Indovinello: non si ossidano, non si corrodono… chi sono?
Sono, come tutti gli altri acciai, leghe base ferro. Ma, oltre alle proprietà meccaniche tipiche degli acciai al carbonio, a caratterizzare in particolare queste leghe, notissime come ‘acciai inox’ si riscontrano più spiccate:
- resistenza alla corrosione
- resistenza all’ossidazione ad alta temperatura, o corrosione chimica
È l’aggiunta in lega di elementi come
- cromo
- nichel
- molibdeno
a fare di questi materiali le ‘ottime soluzioni‘ che ben conosciamo, così apprezzate nei più vari ambiti d’impiego.
Hai indovinato? Chiaro: sto parlando degli onnipresenti acciai inox.
Pensa solo per un attimo: l’industria chimica e petrolchimica, quella alimentare e della fabbricazione della carta, del settore farmaceutico, biomedicale e dei trasporti fino alle strutture off-shore, agli elettrodomestici, alle applicazione per l’edilizia e l’arredo urbano.
Visualizzato l’elenco? Perfetto.
E ora immagina a tutti questi settori SENZA gli acciai inox.
Esatto: è impensabile! Un buon motivo per andarli a conoscere più da vicino.
Sono acciai a regola… e oltre
Ai sensi della normativa europea EN-10088, un acciaio è considerato inossidabile quando è presente nella sua composizione chimica un tenore minimo di cromo di 10,5%.
Ma nella quasi totalità degli acciai inossidabili presenti sul mercato, il tenore di cromo è ben maggiore della soglia sopraindicata, attestandosi, per i tipi più comuni, a valori compresi tra il 13% e il 18%: all’atto pratico, infatti, è necessario un tenore del 12% almeno di cromo per poter effettivamente contare su una discreta resistenza alla corrosione in soluzioni acquose.
E infatti, la principale caratteristica degli inox è proprio la resistenza alla corrosione a umido, o corrosione elettrochimica, in ambienti aggressivi come acque dolci, acqua marina, soluzione acquose contaminate, ambienti acidi e basici, atmosfere industriali, e così via
A completare un’ulteriore caratteristica non meno significativa:
la resistenza all’ossidazione ad alta temperatura, o corrosione chimica, come tipicamente si manifesta nei gas caldi di processo.
Gli acciai inossidabili sono, insomma, leghe ferrose che riescono a unire le proprietà meccaniche, tipiche degli acciai, alle caratteristiche intrinseche dei materiali nobili quali, tipicamente, le notevoli doti di resistenza ai fenomeni corrosivi.
Sono parecchi i parametri che possono giocare a favore dell’innesco di un fenomeno corrosivo. Eccoli schierati:
- La concentrazione dell’agente aggressivo,
- La temperatura dell’agente aggressivo,
- La velocità di fluido sulle pareti dei materiale,
- La finitura superficiale del metallo, ecc.
Nella stragrande maggioranza dei casi, però, i valori più determinanti risultano essere la concentrazione e la temperatura della sostanza corrosiva.
Ecco perché nella scelta di un certo inox in funzione dell’ambiente nel quale dovrà lavorare, è imprescindibile conoscere questi due parametri.
Acciai inox: una grande famiglia che si fa in 3!
Con gli acciai inossidabili puoi contare sulla possibilità di avere a tua disposizione una vasta gamma di materiale dotati di notevoli proprietà sia fisiche sia meccaniche che li rendono ottimali per le più disparate situazioni applicative.
A seconda della microstruttura che assumono a temperatura ambiente, si distinguono tradizionalmente tre tipologie di acciai inox:
- ferritici
- austenitici
- martensitici
Di seguito le prenderò in considerazione singolarmente:
Acciai inossidabili ferritici
Resistenti alla corrosione, non temprabili
- Il principale elemento aggiunto in lega è il cromo (11-30% circa). Altri elementi presenti sono il molibdeno, l’alluminio che aumenta la resistenza all’ossidazione a caldo, lo zolfo che migliora la lavorabilità per asportazione di truciolo.
- Dal diagramma di stato ferro-cromo emerge che la lega ottenuta dalla temperatura ambiente a quella di fusione rimane sempre in fase ferritica.
- La resistenza alla corrosione è moderata e la saldabilità scarsa, in quanto il materiale, surriscaldato, subisce l’ingrossamento del grano cristallino. Caratterizzati da una struttura ferritica, non sono suscettibili di tempra e devono necessariamente essere sottoposti alla ricottura.
- La resistenza meccanica, di per sé buona, può essere incrementata mediante deformazione a freddo o trafilatura.
- Gli acciai inox ferritici vengono spesso utilizzati nell’industria del bianco (elettrodomestici), per la produzione di grigliame e ovunque sia richiesta una generica, non accentuata, resistenza alla corrosione. Li ritroviamo anche nella fabbricazione di vasellame o posateria, acquai, lavelli e finiture per l’edilizia. In lamiere sottili servono per rivestimenti, piastre per ponti navali, sfioratori, trasportatori a catena, estrattori di fumi e depolverizzatori.
Acciai inossidabili austenitici
Resistenti alla corrosione, non magnetici
- Contengono, oltre naturalmente al cromo, elementi quali molibdeno, titanio e niobio. Le versioni con aggiunta di rame, con migliore deformabilità a freddo, sono ideali per lo stampaggio a freddo. Quando aggiunto, lo zolfo facilita la truciolabilità, predisponendo il materiale alla produzione di pezzi torniti con lavorazioni impegnative. Si deve invece al elevati tenori di nichel, presente in tenore elevato, l’elevata resistenza alla corrosione.
