Ulteriori applicazioni

Prova Jominy (prova di temprabilità)

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Forme possibili del provino Jominy

Forme possibili del provino Jominy

Legenda

1        Provino flangiato

2        Provino scanalato

Prima di lavorarlo e temprarlo il provino deve essere normalizzato. La superficie del provino deve essere tornita di precisione e l'estremità da temprare deve essere rifinita. L'estremità deve essere priva di bave.

2. Trattamento termico del provino

Una volta ultimato, il provino deve essere riscaldato per almeno 20 minuti in modo uniforme alla temperatura definita nella norma e quindi mantenuto alla temperatura concordata per min. 30 minuti, max. 35 minuti. La cementazione o la decarburazione del provino deve essere mantenuta quanto più bassa possibile e se ne deve evitare l'ossidazione con formazione di scaglie.

3. Tempra del provino

La finestra temporale tra il prelievo del provino dal forno e l'inizio della tempra non deve superare i cinque secondi. Per la tempra si utilizza un dispositivo di prova (v. figura più in basso) che lascia passare repentinamente il getto d'acqua sull'estremità da temprare del provino. La distanza tra l'apertura del tubo di alimentazione dell'acqua e l'estremità da temprare del provino è di 12,5 mm, con una tolleranza di ±0,5 mm. Durante l'intero processo di tempra, che deve durare min.10 minuti, il provino deve rimanere centrato sull'apertura del tubo di alimentazione dell'acqua e protetto dagli spruzzi d'acqua. Una volta temprato, si può immergere il provino in acqua fredda per raffreddarlo completamente.

Prova di temprabilità secondo Jominy

Prova di temprabilità secondo Jominy

Legenda:

1        supporto

2        provino

3        estremità

4        tubo dell'acqua

4. Prova di durezza del provino

Per la prova di durezza Rockwell (HRC) del provino Jominy, due superfici di prova vengono ruotate di 180° e rettificate in senso longitudinale (a una profondità di circa 0,4-0,5 mm). In determinate condizioni la prova di durezza Rockwell HRC può essere sostituita anche dalla prova di durezza Vickers HV30.

Per assicurare che la rettifica di precisione non abbia causato un addolcimento il provino viene immerso in acido nitrico al 5%. Il provino deve annerirsi in modo uniforme. Eventuali scolorimenti indicano la presenza di zone di metallo tenero; in tal caso, occorre preparare due nuove superfici di prova nel modo sopra descritto.

Nella fase successiva il provino viene fissato saldamente in modo che  rimanga immobile durante la prova di durezza. I primi otto punti della prova HRC sono eseguiti a distanze prestabilite rispetto all'estremità: 1,5 – 3 – 7 – 9 – 11 – 13 – 15 mm. Successivamente si fissa un punto di prova ogni 5 mm. I risultati di durezza vengono riportati in un grafico per la lunghezza del provino. Si ottiene una curva del gradiente di durezza, con cui è poi possibile confrontare la capacità di indurimento/la temprabilità degli acciai o anche rilevare la penetrazione di tempra.

Per definire la temprabilità si possono utilizzare i seguenti procedimenti:

Definizione di una o due curve limite per la penetrazione di tempra nella prova Jominy:

  • curva limite inferiore
  • curva limite superiore
  • curve limite superiore e inferiore

Definizione di determinati punti sulla curva di durezza:

  • punto limite superiore
  • punto limite inferiore
  • punto limite superiore e inferiore

Nella figura seguente sono raffigurate le curve del gradiente di durezza di un provino Jominy con curva limite superiore e inferiore.