
◦ Garantisce ottime durezze superficiali
pur lavorando a temperature al di sotto dei 600°C, senza esecuzione di tempra, quindi contenendo molto, a differenza di altri trat- tamenti, la deformazione