Temprabilità è un termine usato per descrivere la capacità di un materiale di essere indurito quando è esposto al calore e quindi raffreddato o raffreddato rapidamente. Non deve essere confuso con la durezza, che si riferisce alla forza e alla capacità di un materiale di resistere ai danni. Invece, la temprabilità determina se un oggetto può essere reso più duro o se è resistente all’indurimento. Questo termine viene utilizzato solo per riferirsi a oggetti metallici, inclusi acciaio e leghe metalliche, e non si applica a materie plastiche o altri materiali.
Il tipo principale di test di temprabilità è noto come test Jominy o “quench”. Per eseguire questo test, un’asta di acciaio viene riscaldata fino a quando non si cristallizza in una struttura cubica a facce centrate chiamata austenite. Dopo che la fonte di calore è stata rimossa, un’estremità dell’asta di austenite viene immediatamente sottoposta a uno spruzzo d’acqua per raffreddarla a temperatura ambiente. Questo processo di raffreddamento è chiamato tempra.
Una tempra molto rapida causerà la formazione di martensite, un materiale molto resistente. Se l’estinzione non è abbastanza veloce, si formerà un materiale diverso che non è così forte. La durezza dell’asta viene misurata con incrementi specifici dall’estremità temprata. Più lontano dall’estremità spenta, più lenta è la velocità di raffreddamento, rendendo meno probabile la formazione di martensite.
Un materiale che forma martensite con velocità di raffreddamento inferiori è più facile da indurire. Un materiale che necessita di tempra molto rapida per formare la martnsite sarà più difficile da indurire. Di conseguenza, maggiore è la differenza di durezza tra le due estremità, minore è la temprabilità.
La temprabilità degli acciai e di altri metalli dipende sia dalla composizione dell’oggetto che dalla sua forma o geometria. Più un oggetto è spesso, più lenta è la velocità di raffreddamento al centro, rendendo più difficile l’indurimento del materiale all’interno. Ciò significa che gli oggetti più spessi o con una superficie ridotta avranno un livello di temprabilità inferiore rispetto agli oggetti più piccoli o più sottili realizzati con lo stesso materiale. In un oggetto sottile, il calore ha una distanza minima da percorrere, quindi le velocità di raffreddamento possono essere elevate e aumentare il suo livello di durezza.
In generale, maggiore è il contenuto di carbonio di un prodotto in acciaio, maggiore sarà la temprabilità dell’acciaio. Gli elementi comuni aggiunti all’acciaio per aumentarne la temprabilità includono boro, manganese, cromo e molibdeno. L’aggiunta di leghe deve essere eseguita con attenzione per evitare di modificare le proprietà dell’acciaio o di pregiudicare la sua capacità di indurimento.
La temprabilità dell’acciaio e la sua capacità di saldarsi sono inversamente correlate. Più l’acciaio è temprabile, più difficile sarà la saldatura; minore è la capacità di indurimento, più facile è la saldatura. Un test di temprabilità viene spesso utilizzato nelle applicazioni di saldatura per determinare se due materiali possono essere saldati con successo. Può anche aiutare i saldatori a scegliere elettrodi e attrezzature o impostazioni di saldatura.