Acciai

Gli acciai inossidabili sono leghe FERRO-CROMO o FERRO-CROMO-NICHEL di varia composizione, la cui principale caratteristica e la resistenza alla corrosione.
Possono contenere, oltre al cromo (12%÷30%) e al nichel (0%÷35%), anche altri componenti chimici a seconda delle specifiche esigenze.

 Classificazione degli acciai  inossidabili

  • Acciai inossidabili martensitici: hanno un tenore di carbonio compreso tra il 0,10÷0,50% ed un tenore di cromo dall’ 11÷18%. Sono gli unici inox che possono essere temprati e pertanto aumentare le caratteristiche meccaniche (carico di rottura, carico di snervamento, durezza) mediante trattamento termico. Hanno una buona attitudine alle lavorazioni per deformazione, specie a caldo.
  • Acciai inossidabili ferritici:  sono quelli aventi un tenore di cromo compreso tra il 16%÷28% ed un tenore di carbonio molto basso, solitamente inferiore allo 0,10%. Si lavorano facilmente per deformazione , sia a caldo che a freddo ed alle macchine utensili. Presentano una buona saldabilità specie nel caso delle saldature a resistenza (puntatura e rullatura).
  • Acciai inossidabili austenitici: sono quelli che, oltre al cromo (16%÷26%), contengono nichel con tenore compreso tra il 6%÷22% e un tenore di carbonio molto basso (inferiore allo 0,10%). Anche questi acciai non si temprano ma possono incrementare le proprietà tensili con incrudimenti per deformazione a freddo (laminazione, imbutitura, ecc.). Ottima e la loro lavorabilità sia per deformazione a freddo sia per le lavorazione alle macchine utensili. Possono essere saldati sia a resistenza sia all’arco elettrico.
  • Acciai inossidabili duplex:   hanno una struttura austenico-ferritica, la cui composizione chimica e equilibrata in modo che assieme all’austenite sia presente una certa quantità di ferrite. Questi materiali sono impiegati quando sono richieste caratteristiche di resistenza alla corrosione particolari, specie nei confronti della “stress-corrosion”. Presentano una buona saldabilità e delle caratteristiche meccaniche superiori a quelle dei ferritici correnti.

 Nella tabella che segue è riportata la composizione chimica degli acciai inossidabili austenitici secondo la classificazione delle principali NORME INTERNAZIONALI

acciai-austentici

APPRONDIMENTO: GLI ACCIAI AUSTENITICI (serie 300)

L’AISI 304: capostipite degli acciai inossidabili austenitici, possiede buona resistenza alla corrosione e buone caratteristiche meccaniche. Utilizzato nelle industrie farmaceutiche ed alimentari.

AISI 304L : si differenzia dall’AISI 304 per il basso contenuto di carbonio (C≤0,03%) che ne aumenta sensibilmente la resistenza alla corrosione. A causa del basso contenuto di carbonio le caratteristiche meccaniche sono leggermente inferiori a quelle dell’AISI 304.

AISI 316 : rispetto all’AISI 304 contiene molibdeno con tenore del 2,5% circa ed una più elevata percentuale di nichel, elementi questi che conferiscono all’acciaio migliori caratteristiche meccaniche ed una più elevata resistenza alla corrosione ad elevate temperature. Utilizzato nei processi di lavorazione di tessuti, fibre sintetiche, impianti a contatto con acqua marina.

AISI 316L: si differenzia dall’AISI 316 per il basso contenuto di carbonio (C≤0,03%). Possiede una resistenza alla corrosione ancora migliore mantenendo buone caratteristiche meccaniche. Utilizzato per tubazioni e raccorderia negli scambiatori di calore dove siano presenti agenti corrosivi a temperature elevate.

AISI 316 TI: La presenza di piccole aggiunte di titanio è finalizzata al mantenimento della struttura durante il processo di fabbricazione dei tubi. Utilizzato per tubazioni e raccorderia negli scambiatori di calore dove siano presenti agenti corrosivi a temperature elevate.

 APPRONDIMENTO: LA CORROSIONE

E’ sempre azzardato prevedere, in generale, il comportamento nel tempo di un materiale metallico messo in contatto con un certo ambiente. Gli acciai inossidabili, grazie alla loro composizione chimica, hanno la possibilità di auto passivarsi e di resistere alle più svariate aggressioni.

Diversi sono i parametri che favoriscono l’innesco di un fenomeno corrosivo:

  • Natura dell’agente aggressivo (tipologia, concentrazione, PH).
  • Temperatura dell’agente aggressivo.
  • Finitura superficiale del metallo.
  • Velocità del fluido sulle pareti del materiale.

In linea del tutto generale si può dire che sono i cloruri i principali nemici dell’inox, in quanto in grado di rompere il film di passività e di ostacolarne la riformazione. La concentrazione degli ioni cloruro e l’acidità (ph) sono insieme con la temperatura fattori da valutare al momento della scelta del tipo di acciaio inox.

La finitura superficiale è troppe volte trascurato, quando in realtà è fondamentale per evitare di utilizzare leghe troppo nobili, più una superficie è liscia tanto meno offre la possibilità di ancorarsi ad un elemento aggressivo.

Ricordiamo che gli acciai inossidabili devono al film di passività che li ricopre la propria capacità di difesa: tale film si formerà tanto più facilmente e sarà tanto più stabile quanto migliore sarà la finitura del substrato.

La velocità del fluido e le condizioni di ristagno sono le varianti più pericolose, infatti consentendo la formazione di depositi si permette all’agente corrosivo di lavorare indisturbato, non favorendo certo la passivazione spontanea. Il miglior comportamento nei confronti dei fenomeni corrosivi è dato dagli acciai austenitici, in particolare da quelli legati al cromo, nichel, molibdeno (Cr – Ni – Mo) che presentano un film passivo particolarmente resistente.