Come classificare gli acciai in base alle loro caratteristiche generali
Anche se operi nel settore dei metalli e non ti sei mai occupato della lavorazione dell’acciaio, presumo tu sappia di che tipo di lega stiamo parlando. Il metallo protagonista della seconda rivoluzione industriale è, ancora oggi, tra i più utilizzati grazie alla vastità dei suoi campi di applicazione.
Ma l’acciaio non è sempre uguale. Esistono ben quattro tipologie di questo materiale, differenti tra loro per composizione e per proprietà. In questo articolo ti esporrò quali sono.
Acciaio al carbonio: quali sono le sue qualità
Essendo l’acciaio una lega metallica che ha come costituenti principali il ferro e il carbonio, il semplice rapporto tra questi due componenti determina già delle differenze sostanziali nella sua struttura e nelle sue caratteristiche. Il primo tipo di acciaio di cui voglio parlarti è quello primitivo, ossia quello al carbonio, chiamato così proprio perché questo elemento è l’unico componente aggiuntivo rispetto al ferro.
Si tratta indiscutibilmente della tipologia di acciaio più diffuso (il 90% dell’acciaio prodotto ogni anno fa parte proprio di questa categoria) ed è usato in settori come industria pesante, industria automobilistica, edilizia e carpenteria (in questi casi si parla di acciaio strutturale).
Il suo largo utilizzo è dovuto principalmente alla sua facilità di lavorazione e malleabilità; tuttavia, dal punto di vista qualitativo, l’acciaio al carbonio non è certo tra i migliori; infatti, le leghe di ferro e carbonio non hanno una grande resistenza alle temperature troppo alte o troppo basse e sono soggette a corrosione.
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Prima di parlarti degli acciai che includono altri elementi oltre al ferro e al carbonio, ci tengo a sottolineare che questo tipo di acciaio può avere una percentuale massima di carbonio del 2,06% (diversamente, si parla di ghisa) e può essere a sua volta suddiviso in tre categorie:
- dolce, se la percentuale di carbonio è inferiore allo 0,3%;
- medio, se la percentuale di carbonio è compresa tra lo 0,3% e lo 0,6%;
- duro, se il carbonio è presente in quantità superiore allo 0,6%.
Acciai legati: come si ottengono e a cosa servono
Bene. Come anticipato poco fa, ora voglio parlarti degli acciai più complessi, ovvero quelli forgiati con l’aggiunta di altri metalli o elementi al carbonio e al ferro. Vengono convenzionalmente chiamati “acciai legati” quelli contenenti silicio, manganese, titanio, rame, nichel, alluminio o cromo.
Ciò che differenzia queste leghe dall’acciaio al carbonio è principalmente la resistenza alla corrosione; questa capacità, così come le proprietà meccaniche, varia a seconda della concentrazione dei componenti aggiuntivi.
Le diverse leghe di acciaio legato vengono prodotte soprattutto per la costruzione delle tubazioni, per l’industria navale e per l’automotive.
Acciai per utensili: tra i più resistenti in assoluto
L’introduzione di elementi come vanadio, molibdeno, tungsteno e cobalto durante la forgiatura porta alla realizzazione del cosiddetto acciaio per utensili (o, tool steel); le proprietà di questi metalli ed elementi chimici consentono alla lega metallica di ottenere una grande resistenza termica e agli urti e, conseguentemente, di durare a lungo.
Non a caso, questo tipo di acciaio viene sfruttato per la costruzione di utensili come martelli, scalpelli, lame, punte per trapano, ecc.
Acciaio Inox: il migliore per durevolezza e resistenza al calore
L’ultima grande categoria è quella degli acciai inossidabili, noti come Inox. Questo tipo di lega è tra le più conosciute in quanto è largamente utilizzata per la produzione di attrezzi domestici, medicali, di elementi per l’arredamento e per l’edilizia.
Ma cosa rende l’acciaio Inox così famoso? Beh, principalmente la sua grande resistenza alla corrosione e alle temperature; questo, grazie alla presenza di un’alta percentuale di cromo (si va dal 10% al 20%), elemento che rende particolarmente modellabile la lega metallica in questione.
Per darti un termine di paragone, la resistenza dell’acciaio Inox con percentuale di cromo superiore al 10% supera di duecento volte quella dell’acciaio dolce. Questo tipo di acciaio, così come quelli di cui ti ho parlato finora, può avere diversi gradi di resistenza e caratteristiche dettate dalla combinazione degli elementi.
Per classificare ogni lega di acciaio realizzabile, si fa riferimento ad alcune sigle e numerazioni stabilite dall’Unione europea con la normativa UNI EN 10027.
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Come lavorare l’acciaio: questo, il metodo migliore
Nella produzione dei componenti in acciaio, una delle fasi più importanti dal punto di vista qualitativo è quella di finitura. In seguito alla formatura, infatti, gli oggetti realizzati presentano bave, spigoli, residui chimici di fusione che devono essere rimossi.
Al giorno d’oggi, la tecnica migliore per procedere a tali lavorazioni è la sbavatura robotizzata. I robot eseguono operazioni come smerigliatura, carteggiatura, nastratura e taglio delle materozze in tempi ciclo precisi e con parametri standard, cosa impossibile per gli operatori umani.
Il contributo della robotica industriale per fonderia consente di ottimizzare i processi ed eliminare i classici disagi derivanti dalla sbavatura manuale, ovvero:
- tempistiche sballate e incerte;
- sprechi energetici e di materiale;
- impossibilità di standardizzazione della produzione;
- pezzi difettosi;
- infortuni e incidenti sul lavoro.
L’automazione della finitura e sbavatura dei metalli (acciaio compreso) è anche la chiave per sopravvivere all’avvento delle fonderie straniere a basso costo che stanno sconvolgendo i nostri mercati; offrire certezze e qualità ai tuoi clienti è l’unico modo per evitare che essi si rivolgano alle fonderie che propongono la sbavatura manuale a metà prezzo.
In conclusione
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