Definire lo stato iniziale e i requisiti finali
Il trattamento termico del CuCrZr non può essere definito in modo affidabile copiando una coppia temperatura-tempo da una scheda tecnica generica. Occorre partire dalla specifica esatta della lega, dalla composizione chimica, dalla forma di prodotto, dallo stato metallurgico iniziale, dalle dimensioni della sezione, dalla precedente storia di formatura e trattamento termico, dalla geometria del componente, dalle giunzioni, dalla sequenza di lavorazione e dalle proprietà finali richieste.
ISO 20431 fornisce requisiti e raccomandazioni generali per il controllo qualità dei trattamenti termici industriali, comprese indicazioni sulle apparecchiature e sul controllo. Non fornisce un ciclo per il CuCrZr e non sostituisce le specifiche del materiale e di acquisto.
1. Definire la sequenza produttiva
Il ciclo di un progetto può comprendere:
- Verifica e tracciabilità del materiale di partenza.
- Forgiatura, laminazione, estrusione o altre operazioni di formatura.
- Trattamento di solubilizzazione e trasferimento controllato.
- Tempra o raffreddamento rapido appropriati al ciclo approvato.
- Raddrizzatura, lavorazione a freddo, sgrossatura o giunzione, ove specificate.
- Invecchiamento o trattamento di precipitazione.
- Lavorazione di finitura, lavorazioni superficiali, pulizia e controllo finale.
Modificare la sequenza può cambiare proprietà, deformazioni, tensioni residue, lavorabilità, stato della saldatura e pertinenza delle prove. Un ciclo per una barra piena può non essere adatto a un grande forgiato, a una sezione sottile, a un assieme saldato o a un componente con sezioni di spessore diverso.
2. Controllare riscaldamento e raffreddamento
- Forno approvato, disposizione della carica, supporti, distanze, atmosfera, pulizia, termocoppie e metodo di registrazione.
- Uniformità di temperatura, rampa, inizio e durata della permanenza a temperatura, risposta termica della sezione e qualifica della carica, come richiesto.
- Tempo di trasferimento, mezzo di tempra o raffreddamento, agitazione, orientamento, ritardo e limitazioni.
- Progettazione delle attrezzature di supporto, sostegno del componente, superfici da proteggere e prevenzione di ristagni del mezzo o contaminazioni.
Sezioni grandi o disuniformi richiedono una valutazione esplicita della risposta termica e dell’uniformità di raffreddamento. La sola temperatura registrata del forno non dimostra che ogni punto del componente abbia raggiunto la condizione prevista.
3. Coordinare lavorazioni, giunzioni e deformazioni
- Conservare un sovrametallo sufficiente per rimuovere la calamina, correggere le deformazioni, ripristinare i riferimenti e completare la lavorazione finale.
- Definire i controlli dimensionali prima e dopo le fasi che modificano le proprietà.
- Approvare metodi, sequenza e limiti di raddrizzatura e rilavorazione, nonché le regole per ripetere il trattamento termico.
- Per componenti saldati o brasati, definire se la giunzione avviene prima o dopo l’invecchiamento e come l’esposizione termica locale influisce sullo stato del materiale.
ISO 15614-6 riguarda le prove di qualificazione delle procedure di saldatura ad arco e a gas del rame e delle sue leghe. La sua applicabilità non comporta l’approvazione automatica di una specifica giunzione, di un materiale d’apporto, di una sequenza di trattamento termico o di un criterio di accettazione.
4. Verificare lo stato di fornitura
- Composizione chimica ed evidenze relative al materiale di partenza.
- Identificazione del lotto di trattamento termico e registrazione del processo.
- Durezza e conducibilità in posizioni e fasi definite, quando utilizzate come caratteristiche di accettazione.
- Proprietà meccaniche, metallografia, controlli dimensionali, controlli non distruttivi (CND/NDT) o altre evidenze, ove richieste.
- Piano di campionamento che tenga conto di sezione, orientamento, carica di trattamento termico, posizione di prelievo per le prove distruttive e correlazione con i componenti consegnati.
Durezza e conducibilità possono essere utili indicatori del processo e dello stato del materiale, ma un singolo risultato non dimostra tutte le caratteristiche meccaniche, termiche, elettriche, dimensionali o di esercizio.
5. Definire deroghe e rilavorazioni prima della produzione
Stabilire chi può approvare un nuovo invecchiamento, la ripetizione della solubilizzazione, ulteriori raddrizzature, riparazioni mediante saldatura, riscaldamenti locali, concessioni sulle proprietà o recuperi dimensionali. Registrare gli effetti su tracciabilità, controlli, documentazione e accettazione finale.