Test di tempra finale Jominy / Test Jominy
Il Jominy test, detto anche prova di tempra finale Jominy, è un metodo standardizzato secondo le norme ISO 642 e ASTM A255 per la determinazione della temprabilità dell'acciaio.
La temprabilità è la capacità dell'acciaio di aumentare la durezza in modo superficiale o pervasivo attraverso la formazione di martensite o di una struttura intermedia.
Preparazione del provino e sequenza di prova Metodo di determinazione del test di durezza Jominy Strumenti per prove di durezza Jominy
Sequenza per prove di tempra finale Jominy secondo DIN EN ISO 642
La sequenza di prova secondo la norma DIN EN ISO 642 può essere suddivisa in quattro fasi:
- Creazione dello stampo e preparazione del provino
- Riscaldamento del provino a una temperatura specifica nell'intervallo austenitico per una durata definita
- Tempra del provino sulla superficie frontale con un getto d'acqua in condizioni predefinite
- Prova di durezza in punti definiti in direzione longitudinale della superficie di prova lucidata del provino.
1. Preparazione provini
Innanzitutto, il provino, ovvero una barra rotonda, deve essere lavorato fino ad ottenere un diametro di 25 mm e una lunghezza di 100 mm. La superficie anteriore non sottoposta a tempra deve avere un diametro compreso tra 30 e 32 mm o 25 mm, a seconda che si tratti di una flangia o di una scanalatura (vedi illustrazioni). Queste forme aiutano anche a centrare e posizionare rapidamente il provino per la procedura di tempra.
Prima della lavorazione e della tempra, il provino deve essere normalizzato. La superficie del provino deve essere perfettamente levigata e la faccia da temprare deve essere perfettamente lavorata. La superficie anteriore deve essere priva di sbavature.
2. Trattamento termico del provino
Dopo la preparazione del provino, questo deve essere riscaldato uniformemente alla temperatura specificata nella norma per almeno 20 minuti e poi mantenuto alla temperatura determinata per almeno 30 minuti e al massimo 35. La carburazione o la decarburazione del provino devono essere ridotte al minimo e si deve evitare l'ossidazione con formazione di calcare.
3. Tempra del provino
Il tempo che intercorre tra la rimozione del provino dal forno e l'avvio del processo di tempra non deve superare i cinque secondi. Si utilizza un dispositivo di prova (vedi figura) che consente al getto d'acqua di colpire bruscamente la superficie anteriore del provino da raffreddare. La distanza tra l'apertura del tubo di alimentazione dell'acqua e la superficie frontale del provino da temprare è di 12,5 mm, con una tolleranza di ±0,5 mm. Durante l'intero processo di tempra, che dura almeno 10 minuti, il provino deve rimanere centrato sull'apertura del tubo di alimentazione dell'acqua ed essere protetto dagli spruzzi d'acqua. Al termine del processo di tempra, il campione può essere immerso in acqua fredda per raffreddarsi completamente.
4. Test di durezza del provino
Per la prova di durezza del provino Jominy secondo Rockwell (HRC), due superfici di prova vengono spostate di 180° e levigate longitudinalmente (circa 0,4-0,5 mm di profondità). In determinate condizioni, la prova di durezza Rockwell HRC può essere sostituita dalla prova di durezza Vickers HV30.
Per garantire che non si sia verificato alcun rammollimento durante la levigatura, il campione viene immerso in acido nitrico al 5%. Il campione deve essere uniformemente annerito. La decolorazione indica la presenza di punti morbidi e occorre creare due nuove superfici di prova seguendo le fasi descritte sopra.
Nella fase successiva, il provino viene fissato e, durante la prova di durezza, deve essere mantenuto fermo. I primi otto punti del test HRC vengono eseguiti a intervalli fissi rispetto alla superficie frontale: 1,5 - 3 - 7 - 9 - 11 - 13 - 15 mm. Successivamente, viene impostato un punto di prova ogni 5 mm. I risultati della durezza sono riportati su un diagramma sulla lunghezza del provino. Il risultato è una curva di durezza. Da ciò si può confrontare la temprabilità degli acciai o ricavare la profondità di tempra effettiva.
Metodo per la determinazione della durezza nella prova Jominy
Determinazione di una o due curve limite per la profondità della durezza nella prova Jominy:
- Curva limite inferiore
- Curva limite superiore
- Curva limite superiore e inferiore.
Determinazione di punti specifici sulla curva di durezza:
- Punto limite superiore
- Punto limite inferiore
- Punto limite superiore e inferiore.
L'immagine mostra le curve di progressione della durezza di un campione Jominy con le curve limite superiore e inferiore.
