TECNOLOGIA DEI METALLI
tecniche

    CAPITOLO 1 

INTRODUZIONE     
Per tecnologia s'intende lo studio dei mezzi e metodi di lavorazione a scopo industriale necessari per trasformare i materiali, da come si trovano in natura, in oggetti finiti pronti all' uso.
Tutto il  complesso  di  queste  trasformazioni si può in generale dividere in due periodi, col primo si trasforma la natura del materiale, cioè l'insieme delle proprietà fisiche e chimiche, in modo da dargli quella del prodotto finito, e col secondo si dà al materiale così ottenuto la forma voluta.
Il ramo di tecnologia, che studia la prima trasformazione, si chiama tecnologia chimica o chimica tecnologica. 
Il  ramo di tecnologia che studia il cambiamento di forma del prodotto precedentemente trasformato, si chiama tecnologia meccanica.    
Quasi sempre, come nella lavorazione dei metalli, i due suddetti periodi di lavorazione sono distinti e successivi l'uno all'altro per modo da costituire due industrie differenti, l'industria metallurgica e l'industria meccanica; in alcuni casi, come nell'industria del vetro i due processi sono così immediati,  l'uno all' altro, da dover costituire un' industria sola.
In alcuni prodotti, come per es. negli oggetti di  legno, manca completamente il  processo di  trasformazione chimica, perché il legno, così come è in natura, dopo la  stagionatura, viene  senz'altro adoperato per la fabbricazionedegli oggetti.    
A parte la distinzione della tecnologia in chimica, e meccanica, più comunemente la tecnologia prende il nome dal prodotto della lavorazione e quindi abbiamo la metallurgia, che riguarda la produzione dei metalli, di cui la siderurgia, che riguarda la produzione del ferro e dei suoi affini, è un ramo speciale; abbiamo la tecnologia dei tessuti, della carta, del vetro, del cuoio, della farina ecc.
Tutte queste tecnologie, dette speciali, e che prendono nome dal prodotto, possono essere chimiche e meccaniche contemporaneamente o esclusivamente.     
La designazione di tecnologia meccanica, pur riguardando,come abbiamo detto, il cambiamento di forma del pezzo, senza tener conto della sua natura, tuttavia è intesa odiernamente in un senso più ristretto, di tecnologia meccanica del legno e dei metalli.
Il cambiamento di forma può avvenire nei seguenti modi: 
1° a caldo, fondendo  il metallo  e versandolo in  forme, opportunamente preparate: fonderia.     
2° a caldo e a freddo, utilizzando la proprietà della pastosità,che alcuni metalli hanno a caldo, altri a freddo, e altri non hanno affatto, che consiste nel poter  essere  deformati, senza rompersi e rimanere deformati per effetto di uno sforzo lento e continuo, detto sforzo statico o per effetto di uno sforzo istantaneo, detto urto o sforzo  dinamico.
Questa lavorazione abbraccia  la  fucinatura,  lalaminazione, la trafilatura, l'imbottitura ecc.
Vi sono però metalli, come la ghisa, a cui questa lavorazione non è applicabile, perché non hanno lo stato pastoso, né a caldo, né a freddo; questi metalli assoggettati a sforzo statico o dinamico, o non rimangono deformati al cessar dell'azione della forza, o si spezzano sotto l'azione di essa.      
3° a caldo, tagliando un pezzo in due, oppure unendone due in modo da formarne uno, portando  le due  parti da unire,  o da separare, allo stato fuso o per alcuni metalli allo stato pastoso:tagli e saldature.      
4° a freddo, staccando da un pezzo delle parti, trasformando queste, in tutto o in parte, in  detriti  detti  trucioli:  lavorazione meccanica a freddo.    
La lavorazione dei legnami avviene quasi sempre secondo il metodo indicato al N°. 4; solo eccezionalmente è utilizzata la proprietà della pastosità, per il piegamento a caldo, come nella fabbricazione delle botti, delle sedie di Vienna, dei fianchi delle navi ecc.       

CLASSIFICAZIONE DEI PRODOTTI SIDERURGICI    
La siderurgia è, come abbiamo detto, quel ramo della metallurgia che studia la fabbricazione del ferro e dei suoi affini, acciaio e ghisa.
