I metalli delle trafile

Le proprietà fisiche di base dei materiali della trafila sono controllate dal processo di trattamento termico e dalla composizione dell'acciaio.

Carbonio e cromo
I due elementi chiave nelle nostre trafile sono carbonio e cromo. Il contenuto di cromo dell'acciaio influisce sulla resistenza alla corrosione e sulla resistenza all'usura della trafila. Un contenuto di cromo libero superiore al 12% classifica un acciaio inossidabile. Usiamo una miscela di acciaio denominata X46Cr13, per cui potrebbero essere definite trafile in acciaio inossidabile, anche se preferiamo chiamarle trafile in acciaio cromato, per il semplice motivo che non esiste una trafila ad anello "in acciaio inossidabile" priva di ruggine.
I carburi di cromo si formano durante il processo di trattamento termico attraverso una combinazione di cromo e atomi di carbonio, che aumenta la resistenza all'usura.

Trattamento termico: cementazione o tempra sottovuoto
Ci sono due modi diversi in cui le trafile sono comunemente indurite: cementazione o tempra sottovuoto. Il metodo utilizzato dipende dal tipo di materiale utilizzato per la produzione della trafila.

La cementazione di una trafila può essere eseguita in un forno a pozzo, mentre l'indurimento sotto vuoto viene effettuato in un forno sotto vuoto mediante l'aggiunta di un gas ricco di carbonio, come il propano.
La trafila in lega viene lavorata in un forno a pozzo, mentre quella in acciaio cromato è temprata sottovuoto.
Quando il carbonio viene aggiunto nell'atmosfera di uno di questi forni, si impregna nell'acciaio per formare un involucro esterno rigido. Le trafile cementate tendono a creare più attrito nella camera di pellettatura, il che significa che di solito forniscono pellet di qualità migliore, a scapito della capacità di produzione.

L'indurimento sotto vuoto è un processo che fornisce la stessa durezza relativa in tutto lo spessore della trafila, non solo sull'involucro esterno. Grazie alla sua omogeneità, l'acciaio cromato garantisce un'eccellente durata della trafila, che è anche più facile da forare.

Oggi tre sono le tipologie di trafile più utilizzate nel settore:
Quella in lega è costituita da acciaio al carbonio di media qualità che viene cementato esternamente per circa 6 mm di spessore a 57 HRC e ha un nucleo molto morbido.
L'acciaio al cromo (il materiale più comune) è temprato sotto vuoto a 52 HRC attraverso lo spessore della trafila.

La lega è il materiale più resistente alle rotture attualmente in comemercio, il che significa che è più adatto in caso di metalli pesanti. La lega è stata utilizzata in situazioni fortemente abrasive, in cui la vita della trafila con altri materiali non è significativamente più lunga, al fine di mantenere bassi i rapporti costo/tonnellata. La lega viene anche utilizzata estensivamente con applicazioni ad alto contenuto di minerali.

L'acciaio al cromo consente un'elevata produttività e allunga la vita della trafila. Dovrebbe essere utilizzato esclusivamente per mangimi, impianti ad alto rendimento e con vita della trafila molto lunga. L'acciaio al cromo ha bisogno di uno spessore più elevato per ottenere una qualità del pellet simile a quella delle matrici cementate (la qualità cambia drasticamente al variare di spessore di appena 2 mm). Queste trafile hanno un basso costo di esercizio, alto rendimento e proprietà antigrippaggio, ma non tollereranno la bassa plasticità, l'attrito e le elevate proprietà di taglio.
Quando si passa da una trafila carburata a un acciaio cromato, bisogna aumentare sempre lo spessore vuoto per evitare fessurazioni.