Leghe metalliche: l’utilità della decarburazione

La decarburazione consiste essenzialmente nell’eliminare il carbonio dalle leghe metalliche di ferro. Il processo in questione viene impiegato a livello industriale per la trasformazione, in particolare, della ghisa in acciaio e per la produzione della ghisa malleabile a cuore bianco. Quello che preme sottolineare, però, è che la decarburazione dell’acciaio avviene in maniera indiretta, in quanto in un primo momento l’ossigeno tende a reagire con il ferro, andando a formare l’ossido che va nella scoria. L’ossido di ferro, a sua volta, reagisce con il carbonio, provvedendo poi a liberare il ferro e formando l’ossido di carbonio. Quest’ultimo, essendo piuttosto gassoso, viene alla superficie del bagno creando il caratteristico ribollimento che favorisce il rimescolamento del liquido e il contatto tra la scoria ricca di ossido di ferro e il metallo.

In pratica, la decarburazione risulta tanto più intensa quanto più si verificano tre condizioni: deve essere infatti elevato anche il tenore di carbonio presente nell’acciaio, così come il tenore di ossido di ferro nella scoria e la temperatura. Tutto questo è valido sia con il processo acido che con quello basico. Nello specifico, inoltre, nella marcia con scoria basica, la velocità che assume la decarburazione viene favorita dal basso tenore di calce e dall’alto tenore di silice che si trova nella scoria stessa. Con la scoria acida, invece, la decarburazione viene agevolata notevolmente da un alto tenore di calce e da un basso tenore di silice nella scoria.

La decarburazione della ghisa bianca è portata a compimento attraverso la posa di pezzi in cassette che contengono la polvere di ematite e con un riscaldamento che arriva a circa mille gradi. Tale processo, dunque, dà luogo a una serie importante di reazioni che portano alla decomposizione della cementite, con la conseguente liberazione del ferro puro e la produzione di ossido di carbonio. Il procedimento, comunque, rimane al giorno d’oggi piuttosto in disuso.