# Condizioni di trattamento termico e rinvenimento per leghe CNC

> Condizioni di rinvenimento per leghe CNC: durezza degli acciai bonificati in funzione della temperatura, dal 6061-O al T651, 7075-T73 e 17-4PH da H900 a H1150 con i limiti NACE.

https://www.sinbo-machining.com/it/wiki/reference/heat-treatment-conditions/

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## In questa pagina

- Acciaio al carbonio e legato: processi di trattamento termico e durezza tipica
- Che durezza aspettarsi dall'acciaio 1045 ricotto rispetto a quello normalizzato?
- Con quale durezza viene fornito il 4140 nello stato pre-bonificato?
- Quanto è duro l'acciaio subito dopo la tempra, prima del rinvenimento?
- Che cosa significa bonifica e perché viene prescritta?
- Quanto è più resistente il 6061-T6 rispetto al 6061-O?
- Il 6061-T651 è più resistente del 6061-T6?
- Che cos'è lo stato T73 e quando conviene sceglierlo?
- Qual è la condizione di invecchiamento standard più resistente per il 17-4PH?
- Quale stato del 17-4PH offre la tenacità più alta?
- Il 17-4PH può essere impiegato in servizio con gas acido secondo NACE?
- Come usare questi numeri
- Domande frequenti
- Norme e fonti
- Pagine correlate
- Scarica questa tabella

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# Condizioni di trattamento termico e rinvenimento per leghe CNC

Condizioni di rinvenimento per leghe CNC: durezza degli acciai bonificati in funzione della temperatura, dal 6061-O al T651, 7075-T73 e 17-4PH da H900 a H1150 con i limiti NACE.

## Acciaio al carbonio e legato: processi di trattamento termico e durezza tipica

| Processo | Cosa fa | Durezza tipica | Impiego tipico | Norma di riferimento |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| Annealing | Riscaldare sopra o in prossimità della temperatura critica, poi raffreddare molto lentamente in forno per addolcire e ridurre le tensioni | 160–217 HB (grade-dependent) | Materiale da lavorare, formatura a freddo, distensione prima di una nuova tempra | GB/T 16923; ASTM A29; SAE J412 |
| Normalizing | Riscaldare a 30–50 °C sopra Ac3/Acm, poi raffreddare in aria calma per affinare il grano e omogeneizzare la struttura | 187–300 HB (grade-dependent) | Grandi forgiati, parti strutturali dove la tempra rischia deformazioni | GB/T 16923; ASTM A29 |
| Quenching + tempering | Austenitizzare, temprare in acqua o olio fino a martensite, poi riscaldare sotto Ac1 per ridurre le tensioni e regolare la durezza | 24–57 HRC (depends on tempering temperature) | Particolari finiti: alberi, ingranaggi, elementi di fissaggio | GB/T 16924; ASTM A29 |
| Quench and high temper (Q&T) | Tempra seguita da rinvenimento ad alta temperatura a 500–650 °C, che produce sorbite bonificata con il miglior compromesso resistenza-tenacità | 28–34 HRC (common supply band) | Bielle, bulloni, ingranaggi, alberi sottoposti a carichi alternati | GB/T 16924; GB/T 7232 |

> **Come leggere questa tabella.** I valori tipici variano con la qualità, lo spessore della sezione e la pratica del forno; progettare secondo la specifica applicabile e il certificato di colata. Bonifica (Q&T) nei disegni significa tempra seguita da rinvenimento ad alta temperatura a circa 500–650 °C: una designazione combinata, non un processo separato. La martensite non rinvenuta subito dopo la tempra è fragile e non si impiega in esercizio.

## Che durezza aspettarsi dall'acciaio 1045 ricotto rispetto a quello normalizzato?

Il 1045 ricotto si colloca intorno a 160–200 HB (163 HB tipici da laminato a caldo), mentre il 1045 normalizzato raggiunge circa 187 HB con 640 MPa di resistenza a trazione: la normalizzazione scambia un po' di lavorabilità con una struttura più resistente e più uniforme.

| Stato | Trazione (MPa) | Snervamento (MPa) | Allungamento (%) | Durezza | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Hot-rolled / annealed | 565 (typical hot-rolled) | 310 | 16 | 163 HB; annealed band 160–200 HB | S21 / S22 / S5 |
| Normalized | 640 | 410 | 22 | 187 HB | S6 / S5 |
| Quenched and tempered | — | — | — | 220–290 HB | S5 |
| As-quenched (water, surface) | — | — | — | 55–60 HRC | S5 |
| Flame / induction hardened (surface) | — | — | — | 55–58 HRC, case depth 1.5–5 mm | S5 |

