Acciai inossidabili: mercato e tecnica.

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Le tipologie

Gli inox si dividono in tre grandi famiglie: i martensitici, i ferritici e gli austenitici. Gli inossidabili martensitici sono leghe al solo cromo (13% circa), contenenti eventualmente piccole quantità di altri elementi, come per esempio il nickel. Sono gli unici della famiglia degli inossidabili che possano prendere tempra, innalzando così le loro caratteristiche meccaniche. Hanno buona lavorabilità per deformazione plastica, nonché discreta truciolabilità. Sono materiali ferromagnetici. Anche i ferritici sono al solo cromo (17% circa), ma non è possibile innalzarne le caratteristiche meccaniche mediante trattamento termico. Sono agevolmente lavorabili per deformazione plastica e per asportazione di truciolo. Buona è la saldabilità. Sono materiali ferromagnetici. La classe degli austenitici è sicuramente la più importante; circa l’80% delle applicazioni che prevedano l’uso di acciaio inox sono coperte dall’impiego di un inox di questa famiglia. Sono acciai che oltre al cromo (18% circa), vedono come fondamentale elemento in lega il nichel, in tenori attorno all’8% circa. Hanno un’ottima deformabilità e lavorabilità alle macchine utensili; la saldatura può essere eseguita con le tecniche tradizionali. Non sono temprabili, ma per effetto dell’incrudimento incrementano notevolmente le loro caratteristiche tensili e di durezza. Sottolineiamo che delle tre famiglie sono quelli che posseggono la maggiore resistenza alla corrosione; tale resistenza viene poi esaltata nelle qualità legate con il molibdeno. Sono materiali amagnetici, allo stato ricotto. Esistono poi altre tipologie di acciai inossidabili con specifiche peculiarità. Da citare sono gli indurenti per precipitazione e i duplex. I primi sono materiali che uniscono alla resistenza alla corrosione caratteristiche tensili e di durezza superficiale acquisite grazie a trattamenti termici di invecchiamento, che, sfruttando la presenza in lega di elementi come rame o alluminio, promuovono la formazione di fasi insolubili che influiscono in modo determinante sui parametri precedentemente citati. I duplex o austeno–ferritici, sono materiali che, in virtù di un apposito bilanciamento degli elementi in lega, il nickel in particolare, presentano a temperatura ambiente una struttura a duplice matrice: austenitica e ferritica. Questi presentano elevati carichi di snervamento e di rottura unitamente a eccellente resistenza alla corrosione, in particolare alla tenso-corrosione.
A titolo informativo, nella tabella, riportiamo le caratteristiche degli acciai inossidabili più rappresentativi.

Resistenza alla corrosione

La scelta dell’acciaio inox, in generale, è dettata dalla presenza di ambienti particolarmente aggressivi. Perciò è necessario avere a disposizione un materiale che assicuri durata nel tempo senza, oltretutto, necessità di dover intervenire per opere di manutenzione, come può invece succedere per acciai al carbonio o altre leghe rivestite. Abbiamo già accennato ad alcuni dei parametri fondamentali per la scelta del giusto tipo di lega; in generale potremo riassumere con un semplice schema quali siano i fattori determinanti per l’innesco di un fenomeno corrosivo, per il materiale: composizione chimica; struttura; disegno del particolare; modalità di messa in opera. Per l’agente aggressivo invece: composizione chimica; concentrazione; temperatura; velocità relativa rispetto al materiale. Quando la scelta ricade sull’inox, si rende necessario specificare quale tipo utilizzare; a questo punto i fattori determinanti divengono, prevalentemente, concentrazione dell’agente aggressivo (in particolare ioni cloro e ioni fluoro) e temperatura. Come già accennato, gli inossidabili della serie austenitica, conosciuta come serie 300, offrono il miglior comportamento nei confronti dei fenomeni corrosivi. Al fine di minimizzare i fenomeni di innesco della corrosione sull’inox, è bene seguire anche delle precauzioni in fase di lavorazione e messa in opera. Prima di tutto è da evitare qualsiasi forma di contaminazione, per esempio ferrosa, che potrebbe verificarsi durante lo stoccaggio o per effetto di lavorazioni con utensili precedentemente usati su acciaio al carbonio. Le giunzioni saldate con materiale d’apporto devono essere eseguite con elettrodo compatibile con il metallo di base, mentre le unioni meccaniche devono prevedere che i materiali costituenti l’organo di collegamento, per esempio i bulloni, siano anch’essi in inox o di pari nobiltà (per esempio monel). La decontaminazione delle superfici può avvenire con prodotti decapanti e passivanti opportunamente calibrati e utilizzati. In generale l’acqua e sapone o l’acqua addizionata con soda costituiranno degli ottimi prodotti per la pulizia dell’inox.

Il presente articolo è stato tratto dalla relazione presentata al seminario ‘Il contributo dell’acciaio inossidabile per le aziende di servizio al territorio’, organizzato da Centro Inox e Cermet, nel giugno 2001.

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