Riflettendo essa principalmente lo studio della trasformazione della natura, e secondariamente della forma dei materiali, è quasi esclusivamente tecnologia chimica e forma oggetto di studio nella chimica industriale o tecnologia, tuttavia siccome essa precede la lavorazione meccanica, che è oggetto del nostro studio, è  necessario  dare  un breve cenno  di  questo  importantissimo ramo dell' industria chimica, che è la siderurgia, soprattutto  per mettere in relazione i vari prodotti colle proprietà utilizzate nella tecnologia meccanica.     
Il ferro è un corpo semplice, cioè un corpo che non è possibile scindere con nessun mezzo, fisico o chimico, in altri di natura diversa: nei corpi composti invece manca questo carattere.
Quello però che ordinariamente chiamiamo ferro, e che ha tante applicazioni nell' industria, non è il ferro puro, ma una lega del ferro con altri corpi semplici o composti.    
Non è facile definire per ora il concetto di una lega; in via provvisoria e approssimativa possiamo ritenere che una lega sia un insieme di vari elementi, più o meno suddivisi e diffusi l'uno nell' altro, conservando ognuno la sua costituzione chimica.    
L' elemento che non manca mai nelle leghe di ferro, e che più di ogni altro influisce sulle proprietà fisiche della lega, è il carbonio, il quale è anch'esso un corpo semplice, ma a contattodel ferro può conservarsi allo stato di corpo semplice, conservare cioè la sua costituzione chimica; oppure il carbonio  può combinarsi col ferro, cioè legarsi chimicamente ad esso dando luogo a un composto, che si chiama carburo di ferro, che ha proprietà nettamente distinte dal carbonio e dal ferro da cui proviene.
Siccome però nelle leghe del ferro, il carbonio è sempre relativamente molto poco, rispetto alla quantità di ferro, e siccome per formare il  carburo  di  ferro è  stabilito il  quantitativo reciproco del ferro  e del carbonio, così avviene che mentre il carbonio passa tutto o parte a formare il carburo, una notevole quantità di ferro rimane sempre in eccesso e quindi la lega siderurgica in definitiva è formata di ferro e carburo di ferro, ed eventualmente anche da carbonio puro.    
Si hanno quindi vari prodotti siderurgici, secondo che il carbonio è in maggiore o minore quantità nella lega e secondo che il  carbonio  è  allo  stato  di  corpo  semplice,  cioè non  combinato col ferro, oppure composto, o come si dice più esattamente combinato,col ferro allo stato di carburo di ferro.
Il carbonio  allo stato di corpo semplice si denomina anche carbonio grafitico, o semplicemente grafite, per distinguerlo da altre forme di carbonio puro, come il diamante, che chimicamente non differisce dalla grafite,essendo anch' esso carbonio puro, ma ha proprietà fisiche nettamente diverse dalla grafite. 
Possiamo quindi classificare i prodotti siderurgici nel seguente modo:      
1°  Ferro - Ordinariamente lo si chiama ferro omogeneo: contiene una quantità di carbonio inferiore allo 0,20%: tutto il carbonio è combinato allo stato di carburo di ferro.       
2° Acciaio - II carbonio è tutto allo stato di combinazione come il precedente: la sua percentuale varia dallo 0,2% all' 1,5% raramente però in pratica supera l'1,2%.
Col variare della percentuale di carbonio entro questi limiti, gli acciai gradualmente si denominano: dolcissimi meno di 0,2%, dolci fino allo 0,35%, semiduri fino allo 0,6%, duri fino allo 0,9%, durissimi fino all' 1,1%,extra duri fino all'1,5%; prendono questa denominazione, perché una delle proprietà più importanti dei metalli, la durezza, cioè la proprietà di non farsi scalfire, varia notevolmente, crescendo  da un limite molto basso, per gli acciai a bassa percentuale, o come più ordinariamente si dice, a basso tenore di carbonio, fino a unlimite molto alto per gli acciai ad alto tenore di carbonio.      
3° Ghisa bianca - II carbonio è tutto allo stato di combinazione come nei precedenti; la sua percentuale varia dal 2,5% al 4,5%.
Prodotti siderurgici che abbiano percentuale di carbonio compresa tra 1,5% e 2,5% non hanno alcuna applicazione industriale; si chiamano perciò acciai bastardi.
