Verifica e miglioramento del sistema di controllo del potenziale di carbonio nei cicli di carbocementazione

The internship experience described in this Final Report was carried out at I.M.G. S.p.A., located in Riese Pio X (TV), a company operating in the mechanical engineering sector and specialized in the design and production of cylindrical metal components. The project focused on the verification and improvement of the carbon potential measurement system in pit furnaces used for carburizing heat treatments. Carbon potential is a key parameter for the control of thermo-chemical processes, as it directly influences carbon diffusion into materials and, consequently, their mechanical and metallurgical properties. The activity involved comparing the carbon potential values measured by the in-furnace oxygen probe with those obtained from an external CO/CO₂ analyzer during multiple production cycles. After implementing some system modifications, an extended test was conducted over two carburizing cycles to assess the accuracy and reliability of the measurement system. The results led to an optimization of carbon potential control, reducing the risk of non-conformities and improving the final quality of the treated components. Furthermore, the work provides a solid foundation for the future standardization of calibration and control procedures for oxygen probes in industrial furnaces.

L’esperienza di tirocinio descritta nella presente Relazione Finale è stata svolta presso I.M.G. S.p.A. di Riese Pio X (TV), azienda operante nel settore metalmeccanico, specializzata nella progettazione e produzione di componenti metallici cilindrici. Il progetto ha riguardato la verifica e il miglioramento del sistema di misura del potenziale di carbonio nei forni a pozzo utilizzati per trattamenti di carbocementazione. Il potenziale di carbonio è un parametro chiave per il controllo dei trattamenti termo-chimici, in quanto regola la diffusione del carbonio nei materiali, influenzandone le proprietà meccaniche e metallurgiche. L’attività ha previsto il confronto tra i valori di potenziale di carbonio rilevati dalla sonda a ossigeno installata nel forno e quelli misurati da un analizzatore esterno CO/CO₂, durante diversi cicli produttivi. A seguito di interventi impiantistici, è stata condotta una prova estesa su due cicli di cementazione per valutare l’accuratezza e l’affidabilità del sistema di misura. I risultati ottenuti hanno portato a un’ottimizzazione del controllo del potenziale di carbonio, con una riduzione del rischio di non conformità e un miglioramento della qualità dei componenti trattati. Il lavoro svolto rappresenta inoltre un primo passo verso la standardizzazione delle procedure di calibrazione e controllo delle sonde a ossigeno nei forni industriali.