## Con quale durezza viene fornito il 4140 nello stato pre-bonificato?

Il 4140 pre-bonificato arriva a 28–34 HRC; il trattamento termico standard con rinvenimento a 540 °C porta a 28–32 HRC e 1,000–1,100 MPa di resistenza a trazione. Cromo e molibdeno conferiscono al 4140 una temprabilità molto superiore a quella del 1045, perciò conserva la durezza di rinvenimento anche in sezioni maggiori: verificare le barre grandi sul certificato di colata, perché la durezza cala con lo spessore della sezione.

| Stato / temperatura di rinvenimento | Trazione (MPa) | Snervamento (MPa) | Allungamento (%) | Durezza | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Annealed | ~655 | ~415 | 25 | 197–217 HB | S4 |
| Normalized | ~1,020 | ~650 | 17 | 250–300 HB | S4 |
| As-quenched (oil) | — | — | — | 55–60 HRC | S4 |
| Q&T at 205 °C | ~2,000 | ~1,600 | 8 | 52–57 HRC | S4 |
| Q&T at 315 °C | ~1,700 | ~1,450 | 10 | 45–50 HRC | S4 |
| Q&T at 425 °C | ~1,400 | ~1,250 | 12 | 38–42 HRC | S4 |
| Q&T at 540 °C (standard HT) | 1,000–1,100 | 850–950 | 18 | 28–32 HRC | S4 |
| Q&T at 650 °C (high ductility) | ~850 | ~700 | 22 | 24–28 HRC | S4 |
| Pre-hardened as-supplied | — | — | — | 28–34 HRC | S4 |

## Quanto è duro l'acciaio subito dopo la tempra, prima del rinvenimento?

Sia il 1045 (tempra in acqua) sia il 4140 (tempra in olio) raggiungono circa 55–60 HRC appena temprati, ma quella martensite non rinvenuta è troppo fragile per l'esercizio: ogni pezzo temprato viene quindi rinvenuto alla durezza di lavoro prima dell'uso.

| Acciaio | Mezzo di tempra | Appena temprato (HRC) | Durezza di esercizio dopo rinvenimento | Nota |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 1045 | Water | 55–60 | 220–290 HB (Q&T) | Acciaio al carbonio a bassa temprabilità: il cuore si ammorbidisce nelle sezioni grandi |
| 4140 | Oil | 55–60 | 28–32 HRC (tempered at 540 °C) | Legato Cr-Mo a temprabilità elevata: preferirlo per sezioni maggiori |

## Che cosa significa bonifica e perché viene prescritta?

La bonifica consiste nel temprare fino a martensite e poi riscaldare sotto la temperatura critica; tempra e rinvenimento alto (500–650 °C) producono sorbite bonificata, tipicamente 28–32 HRC, il miglior compromesso resistenza-tenacità per alberi e ingranaggi. Il rinvenimento scambia sempre durezza con tenacità: lo stesso 4140 che esce dalla tempra a 55–60 HRC passa da 52–57 HRC fino a 24–28 HRC man mano che la temperatura di rinvenimento sale da 205 °C a 650 °C.

| Acciaio | Fascia di fornitura Q&T (bonificata) | Solo dopo tempra | Perché rinvenire |
| --- | --- | --- | --- |
| 1045 | 220–290 HB | 55–60 HRC (water) | La martensite non rinvenuta si fessura in esercizio; il rinvenimento restituisce tenacità a un costo di durezza controllato |
| 4140 | 28–34 HRC pre-hard | 55–60 HRC (oil) | Il rinvenimento alto a 500–650 °C forma sorbite bonificata: lo stato in cui si prescrivono alberi e ingranaggi |

## Quanto è più resistente il 6061-T6 rispetto al 6061-O?

Il 6061-T6 raggiunge 310 MPa (45 ksi) di resistenza a trazione contro 125 MPa (18 ksi) del 6061-O, circa 2.5×, con snervamento 276 contro 55 MPa e durezza 95 contro 30 HB; l'intera differenza è prodotta dal trattamento termico, non dalla composizione. Accanto ai valori tipici stanno i minimi di norma: lamiere e piastre in 6061-T6 devono raggiungere 290 MPa (42 ksi) di trazione e 240 MPa (35 ksi) di snervamento, mentre 310/276 MPa sono valori tipici.