Le ghise bianche sono durissime, tanto dure da avere scarsissime applicazioni industriali, specialmente per il fatto che all' estrema durezza è sempre accoppiata la estrema fragilità, che è la proprietà di rompersi all' urto.
Le ghise bianche sono così fragili da rompersi all' urto quasi come il  vetro.      
4° Ghise grige - La percentuale variabile del carbonio in queste ghise è uguale a quella delle ghise bianche; però il carbonio non è come in queste tutto combinato col ferro, ma in buonissima parte è allo stato di corpo semplice, cioè grafitico.
Possiamo quindi ritenere che la ghisa grigia sia come un acciaio, cioè una lega diferro e carburo di ferro, nella cui massa si trovano zone di grafite, che si vedono nettamente al microscopio, che è il carbonio non combinato, e queste zone hanno ordinariamente la forma di scaglie.
La ghisa grigia ha larghissime applicazioni industriali; quasi tuttii getti, specialmente gli organi di macchina, sono di  ghisa grigia.
E molto meno dura della ghisa bianca ed è quindi lavorabile facilmente colla lima e cogli utensili di acciaio delle macchine utensili, mentre la ghisa bianca non è lavorabile altro che con le mole; nello stesso tempo è anche molto meno fragile della ghisa bianca per modo da resistere piuttosto bene, non certo come l'acciaio,agli urti.    
Confrontando la ghisa bianca con la grigia, possiamo dire che la grande differenza di durezza tra le due, non dipende dalla percentuale di carbonio, che può essere la stessa, ma dal fatto che nella prima il carbonio è tutto sotto forma di carburo di ferro, che è durissimo, mentre nella seconda la maggior parte del carbonio è allo stato di grafite, che ha forma di scaglie tenere al taglio.      
5° Ghise trotate - Sono tipi intermedi tra le ghise grige e le bianche. 

PROPRIETÀ TECNOLOGICHE DEI PRODOTTI SIDERURGICI    
Generalmente intendiamo per proprietà tecnologiche di un dato materiale quelle che utilizziamo per trasformare un pezzo di essoper modo da dargli la forma voluta, e siccome, come abbiamo visto,il  processo di  trasformazione che tende alla forma, e  non alla natura,dell' oggetto fabbricato  è studio  della tecnologia  meccanica,  dovremmo perciò dire, invece di proprietà tecnologiche, proprietà tecnologiche meccaniche.
Tuttavia noi le chiamiamo semplicemente proprietà tecnologiche e chiamiamo invece proprietà chimiche le proprietà tecnologiche chimiche che sono quelle utilizzate per trasformare non la forma bensì la natura del materiale.    
Le proprietà tecnologiche dei metalli in genere sono le seguenti; nel descriverle le esamineremo anche in relazione  ai  vari prodotti siderurgici che abbiamo esaminati precedentemente.       
1° Fusibilità - È la proprietà  che  consiste  nel passaggio dallo stato solido allo stato liquido: fusione è il fenomeno di questa proprietà.
Alla fusione si oppone la solidificazione che è il passaggio inverso, cioè dallo stato liquido allo stato solido.
Tutti i metalli e le loro leghe  sono fusibili; ognuno di  essi ha una speciale  temperatura di fusione, che è anche la temperatura di solidificazione: si ha la fusione se questa speciale temperatura è attraversata salendo, e la solidificazione se è attraversata scendendo nella scala delle temperature.
Veramente sono solo i metalli puri che hanno una determinata temperatura di fusione o di solidificazione nel senso che fondono o solidificano a una data temperatura che rimane costante durante la fusione o la solidificazione di tutta la  massa.
Le leghe invece, che sono infinite per due dati elementi, dipendentemente dalle quantità percentuale di ciascuno di essi, non fondono a temperatura costante, ma entro un' intervallo di due temperature diverse, variabili secondo le percentuali degli elementi stessi. 
Spesso però, non sempre, due dati elementi ammettono una lega di determinata percentuale di ciascuno di essi che fonde a temperatura costante, che risulta essere la più bassa di tutte le  altre a cui fondono le altre leghe degli  stessi  elementi.
Questa determinata lega si chiama lega eutettica, parola di origine greca  che significa fonde bene, cioè meglio di tutte le altre, perché a temperatura più bassa delle altre.    
