Abstract
La tempra superficiale è un'alternativa tecnologica più economica alla cementazione. Questa tecnica risulta particolarmente efficace e adatta ad ingranaggi di grandi dimensioni. Considerando le elevate profondità di cementazione necessarie a trattare ingranaggi di grandi dimensioni ed i limiti tecnologici degli impianti (ad esempio, le dimensioni del forno per il trattamento termico e la durata del trattamento stesso), processi di tempra superficiale tradizionali, come la tempra alla fiamma o ad induzione, risultano competitivi specialmente al crescere delle dimensioni dell’ingranaggio. Mentre la tempra alla fiamma produce dentature temprate in modo prevalentemente passante, è possibile produrre denti temprati solo in superfice mediante tempra ad induzione. Le proprietà degli ingranaggi temprati superficialmente differiscono in modo significativo da quelle che lo stesso ingranaggio mostra a cuore. Tuttavia, la resistenza alla flessione al piede dipende fortemente da proprietà dell'ingranaggio tra cui la profondità di tempra superficiale e la microstruttura del materiale.
Nell'ambito del presente lavoro, viene studiata l'influenza della tempra ad induzione sulla resistenza alla flessione al piede di ingranaggi di dimensioni maggiorate. A tale scopo, vengono confrontate diverse varianti di ingranaggi di grandi dimensioni temprati ad induzione. Al fine di ottenere una comprensione approfondita dell’influenza del trattamento sulla resistenza a fatica, la profondità di tempra è stata variata in modo sistematico. Le serie di ingranaggi studiati avevano dimensioni tra mn = 14 mm e 20 mm. Per quanto riguarda la finitura superficiale, una prima variante è stata sottoposta, dopo il processo di tempra, a pallinatura. I risultati sperimentali per le varianti temprate ad induzione sono stati confrontati con una variante temprata alla fiamma. I test sperimentali sono stati condotti utilizzando un banco prova elettromeccanico (pulsatore) e tutte le varianti sono state caratterizzate mediante analisi metallografica e misura dei profili di durezza. I risultati sono confrontati sia con lo stato dell'arte per gli ingranaggi temprati ad induzione secondo la normativa ISO 6336 - parte 5, sia con risultati sperimentali relativi ad ingranaggi cementati di dimensioni equivalenti (presenti in letteratura).