| Lega e stato | Trazione, MPa (ksi) | Snervamento, MPa (ksi) | Allungamento (%) | Durezza (HB) | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 6061-O | 125 (18) | 55 (8) | 25–27 | 30 | S7 / S8 |
| 6061-T4 / T451 | 240 (35) | 145 (21) | 22 | 65 | S7 / S8 |
| 6061-T6 / T651 | 310 (45) | 276 (40) | 12–15 | 95 | S7 / S8 |

## Il 6061-T651 è più resistente del 6061-T6?

No: entrambi hanno 310 MPa (45 ksi) di trazione e 276 MPa di snervamento. Il T651 aggiunge una stiratura permanente dell'1–3% dopo la tempra per ridurre le tensioni di tempra, perciò mantiene dimensioni più stabili durante la lavorazione: è per questo che la lavorazione di piastre e pannelli parte da materiale T651.

| Stato | Processo | Differenza meccanica | Norma di riferimento | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| O | Pienamente ricotto: riscaldato e raffreddato lentamente fino allo stato più tenero | Resistenza minima, massima formabilità | ISO 2107; ASTM B209/B221 | S14 / S19 / S7 |
| T4 | Solubilizzazione, poi invecchiamento naturale a temperatura ambiente | Resistenza moderata, ancora formabile | ISO 2107; ASTM B209/B221 | S14 / S15 / S7 |
| T6 | Solubilizzazione, poi invecchiamento artificiale fino alla massima resistenza | Massima resistenza della lega | ISO 2107; ASTM B209/B221 | S14 / S15 / S7 |
| T651 | T6 più stiratura dell'1–3% per distensione prima dell'invecchiamento | Resistenza pari al T6; migliore stabilità dimensionale in lavorazione | ISO 2107; ASTM B209/B221 | S14 / S7 / S24 |
| T73 | Solubilizzazione, poi sovrainvecchiamento in due fasi | Resistenza inferiore al T6; resistenza alla corrosione sotto tensione molto migliore; soprattutto serie 7xxx | AMS 4078; ASTM B209; GB/T 3880 | S9 / S2 |

## Che cos'è lo stato T73 e quando conviene sceglierlo?

Il T73 è uno stato sovrainvecchiato in due fasi, scelto per la resistenza alla corrosione sotto tensione nei particolari aerospaziali. La resistenza del 7075-T73 è pubblicata su due basi distinte, mantenute come righe separate (505 MPa tipici dell'ASM Handbook e 460–475 MPa della specifica per piastre ASTM B209), e le due non vengono mai mediate. Il 6061 non è fornito in T73: per questo i valori si riferiscono al 7075.

| Base applicabile | Trazione (MPa) | Snervamento (MPa) | Allungamento (%) | Durezza | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 7075-T73 — ASM Handbook typical (bar / forging reference) | 505 | 435 | 13 | — | S1 / S2 |
| 7075-T73 — ASTM B209 / AMS 4078 plate, by thickness (spec) | 460–475 | 385–390 | 5–8 | 126–140 HB | S9 |
| 7075-T6 — typical, for comparison | 572 (83 ksi) | 503 (73 ksi) | — | — | S7 |

## Qual è la condizione di invecchiamento standard più resistente per il 17-4PH?

L'H900, invecchiato a 482 °C (900 °F) per 1 ora, dà un minimo di 1,310 MPa (190 ksi) di trazione, 1,170 MPa (170 ksi) di snervamento e almeno 40 HRC: l'estremo a massima resistenza e minima tenacità delle tre condizioni standard. Tutti i valori sono minimi di specifica per barre secondo ASTM A564 / AMS 5643.

| Stato | Temperatura / tempo di invecchiamento | Trazione min, MPa (ksi) | Snervamento min, MPa (ksi) | Allungamento min (%) | Durezza | Charpy V (ft-lb) | Fonte |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| H900 | 482 °C (900 °F) / 1 h | 1,310 (190) | 1,170 (170) | 10 | ≥40 HRC (typical 44) | 10–15 (low) | S3 / S23 |
| H1025 | 552 °C (1,025 °F) / 4 h | 1,070 (155) | 1,000 (145) | 12 | ≥35 HRC (typical 38) | 35–45 (moderate) | S3 / S23 |
| H1150 | 621 °C (1,150 °F) / 4 h | 930 (135) | 725 (105) | 16 | 28–33 HRC (typical 33) | 60–80 (high) | S3 / S23 |

