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Acciai inossidabili

Risorse - Ferramenta
Scritto da FerramentaOnline   
Martedì 17 Febbraio 2004 14:18

L'acciaio è una lega metallica di ferro e carbonio. Se durante il processo di fabbricazione si aggiungono a questi due componenti altri metalli e/o componenti, cioè si "legano" questi ultimi all'acciaio base, si ottengono prodotti di più alta qualità, ed adatti per specifiche applicazioni.
Questi acciai si definiscono per l'appunto "acciai legati". Convenzionalmente, e nell'ambito di tale categoria, si chiamano acciai "basso legati" ed acciai "alto legati" rispettivamente se almeno un metallo aggiunto alla lega ferro-carbonio ha una percentuale inferiore o superiore del 5 % rispetto la lega base.


Gli acciai inossidabili non sono altro che una parte degli acciai alto legati, in quanto, come minimo, contengono nella loro formulazione più del 5 % di cromo aggiunto alla lega ferro-carbonio.
Ho detto "come minimo", perchè di norma il tenore di cromo ha valori più alti, e spesso sono presenti altri componenti.

Perciò si può fare una prima classificazione degli acciai inox in base ai componenti la lega, e potremo distinguere tra :

- acciai al cromo [Cr]
- acciai al cromo nichel [Cr-Ni]
- acciai al cromo nichel molibdeno [Cr-Ni-Mo]
- acciai al cromo silicio [Cr-Si]
- acciai al cromo alluminio [Cr-Al]

Ognuno di questi tipi ha caratteristiche particolari e campi d' impiego diversi, sebbene i più impiegati nelle applicazioni correnti siano quelli dei primi tre tipi.
Gli ultimi due, infatti, sono per lo più riservati ad applicazioni che riguardano il campo delle alte temperature, come la costruzione di resistenze elettriche.
Molto spesso è usato un altro tipo di classificazione, basato non sulla composizione chimica della lega, ma sullo stato di cristallizazione che si forma nella struttura della materia, che a sua volta è influenzato dalle variazioni di temperatura e dalla velocità di raffredamento durante le fasi di transizione alle varie temperature [cioè in pratica ai trattamenti termici subiti o che possono essere effettuati].
Si distinguono perciò :

- acciai austenitici
- acciai martensitici
- acciai ferritici

Queste tre orribili aggettivazioni derivano per l'appunto dal termine di come sono chiamate le tre strutture cristalline che si possono preferenzialmente formare [tra le tante possibili] durante la
solidificazione della lega fusa, oppure durante i trattamenti termici : austenite, martensite, ferrite.

Apro una parentesi per chiarire alla buona l'argomento, anche se mi è difficile farlo in poche righe.
Perciò facciamo un esempio pratico. Se abbiamo tra le mani un acciaio adatto ad essere temprato, sappiamo che riscaldandolo ad una certa temperatura, e poi sottoponendolo ad un brusco raffredamento, [vale a dire un trattamento termico di tempra] otterremo un prodotto con una durezza maggiore, una maggiore fragilità, ecc., cioè un acciaio con caratteristiche fisico-meccaniche diverse da quelle di prima del trattamento.
Ma le caratteristiche chimiche non sono cambiate, in quanto i componenti l'acciaio di partenza sono rimasti in percentuale i medesimi anche dopo il trattamento termico.
Cosa è cambiato dunque nell'acciaio che ha come conseguenza una variazione di caratteristiche meccaniche di tale importanza ?
Per l'appunto, la struttura della materia, che si è trasformata nella forma di aggregazione dei cristalli e nella loro dimensione.
Un' aggregazione cristallina molto fitta e con dimensioni molto piccole dei singoli cristalli, quale si ha a causa di un brusco raffreddamento di una struttura austenitica, ad esempio, porta ad una struttura di tipo
martensitico, con caratteristiche meccaniche diverse da quelle di partenza, ma con composizione della lega che non è mutata nelle percentuali.

Insomma, a differenza delle somme aritmetiche, variando i fattori [la struttura cristallina della lega ], il prodotto [le caratteristiche meccaniche], cambia, anche se le percentuali dei componenti la lega sono rimaste invariate.

Fatta questa divagazione, e tornando ai nostri acciai inox, è d' uso catalogarli nelle tre categorie di cui sopra.
Gli acciai inossidabili in commercio sono circa un' ottantina di tipi, adatti ai più svariati impieghi, e tutti, chi più chi meno, offrono buone prestazioni per quanto riguarda le loro tre principali caratteristiche :

- inalterabilità agli agenti atmosferici
- resistenza alla corrosione dovuta ed attacchi chimici
- resistenza alle alte temperature

Per quanto riguarda la loro inossidabilità, è paradossale che questa caratteristica derivi ....dalla loro facilità di ossidarsi.
Cioè gli acciai inox si ossidano molto, ma solamente in superficie.
Vale a dire che si coprono di uno strato protettivo superficiale [ passivazione], che impedisce un' ulteriore ossidazione profonda. Scommetto che non lo sapevate !
E' la stessa cosa che succede per l'alluminio e le sue leghe, che formano in superficie uno stato ossidante protettivo.
Tant' è, per queste ultime, che conoscendo il trucco si è imparato a favorire il deposito di ossido superficiale, inventando l'ossidazione anodica.

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