La temperatura di fusione del ferro puro è 1520°.
Siccome però come abbiamo detto il ferro nell'industria non è mai puro, ma legato al carbonio, per meglio dire al carburo di ferro, la temperatura di fusione, non solo non è costante, ma si inizia a una temperatura, sempre decrescente a misura che cresce la percentuale di carbonio da O%, a 4,2%.   
Alla percentuale dello O% di carbonio, cioè nel ferro puro, la temperatura di fusione è come abbiamo visto 1520°.
Alla percentuale di carbonio del 4,2%, la lega fonde alla temperatura di 1135°.
Questa lega al 4,2% di carbonio è la lega eutettica, che fonde alla temperatura costante di 1135°.
Le leghe con percentuale inferiore al 4,2% iniziano la loro fusione a una temperatura che diminuisce gradatamente da 1520° a 1135° a misura che cresce la quantità di carbonio da O% a 4,2% e finiscono di fondere a una temperatura sempre compresa fra i due limiti suddetti ma sempre più alta di quella a cui la fusione è incominciata.
Grossolanamente però diciamo che l'acciaio dolce fonde a 1450°, l'acciaio duro a 1350° e la ghisa a  1200°.    
Non tutti i metalli e le leghe appena fusi sono sufficientemente scorrevoli da poter essere versati nelle forme e riempirle completamente bene; in generale bisogna aumentare la temperatura di fusione di almeno 200 o 300 gradi per raggiungere lo scopo voluto.    
Dei prodotti siderurgici quello più facilmente scorrevole è la ghisa grigia, che da perciò i getti migliori; la ghisa bianca lo è di meno, pur avendo una temperatura di fusione alquanto più bassa.
La scorrevolezza dell' acciaio fuso si ottiene oggi abbastanza bene aumentando sensibilmente la temperatura oltre quella di fusione e con qualche artifizio che vedremo in seguito.      
2° Resistenza, tenacità - Sono le proprietà che hanno i corpi di 'non rompersi sotto l'azione di una forza.    
Osserviamo però, giusto come si è detto nell' introduzione, che noi possiamo esercitare la forza in due modi perfettamente distinti e con risultati sul corpo perfettamente differenti.
Si può esercitare una forza gradatamente, così come si carica una trave di un solaio, partendo da zero e arrivando al massimo che il pezzo può sopportare senza rompersi; questa forza si chiama statica, e si misura in Kg.
Si può anche esercitare una forza istantaneamente con grande intensità, come con un colpo di martello o di  maglio: la forza allora non si misura in Kg. ma in Kgm. (chilogrammetri) cioè coi Kg. del peso della mazza battente moltiplicati per i metri di caduta, cioè per la distanza in m. dal  punto di partenza di essa sino al punto di arrivo; queste forze si chiamano d'urto o dinamiche.
Come non c'è nessuna relazione tra le due forze, così non c'è nessuna relazione tra gli effetti prodotti da esse su due corpi diversi o sullo stesso  corpo.
Se per esempio confrontiamo  la resistenza del vetro con quella della gomma vediamo che  mentre il primo resiste molto male alle forze dinamiche e abbastanza bene alle forze statiche, la seconda resiste molto male alle forze statiche e molto bene alle forze dinamiche.    
Per evitare confusione si dice semplicemente resistenza quella alle forze statiche e tenacità la resistenza alle forze dinamiche.    
I prodotti siderurgici si comportano molto diversamente alle forze statiche e alle dinamiche secondo la loro qualità, cioè secondo la percentuale di carbonio.
Mentre l'acciaio dolcissimo resiste molto bene alle forze dinamiche e mediocremente alle forze statiche, la ghisa, che è l'altro estremo della  scala, resiste molto male alle forze dinamiche e abbastanza bene alle forze  statiche. 
L'acciaio, che è un prodotto intermedio, resiste piuttosto bene all' uno e l'altro sforzo, meglio alle forze statiche gli acciai duri e  meglio alle forze dinamiche gli acciai dolci.       
3° Allungamento,  pastosità,  malleabilità,  duttilità, fucinabilità - Assoggettando un corpo a uno sforzo statico o dinamico, se questo è sufficientemente piccolo, al cessare dello sforzo, il corpo riprende la figura e le dimensioni di prima; si dice allora che il corpo si è comportato elasticamente e che il carico è inferiore al limite elastico.