## Quale stato del 17-4PH offre la tenacità più alta?

L'H1150, invecchiato a 621 °C, mantiene 930 MPa (135 ksi) minimi di trazione con il 16% di allungamento e 28–33 HRC: la tenacità Charpy più alta delle tre. Dall'H900 all'H1150 la trazione cala di circa il 30% e lo snervamento di circa il 38%, mentre l'allungamento passa dal 10% al 16%: la temperatura di invecchiamento più alta ingrossa i precipitati ricchi di rame e scambia resistenza con tenacità. I valori Charpy sono fasce rappresentative longitudinali e variano con forma e orientamento del prodotto.

| Stato | Charpy V (ft-lb) | Allungamento (%) | Durezza | Ideale per |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| H900 | 10–15 (low) | 10 | ≥40 HRC | Particolari ad altissima resistenza senza sollecitazioni d'urto o criogeniche |
| H1025 | 35–45 (moderate) | 12 | ≥35 HRC | La condizione di compromesso per uso generale |
| H1150 | 60–80 (high) | 16 | 28–33 HRC | Particolari soggetti a urti e criogenia; anche la scelta conforme NACE |

## Il 17-4PH può essere impiegato in servizio con gas acido secondo NACE?

Solo l'H1150, oppure l'H1025 con verifica su ogni colata che la durezza effettiva resti pari o inferiore a 33 HRC, è ammesso secondo NACE MR0175 / ISO 15156-3; l'H900 con minimo 40 HRC non è ammesso. La regola dipende dalla durezza: il servizio acido impone un tetto di 33 HRC.

| Stato | Durezza di specifica | Stato secondo NACE MR0175 | Nota |
| --- | --- | --- | --- |
| H900 | ≥40 HRC (typical 44) | Not qualified | Supera ampiamente il tetto di 33 HRC per il servizio acido |
| H1025 | ≥35 HRC (typical 38) | Conditional | Solo con verifica su ogni colata che la durezza effettiva resti pari o inferiore a 33 HRC |
| H1150 | 28–33 HRC (typical 33) | Compliant | La scelta standard per il servizio acido |

## Come usare questi numeri

- I valori contrassegnati min sono minimi di specifica della norma applicabile (ASTM / AMS); i valori non contrassegnati sono tipici e variano con forma del prodotto, spessore della sezione e pratica del forno: progettare secondo la specifica applicabile e il certificato di colata.
- La durezza dell'acciaio cala con lo spessore della sezione (effetto massa): il 4140 pre-bonificato a 28–34 HRC vale per il diametro di barra fornito, quindi verificare le sezioni grandi sul certificato di colata anziché dare per scontato il valore di catalogo.
- Parametri di trattamento termico rappresentativi: 6061 solubilizzazione a 530 °C con tempra in acqua, invecchiamento artificiale T6 a 160 °C per circa 18 h oppure 177 °C per circa 8 h, ricottura a O a 413 °C; 7075-T73 invecchiamento in due fasi 110 °C per 8 h più 175 °C per 8 h, dopo solubilizzazione a 475 °C per 90 min e 3 giorni di invecchiamento naturale.
- Gli stati del 17-4PH derivano da un'unica base solubilizzata (Condition A dopo raffreddamento da circa 1040 °C) invecchiata a temperature diverse: il numero H è la temperatura di invecchiamento in °F. Per le barre si usa ASTM A564/A564M, per piastre e lamiere ASTM A693, per i particolari aerospaziali AMS 5643/5604; la designazione cinese equivalente 05Cr17Ni4Cu4Nb è in GB/T 1220.
- La martensite temprata ma non rinvenuta (55–60 HRC in entrambi gli acciai di riferimento) è un rischio per lavorazione e rettifica, non uno stato di fornitura: ordinare l'acciaio ricotto, normalizzato o bonificato e lasciare il resto al trattamento termico.

## Domande frequenti

### Che durezza aspettarsi dall'acciaio 1045 ricotto rispetto a quello normalizzato?

Il 1045 ricotto è circa 160–200 HB (163 HB tipici), mentre il 1045 normalizzato raggiunge circa 187 HB con 640 MPa di trazione.

### Con quale durezza viene fornito il 4140 nello stato pre-bonificato?

Il 4140 pre-bonificato è tipicamente 28–34 HRC; il trattamento termico standard con rinvenimento a 540 °C porta a 28–32 HRC e 1,000–1,100 MPa di trazione.

### Quanto è duro l'acciaio subito dopo la tempra, prima del rinvenimento?

Sia il 1045 (tempra in acqua) sia il 4140 (tempra in olio) raggiungono circa 55–60 HRC appena temprati, ma la martensite non rinvenuta è troppo fragile per l'esercizio.