- La struttura austenitica non consente l’esecuzione di trattamenti di bonifica, ma le deformazioni a freddo di trafilatura permettono di ottenere caratteristiche meccaniche molto elevate, specie sui diametri piccoli. Sotto il profilo della lavorazione, inoltre, sono eccellenti le doti di formabilità e di saldabilità, ideali per creare forme complesse e giunzioni invisibili.
- Rispetto agli altri acciai inossidabili, oltre a godere della capacità di resistere alla corrosione, sono amagnetici e – non interferendo con i campi elettromagnetici artificiali – non determinano quindi perturbazioni magnetiche.
- Gli acciai inox austenitici sono preferibili in bioedilizia e, tra l’altro, presentano diverse qualità interessanti. Nel confronto con gli altri acciai inox, mostrano conducibilità termica inferiore, un coefficiente di dilatazione termica lineare particolarmente stabile al variare della temperatura, un buon comportamento di resistenza al fuoco, una buona resistenza alla corrosione ed un’ottima durabilità.
Acciai inossidabili martensitici
Resistenti alla corrosione, temprabili
- Sono leghe al cromo (dall’11 al 18% circa) con carbonio relativamente elevato (fino a 1,1% in peso) e contenenti modeste quantità di altri elementi.
- Manganese, silicio, cromo e molibdeno sono tipicamente presenti in lega; l’eventuale aggiunta di zolfo migliora la lavorabilità con macchine per asportazione di truciolo, a lieve discapito comunque delle caratteristiche meccaniche.
- L’acciaio inossidabile martensitico ha caratteristiche meccaniche molto elevate ed è ben lavorabile alle macchine, è l’unico acciaio inossidabile che può essere sottoposto a tempra, trattamento termico atto ad aumentarne le proprietà meccaniche (carico di rottura, carico di snervamento, durezza).
- L’acciaio inossidabile martensitico è autotemprante, ma per semplice raffreddamento dalla temperatura di formatura a caldo alla temperatura ambiente si sviluppa una struttura cristallina deformata, con forti tensioni residue e conseguente infragilimento.
- Fra gli acciai inossidabili, i tipi martensitici offrono le migliori caratteristiche di resistenza meccanica quando sono messi in opera allo stato bonificato (tempra e rinvenimento). I prodotti possono ed essere forniti sia allo stato di bonificato (che ne esalta le caratteristiche di resistenza meccanica e alla corrosione) sia allo stato di ricotto (trattamento che ne migliora la lavorabilità e la deformabilità).
- L’acciaio inox martensitico è stato il primo ad essere fabbricato su scala industriale (lame di coltelli). È utilizzato per l’utensileria inossidabile (coltelli, forbici, bisturi, lamette, iniettori per motori a combustione interna).
Tratta il tuo acciaio come si merita, prova SteelBetter!
Ora, dopo questa lunga tirata, torniamo a te che hai scelto l’acciaio e ora pensi ai prodotti. Hai scelto bene, con le opportune considerazioni sul servizio a cui il materiale è destinato, ma non escludi di migliorare ancora?
Se sei un irriducibile ottimista, fai un salto in SteelBetter. Troverai i perfezionisti che fanno al caso tuo.
La tua bestia nera è la corrosione? Posso confermarti che in linea generale, sono gli acciai austenitici, in particolare quelli legati al cromo-nichel-molibdeno e che presentano un film passivo molto resistente, a ‘tradire’ meno.
Però esistono strategie molto interessanti per impedire l’innesco della corrosione sugli inox. Noi le conosciamo, e soprattutto, non trascuriamo mai di metterle in pratica. Possiamo illustrartele, eseguirle a campione, scegliere le più opportune affiancandoti.
Si tratta, tanto per capirci, di seguire alcune precauzioni in corso di lavorazione e di messa in opera. Tanto in fase di trasformazione, nel corso delle lavorazioni, quanto in fase di stoccaggio dei prodotti e di installazione, è importante evitare contaminazioni con materiali meno nobili.
Di cosa parlo? Ma proprio delle contaminazioni che, ad esempio, può causare l’acciaio comune. Un aggressivo molto blando, si potrebbe obiettare. Eppure basta a causare macchie e, peggio, a dare inizio a fenomeni corrosivi localizzati
Per scongiurare corrosioni galvaniche dovute alla differente
nobiltà dei metalli messi a contatto, le unioni con materiale d’apporto devono venire eseguite con gli elettrodi indicati per il materiale di base. E anche nelle giunzioni con elementi meccanici di materiali costituenti, gli organi di collegamento è meglio siano inox o di pari nobiltà.
La perfetta conoscenza dei materiali ispira in SteelBetter le procedure operative più rigorose e attente. Se ci prendiamo in carico il ‘tuo’ carico, puoi star certo che non lasceremo proprio nulla al caso.
Ti dico l’ultima, se hai avuto la pazienza di leggermi fin qui. Non è un segreto che anche quello della pulizia è un momento delicato. Bisogna affrontarlo, come tutto il resto, in modo risoluto, ma con la delicatezza che il materiale richiede. Ed è sufficiente “armarsi” di acqua e soda o, semplicemente, di acqua e sapone. O in altre parole: in SteelBetter non useremo mai sui componenti finiti, soluzioni detergenti o decapanti con elevate percentuali di sostanze clorurate, meno che mai acido cloridrico o muriatico commerciale!
E se la sporcizia fosse molto resistente, o se dovessero rendersi necessari il decapaggio (per esempio, per i cordoni di saldatura) o la decontaminazione (nel caso di contaminazione ferrosa), nessun problema. Ricorreremo al più adatto tra gli appositi prodotti in pasta da impiegare in maniera localizzata sulla zona da trattare.
Insomma, saper scegliere è vitale ma lo è altrettanto saper proseguire e operare correttamente, tra trattamenti e accorgimenti vari, tutelando al tempo stesso qualità e spesa.