Se lo sforzo, statico o dinamico, è sufficientemente grande il corpo si rompe; il  più piccolo di questi carichi capaci di rompere il pezzo si chiama carico di rottura.
Se lo sforzo non né troppo piccolo, da essere inferiore al  limite elastico, né troppo grande da produrre la rottura, allora avviene che al cessare dello sforzo il corpo rimane deformato pur senza  rompersi; per esempio il corpo rimane più lungo se lo sforzo è  stato di trazione, cioè  ha  subito  un  allungamento che diciamo  permanente, perché persiste al cessare della forza; diciamo allora  che il corpo è pastoso.
Ma vi sono dei corpi che non possono  subire deformazioni permanenti e questo avviene quando il carico  al limite elastico coincide col carico di rottura; allora diciamo che  il  corpo non ha  lo  stato  pastoso.      
Ciò posto, nei prodotti siderurgici a misura che andiamo dai  meno carburati, cioè dall'acciaio dolcissimo ai più carburati cioè alle ghise, notiamo che l'allungamento  permanente è notevolissimo  per i primi, fino a risultare zero in corrispondenza degli ultimi. 
Ora, essendo la malleabilità la proprietà che permette di trasformare i metalli in lamine sottili, la duttilità quella che permettedi trasformarli in fili sottili, la fucinabilità quella che permette di deformarli comunque, è evidente che queste proprietà potranno averle soltanto quei metalli capaci di una deformazione permanente o come si suol dire che hanno lo stato pastoso e quindi le avranno notevolissime gli acciai dolcissimi e niente affatto le ghise.
Gliacciai che sono prodotti intermedi le avranno mediamente e sempre meno a misura che un acciaio è più carburato, cioè duro o durissimo.
Quello che si è detto per l'allungamento, vale anche per il raccorciamento, quando lo sforzo invece che di trazione è di compressione.
Mentre utilizzando la duttilità l'allungamento si ottiene per trazione nel senso dell'allungamento, utilizzando la malleabilità e la fucinabilità l'allungamento in un senso si ottiene  per effetto della compressione in senso normale all'allungamento, ma in fondo la proprietà è sempre la pastosità.      
4° Durezza - La durezza è una delle proprietà tecnologiche più importanti dei metalli e delle loro leghe, tanto è vero che essa si assume per la  classificazione e denominazione degli acciai, come abbiamo visto, da acciai dolcissimi, cioè pochissimo duri ad acciai durissimi.
Per durezza si intende la proprietà di non lasciarsi scalfire o penetrare da un altro.
La durezza si rappresenta con un numero; si hanno varie scale per la misura di essa.
Si ha la scala di Mohs, la quale non è adoperata per misurare la durezza dei metalli, bensì quella dei minerali: essa è costituita da dieci numeri da 1 a 10, i quali corrispondono alla durezza, in ordine crescente dei seguenti dieci corpi:  talco,  gesso,  calcite,  spatofluoro,  apatite,  feldspato, quarzo, topazio, corindone, diamante.
La durezza dei metalli si misura ordinariamente con la macchina Brinnell, che prende il nome dal suo inventore: essa consiste nel forzare una pallina di acciaio durissimo, del diametro di 10 mm. con una pressione 3000 Kg. agente per 30°, sulla superfice piana del metallo che si vuol saggiare.
Si forma così su questo una calotta sferica di cui si misura il  diametro  della  base,  da questo si  ricava la superficie della calotta in mm2 e si divide 3000 per il valore di questa superfice.
Si hanno così per le varie leghe metalliche valori che vanno da un pò meno di 100 a un pò più di 300.     
Un' altra maniera di misurare la durezza di un metallo consiste nel far cadere da una determinata altezza un martelletto con punta durissima, e misurando l'altezza di rimbalzo del martelletto, che è tanto più grande quanto più dura è la superfice del metallo saggiato.
Si adopera a questo scopo l'apparecchio detto scleroscopio di Shore dal nome del suo inventore e la scala varia da 20 a 120.      
5° Fragilità - È la proprietà opposta della  tenacità; un corpo che resiste male agli urti si dice fragile.