### Che cosa significa bonifica e perché viene prescritta?

Tempra più rinvenimento ad alta temperatura a 500–650 °C per formare sorbite bonificata, tipicamente 28–32 HRC: il miglior compromesso resistenza-tenacità per alberi e ingranaggi.

### Quanto è più resistente il 6061-T6 rispetto al 6061-O?

Il 6061-T6 raggiunge 310 MPa (45 ksi) di trazione contro 125 MPa (18 ksi) del 6061-O: circa 2.5× la resistenza.

### Il 6061-T651 è più resistente del 6061-T6?

No: entrambi hanno 310 MPa (45 ksi) di trazione e 276 MPa di snervamento; il T651 aggiunge l'1–3% di stiratura per la distensione, quindi mantiene dimensioni più strette in lavorazione.

### Che cos'è lo stato T73 e quando conviene sceglierlo?

Uno stato sovrainvecchiato in due fasi: il 7075-T73 dà 505 MPa di trazione secondo l'ASM Handbook (460–475 MPa per piastra secondo ASTM B209), scelto per la resistenza alla corrosione sotto tensione.

### Qual è la condizione di invecchiamento standard più resistente per il 17-4PH?

H900, invecchiato a 482 °C per 1 ora: minimo 1,310 MPa (190 ksi) di trazione e almeno 40 HRC, con la tenacità più bassa delle tre.

### Quale stato del 17-4PH offre la tenacità più alta per particolari soggetti a urti o criogenia?

H1150, invecchiato a 621 °C: 930 MPa (135 ksi) di trazione con 16% di allungamento e 28–33 HRC, la tenacità Charpy più alta delle tre.

### Il 17-4PH può essere impiegato in servizio con gas acido secondo NACE?

Solo l'H1150, oppure l'H1025 verificato per colata a un massimo di 33 HRC, è ammesso secondo NACE MR0175; l'H900 con minimo 40 HRC non è ammesso.

## Norme e fonti

- S1 — ASM Metals Handbook, Vol. 2 (Properties and Selection: Nonferrous Alloys), 10ª edizione: valori tipici del 7075-T73
- S2 — studio peer-reviewed sui forgiati AA7075 (PMC): sequenza di invecchiamento T73 e valori di riferimento ASM
- S3 — JN Alloys, trattamento termico del 17-4PH: dati degli stati H900 / H1025 / H1150 (verificati rispetto ai minimi ASTM A564)
- S4 — Nifty Alloys, trattamento termico dell'acciaio 4140: diagramma di rinvenimento per temperatura
- S5 — dati di qualità steelstandart per il 1045: durezza ricotta, Q&T e appena temprata
- S6 — scheda di acciaieria pubblicata, barra in acciaio al carbonio 1045 a media resistenza, proprietà normalizzate
- S7 — Tech Steel, proprietà del 6061 (UNS A96061): valori tipici stato per stato e confronto con il 7075-T6
- S8 — Weltstahl, scheda tecnica dell'alluminio 6061: valori tipici delle proprietà meccaniche
- S9 — dati per lamiera e piastra 7075-T73 / T7351: proprietà meccaniche per spessore (base ASTM B209)
- S14 — ISO 2107, designazioni degli stati dell'alluminio (GB/T 16475 è l'equivalente cinese); S15 — classificazioni dell'alluminio AZoM; S19 — GB/T 16475; S24 — guida agli stati dell'alluminio (pratica di stiratura T651)
- S21 / S22 — dati del 1045 allo stato ricotto (The World Material; dati di acciaieria SAE 1045); S23 — scheda rapida della lega 17-4PH: fasce di durezza e Charpy
- Le norme applicabili contengono i minimi vincolanti: ASTM A564/A564M, ASTM A693, ASTM B209/B221, AMS 4078/5643/5604, ISO 2107, SAE J412, GB/T 16923, GB/T 16924, GB/T 7232, GB/T 1220, NACE MR0175 / ISO 15156-3
- MatWeb è stato escluso (robots.txt blocca l'accesso automatizzato); le schede dei distributori riportano solo colonne di valori tipici, mentre i minimi di specifica citano gli originali ASTM / AMS / GB

## Pagine correlate

- [/it/wiki/reference/hardness-conversion/](/it/wiki/reference/hardness-conversion/) — Sibling quick table: convert between HB, HRC and HV hardness scales
- [/it/wiki/reference/cutting-parameters/](/it/wiki/reference/cutting-parameters/) — Sibling quick table: cutting speeds and feeds to run once the heat-treatment condition is fixed
- [/it/wiki/reference/material-density/](/it/wiki/reference/material-density/) — Sibling quick table: density for weight and material cost estimates

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