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COS’È L’ACCIAIO INOSSIDABILE

Acciaio inossidabile

COS’È L’ACCIAIO INOSSIDABILE?

Il termine ACCIAIO INOSSIDABILE non corrisponde alla vera natura di questi metalli: essi sono infatti “molto ossidabili”.

Hanno però la capacità di “auto passivarsi”, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossidi invisibili che protegge il metallo dagli attacchi corrosivi. La passivazione è un fenomeno di natura elettrochimica che può rallentare o impedire completamente la reazione di corrosione dei materiali metallici che altrimenti questi ultimi subirebbero.

Questo avviene essenzialmente per la percentuale di cromo presente.

Questo fenomeno si verifica ogni volta che l’ambiente è sufficientemente ossidante, come lo sono l’aria che si respira, l’acqua.

La natura di questo strato è tale da garantire la copertura del metallo anche se localmente si verificano abrasioni od asportazioni della pellicola.

Questo concetto è molto importante ai fin di una buona tenuta nel tempo e per contrastare in maniera adeguata i diversi casi di corrosione.

È necessario infatti consentire all’inox, sia in fase di lavorazione che di messa in opera, di poter scambiare con l’ambiente che lo circonda una sufficiente quantità di ossigeno.

In questo modo rimane in condizioni ottimali per permettere la passivazione.

Naturalmente questo film passivo può essere più o meno resistente e più o meno ancorato al materiale.  Inoltre dipende dalla concentrazione di Cromo presente nella lega ed a seconda dell’eventuale presenza di altri elementi quali il Nichel, il Molibdeno, il Titanio, ecc.

Tali elementi permettono di classificare gli acciai inossidabili nelle seguenti categorie:

·         Martensitici – Austenitici – Ferritici

Gli Acciai Inossidabili AUSTENITICI al CROMO-NICHEL rappresentano la seconda categoria e comunque la più importante. La prima categoria sono gli Acciai Inossidabili FERRITICI-MARTENSITICI

Rispetto a quest’ultimi possiedono una migliore resistenza alla corrosione da aggressione chimica, una migliore malleabilità e migliore saldabilità.

Le leghe inox austenitiche (chiamate anche, superleghe), sono leghe prodotte con alte percentuali di leganti che sono cromo (20-27%), nichel (25-42%) e molibdeno (3-6%).
Queste percentuali elevate conferiscono alle leghe una maggior resistenza alla corrosione da acidi ad alta temperatura e a forte concentrazione e alle rotture per corrosione da tensione, in atmosfera ricca di cloro.

Sono specialmente impiegate in alcuni settori dell’industria petrolchimica e chimica dove il problema della corrosione è particolarmente sentito.

Composizione

La composizione base dell’acciaio inossidabile austenitico è il 18% di Cr e l’8% di Ni, codificata in 18/8 (AISI 304).
Un’aggiunta del 2-3% di molibdeno permette la formazione di carburi di molibdeno, che migliorano, rispetto a quelli di cromo e assicurano una migliore resistenza alla corrosione dei cloruri (come l’acqua di mare) prende in nome di acciaio 18/8/3 (AISI 316).
Il contenuto di carbonio è basso (0,08% max di C), ma esistono anche acciai inox austenitici dolci (0,03% di C max).
L’acciaio inox austenitico può essere stabilizzato con titanio o niobio per evitare una forma di corrosione nell’area delle saldature. Considerando la notevole percentuale di componenti pregiati (Ni, Cr, Ti, Nb, Ta), gli acciai inox austenitici sono fra i più costosi tra gli acciai di uso comune.

Tabella dei tipi di Acciai Austenitici:

Le leghe più utilizzate sono quelle denominate AISI 304 (304 L), 316 (316 L), 321 e 347
L’aisi 304, se portato ad alta temperatura (400 °C – 840 °C), si sensibilizza alla corrosione intergranulare a causa della precipitazione dei carburi di Cromo (M23C6) della struttura metallica.
La precipitazione di questi carburi causa una notevole diminuzione del tenore di cromo nelle zone circostanti ai bordi molecolari e, se si scende al di sotto del 12%, il film di passività dell’acciaio non è più sufficiente a proteggere il materiale sottostante.
Si rischia quindi di avere rotture per corrosione lungo il perimetro dei bordi di grano.

STABILIZZARE L’INOX

Per evitare questi problemi si “stabilizza l’acciaio” con delle aggiunte di titanio nel caso del 321 e di niobio (columbio) nel caso del 347. La stabilizzazione consiste nel fatto che il titanio e il niobio formano dei carburi che sottraggono parte del carbonio alla matrice metallica, evitando che questo elemento possa legarsi al cromo.

Rispetto al 304, il 303 ha qualche punto percentuale in meno di cromo, ma dieci volte la percentuale di zolfo, che ne migliora notevolmente la lavorabilità alla macchina utensile per l’asportazione di trucioli.

Per quanto riguarda il 316 questo inox ha una buona resistenza alla vaiolatura a causa della discreta percentuale di molibdeno (2-3%) ma se questa non fosse sufficiente si può optare per il 317 che contiene percentuali di molibdeno maggiori.

 

 

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