In generale la fragilità si accompagna sempre alla durezza; quindi i corpi più duri sono sempre i più fragili e come la durezza va crescendo nei prodotti siderurgici dai meno ai più carburati, così pure cresce la fragilità.    
La ghisa bianca, che è la più dura tra essi, è anche la più fragile.      
6° Saldabilità - Questa proprietà consiste nel poter unire due pezzi della stessa natura in modo da formare un pezzo solo.
Tutti i metalli, e quindi anche i prodotti siderurgici, si saldano, avvicinando opportunamente le due parti da saldare e producendo, con vari mezzi, che esamineremo a suo tempo, la fusione dei duebordi da unire: si ha così la saldatura autogena.    
Vi sono poi metalli, come il ferro e l'acciaio, che hanno a conveniente temperatura una grande pastosità e allora i due pezzi si  possono saldare portando i due bordi allo stato della  massima pastosità e battendoli con opportuni accorgimenti per modo che la superfice di contatto di una parte da saldare venga ad intimo contatto con quella dell'altra: questo tipo di saldatura si chiama bollitura.    
Si ha poi un altro tipo di saldatura, detta con cemento interposto, che consiste nel frapporre tra le  due parti  da saldare  un altro metallo più facilmente fusibile, che si chiama cemento o saldatura.
Il riscaldamento avviene allora a temperatura più bassa che nei casi precedentemente esaminati e precisamente alla temperatura di fusione del cemento.
Le saldature di questo tipo più frequenti sono quella a stagno detta anche dolce, in cui il cemento è una lega di piombo e stagno che fonde a una temperatura dicirca  250°, e la saldatura ad ottone, detta anche forte, in cui il cemento è l'ottone che fonde a circa 800°.      
7° Temperabilità - Abbiamo detto precedentemente  che possiamo considerare il ferro, l'acciaio e la ghisa bianca come un miscuglio di ferro e carburo di ferro.    
Quando un corpo è mescolato con un altro, per quanto possa essere minuto e suddiviso il mescolamento, sempre si vedono, ad occhio nudo, o col microscopio, separatamente i due componenti. 
Quando invece un corpo è sciolto in un altro esso scompare alla vista completamente, sia ad occhio nudo che col microscopio, così come quando un sale si scioglie nell'acqua: si ha in questo caso una soluzione e non una mescolanza.                               
La proprietà di un corpo di sciogliersi in un altro è inerente alla natura dei due corpi e alla temperatura a cui si trovano.
Noi siamo abituati a concepire, perché lo vediamo ad occhio nudo, la soluzione di un liquido  in un altro liquido,  oppure di un solido in un liquido; ma la soluzione avviene anche tra due solidi, formando la cosidetta soluzione solida; la differenza consiste solo nel fatto che per vedere come un miscuglio solido diventa una soluzione solida, bisogna ricorrere al microscopio.
Ora si verifica per il ferro e carburo di ferro, che sono i due costituenti della leghe del ferro, acciaio e ghisa bianca, che mentre alla temperatura ordinaria non si sciolgono l'uno nell' altro, riscaldando a una determinata temperatura, che è sempre più bassa della temperatura di fusione, il ferro acquista la proprietà di sciogliere il carburo di ferro, il miscuglio diventa quindi una soluzione solida.
Se questa soluzione a questa temperatura viene raffreddata lentamente, il ferro riacquista la proprietà che aveva prima, cioè di non sciogliere il carburo e allora lo espelle, trasformandosi così la soluzione nuovamente in miscuglio.
Ma se la soluzione ottenuta alla determinata temperatura, la spegniamo rapidamente, per es. immergendola nell'acquafredda, allora, la soluzione si irrigidisce per l'istantaneo raffreddamento e il ferro non ha il tempo di espellere il carburo di ferro; la soluzione non può più diventare un miscuglio e  rimane  soluzione solida.    
Questa è in pochissime parole la teoria della tempera, che non significa altro che spegnimento rapido da una temperatura convenientemente alta, cioè da quella in cui è avvenuta la soluzione solida; temperatura che si chiama perciò temperatura di tempera.
Se invece il  raffreddamento  dalla  temperatura  di tempera è fatto lentamente allora la soluzione diventa miscuglio e il processo si chiama ricottura.
La tempera si applica quindi ai prodotti ricotti per trasformare il miscuglio in soluzione e la ricottura si applica ai prodotti temperati per trasformare la soluzione in miscuglio.    
