Introduzione e classificazione dell'acciaio al carbonio

Classificazione dell'acciaio al carbonio

1. In base alla percentuale in massa di carbonio: acciaio a basso contenuto di carbonio (C: ≤0,25%), acciaio a medio contenuto di carbonio (C: 0,25% < C < 0,6%), acciaio ad alto contenuto di carbonio (C: >0,6%)

Maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore è la durezza e la resistenza, ma diminuisce la plasticità.

2. In base alla qualità dell'acciaio (principalmente il contenuto di impurità zolfo e fosforo): acciaio al carbonio ordinario (S < 0,055%, P < 0,045%), acciaio al carbonio di alta qualità (S < 0,040%, P < 0,040%), acciaio al carbonio di qualità superiore avanzata (S < 0,030%, P < 0,035%)

3. Per utilizzo: Acciaio strutturale al carbonio: utilizzato principalmente in ponti, navi, componenti edilizi, macchinari; acciaio da utensili al carbonio: utilizzato principalmente per coltelli, stampi, strumenti di misura, ecc.

Classi e utilizzi dell'acciaio al carbonio

Acciaio strutturale ordinario al carbonio: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, ecc. I numeri indicano la resistenza a snervamento minima. Q195, Q215 e Q235 presentano buona duttilità e possono essere laminati in lamiere d'acciaio, barre d'acciaio, tubi d'acciaio, ecc. Q255 e Q275 possono essere laminati in profili d'acciaio, lamiere d'acciaio, ecc.

Acciaio strutturale di qualità superiore al carbonio: la classe dell'acciaio è espressa in decimillesimi della percentuale media in massa di carbonio, ad esempio 20#, 45#, ecc. 20# indica un contenuto di C pari allo 0,20% (20/10.000).

Utilizzato principalmente per la produzione di vari componenti meccanici.

Acciaio da utensili al carbonio: La classe dell'acciaio è espressa in base alla percentuale media in massa di carbonio e preceduta dalla lettera T, ad esempio T9, T12, ecc. T9 indica un contenuto di C pari allo 0,9% (9 parti per mille).

Utilizzato principalmente per la produzione di vari utensili da taglio, strumenti di misura, stampi, ecc.

Acciaio fuso: Il grado di acciaio fuso è preceduto dal prefisso ZG seguito da un numero, che indica la frazione di massa media del carbonio nell'acciaio (espressa in decimillesimi). Ad esempio, ZG25 significa contenente C: 0,25%.

Utilizzo: Viene utilizzato principalmente per la produzione di componenti con forme complesse che richiedono una certa resistenza, duttilità e tenacità, come ingranaggi, giunti, ecc.

Trattamento termico convenzionale dell'acciaio al carbonio

ricottura

L'acciaio viene riscaldato a una temperatura appropriata, mantenuto a tale temperatura per un certo periodo di tempo e quindi raffreddato lentamente (raffreddamento nel forno) per ottenere una struttura prossima allo stato di equilibrio.

Ricottura completa, ricottura isoterma, ricottura sferoidizzante, ricottura di diffusione, ricottura di distensione

Normalizzazione

Il processo di trattamento termico consiste nel riscaldare i pezzi di acciaio a 30–50 °C sopra AC3 e Acm, mantenerli a tale temperatura per un tempo adeguato e quindi raffreddarli all'aria per ottenere una struttura di tipo perlite.

Tempra

Un processo di trattamento termico in cui i pezzi in acciaio vengono riscaldati fino alla austenitizzazione e quindi raffreddati rapidamente per trasformare la struttura in martensite. La morfologia della martensite risultante è strettamente correlata alla composizione dell'acciaio, alle dimensioni dei grani originali di austenite e alle condizioni di formazione. Più piccoli sono i grani di austenite, più fine è la martensite.

Tempra

Dopo la tempra dei pezzi in acciaio, al fine di eliminare le tensioni interne e ottenere le proprietà richieste, questi vengono riscaldati a una determinata temperatura inferiore ad AC1, mantenuti a tale temperatura per un certo periodo di tempo e quindi raffreddati fino alla temperatura ambiente.

acciaio legato

Uno o più elementi di lega vengono aggiunti all'acciaio al carbonio per formare un acciaio denominato acciaio legato.

Classificazione degli acciai legati

In base alla quantità di elementi di lega contenuti: acciaio a bassa lega (frazione di massa totale inferiore al 5%), acciaio a media lega (frazione di massa totale compresa tra il 5% e il 10%), acciaio ad alta lega (frazione di massa totale superiore al 10%)

In base ai tipi di elementi leganti principali: acciaio al cromo, acciaio al cromo-nichel, acciaio al silicio-manganese, ecc.

In base all'uso: acciaio strutturale, acciaio per utensili, acciaio con prestazioni speciali.

Acciaio inossidabile

Un tipo di acciaio che presenta un’elevata resistenza alla corrosione nell’atmosfera e nei comuni mezzi corrosivi.

Uso: viene impiegato principalmente per la produzione di componenti o parti strutturali destinate a funzionare in vari mezzi corrosivi e che richiedono un’elevata resistenza alla corrosione. È ampiamente utilizzato nei settori del petrolio, della chimica, dell’energia nucleare, dello sfruttamento degli oceani, della difesa nazionale e di alcuni settori avanzati della scienza e della tecnologia.