Strato di esca

Il termine “Zunder” indica un materiale facilmente infiammabile che cattura le scintille e accende così il fuoco. Nella lavorazione dei metalli, “Zunder” indica la corrosione che si forma sulla superficie di un metallo a causa dell’azione dell’ossigeno.

In metallurgia, il termine “combustione” indica la perdita di metallo dovuta all’azione dell’ossigeno. Ciò può avvenire tramite combustione, gassificazione, formazione di scorie o spruzzatura.

Nella lavorazione dei metalli, si verifica una perdita di materiale sulle superfici metalliche quando il metallo viene esposto all’ossigeno e ad altri gas ossidanti ad alte temperature, come ad esempio nella saldatura a gas. Si formano allora, ad esempio, piccole scaglie di ossido di ferro che si staccano dal pezzo durante la forgiatura del ferro.

I termini «scoria» e «scoriatura» si riferiscono, in metallurgia, alla somiglianza con il processo di combustione che avviene durante la combustione lenta del materiale da accensione utilizzato per accendere il fuoco (scoria). Anche la fusione delle leghe metalliche avviene ad alte temperature. Si verifica quindi una perdita di singoli elementi per combustione. Le reazioni chimiche formano scorie nel bagno di fusione. Durante il trattamento termico dei pezzi forgiati nel processo di forgiatura a stampo si forma così lo strato di scoria. Si tratta dello strato di ossido presente sul ferro o sulle leghe ferrosi, che si forma durante i processi di laminazione, forgiatura e tempra a temperature elevate per reazione con l’ossigeno.

Quando si aggiungono elementi di lega, occorre tenere conto della quantità di strato di scoria che si forma durante la combustione. Infatti, a seconda della quantità di materiale di partenza e del tipo di lega sottoposta a deformazione, nei processi di formatura a caldo si forma fino al tre per cento in peso di scoria rispetto al peso iniziale. È tuttavia necessaria la giusta quantità di materiale di partenza per ottenere la composizione chimica desiderata del metallo fuso. Essa determina le proprietà del prodotto (come ad esempio un lingotto o un pezzo fuso).

La struttura dello strato di esca è sempre simile. L’esca è caratterizzata da tre fasi stratificate:

1. Lo strato più esterno, costituito da ematite, rappresenta l’ossido di ferro di più alta valenza (strato di ossido) della scoria.
2. La fase intermedia è costituita da magnetite e wüstite.
3. Questa fase più interna è al contempo la più instabile e presenta il grado di ossidazione del ferro più basso. Durante la rimozione della scoria, essa viene eliminata meccanicamente dal pezzo forgiato.