I prodotti ricotti non hanno le stesse  proprietà tecnologichedei prodotti temperati, pur trattandosi dello stesso materiale; nel caso dei prodotti siderurgici, pur avendo la stessa percentuale di carbonio, un acciaio temperato è molto più duro, più fragile, cioè meno tenace, meno malleabile, meno duttile di un acciaio ricotto: la sua resistenza alle forze statiche è maggiore nel primo che nel secondo.    
Evidentemente sia la tempera che la ricottura non possono produrre la stessa alterazione nelle proprietà tecnologiche in tuttii prodotti siderurgici. L'influenza della tempera e della ricottura è molto sentita dagli acciai molto duri, poco dai poco duri e quasi niente affatto dagli acciai dolcissimi; ciò dipende dalla quantità notevole del carburo di ferro che si trova negli acciai molto duri.
Nelle ghise bianche la tempera non ha scopo perché esse sono già troppo dure e troppo fragili per sé stesse a causa della fortissima quantità di carburo di ferro: può essere utile qualche volta la ricottura per raddolcirle in qualche modo.
Le stesse considerazioni valgono per le ghise grige.    
Gli acciai assoggettati alla tempera sono soprattutto quelli ad alto tenore di carbonio per la fabbricazione degli utensili da taglio; la temperatura di tempera varia da 850° a 750° andando dagli acciai semiduri ai durissimi; la tempera è tanto più efficace quanto più è rapido il raffreddamento, e quindi lo è sempre  di meno a misura che il mezzo di spegnimento passa dall' acqua molto fredda alla meno fredda, all' olio, al vento ecc.     Siccome però la tempera induce insieme alla durezza anche molta fragilità, e siccome gli utensili da taglio sono spesso soggetti a urti, allora per diminuire la fragilità ci rassegniamo a diminuire la durezza, riscaldando l'acciaio temperato a una temperatura variabile da 150° a 450°.
Così non veniamo ad eliminare la durezza di tempera e la fragilità completamente, ma le attenuiamo tanto più quanto più è alta la temperatura di quest'ultimo riscaldamento che si chiama trattamento di rinvenimento    
La tempera, la ricottura e il rinvenimento, formano quelli che si chiamano i trattamenti termici.
Non è qui il momento di fermarci oltre su questo importantissimo  argomento:  esso  formerà  argomento di ulteriori studi procedendo nella tecnologia meccanica.
Il massimo accorgimento bisogna esercitare nel raggiungere la temperatura di tempera, nel non rimanere al disotto di essa e nel non sorpassarla eccessivamente.    
La temperatura si misura coi pirometri, grossolanamente si giudica buona la temperatura di tempera al rosso ciliegia, che è il colore che presenta  il  ferro nell'intervallo di temperatura compreso fra gli 800° e i 900°.    
Non bisogna credere che quello che avviene per l'acciaio, che colla tempera s'indurisce, avvenga lo stesso per altre  leghe; in alcuni casi, come per il bronzo e per il rame, si ha l'effetto contrario, cioè col rapido raffreddamento il metallo si addolcisce: si ha in questo caso la cosiddetta tempera negativa.      
8° Colori dei ferro caldo - Col salire della temperatura dai 500° in su il ferro assume vari gradi di intensità luminosa, a cui corrispondono successivamente dei colori che possono valere, in via molto approssimata, alla misura delle temperature. 
Si ha un rosso sempre più vivo, partendo dal rosso nascente a 500°, al rosso chiaro a 700°, al rosso ciliegia sempre più vivo dai 700° ai 1000°, al giallo tra i 1000° e i 1200°, e al bianco a temperature superiori.      
9° Incrudimento - II ferro e l'acciaio, pur essendo malleabili, duttili e fucinabili, a misura che procede la loro lavorazione, fondata su tali proprietà, perdono, specialmente se lavorati alquanto freddi, o addirittura freddi come nella trafilatura, che è fondata sulla duttilità, sempre più tali proprietà, diventano molto più durie più fragili, acquistano cioè le proprietà eguali a quelle della tempera.
Questo stato del metallo si chiama incrudimento; continuando nella lavorazione esso è soggetto a rompersi.
Si  toglie  l'incrudimento colla ricottura.