Acciaio: composizione, proprietà, tipologie e applicazioni. Composizione di acciaio inossidabile

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Molte persone sanno che l'acciaio è un prodotto ottenuto nel processo di fusione di altri elementi. Ma cosa? Cosa c'è nell'acciaio? Oggi questa sostanza è una lega deformabile di ferro con carbonio (la sua quantità è del 2,14%), così come una piccola proporzione di altri elementi.

Informazioni generali

Vale la pena notare che l'acciaio è una lega che contiene esattamente fino al 2,14% di carbonio nella sua composizione. Una lega contenente più del 2,14% di carbonio è già chiamata ghisa.

È noto che la composizione dell'acciaio al carbonio e dell'acciaio ordinario non è la stessa. Se il solito substrato include carbonio e altri componenti di lega (miglioramento), allora non ci sono elementi di lega nel prodotto carbonioso. Se parliamo di acciaio legato, la sua composizione è molto più ricca. Al fine di migliorare le prestazioni di questo materiale, alla sua composizione vengono aggiunti elementi come Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, ecc.. È importante notare che le migliori proprietà di questa sostanza sono fornito precisamente aggiungendo complessi legati, non una o due sostanze.

Classificazione

Spendila classificazione del materiale che stiamo considerando può essere basata su diversi indicatori:

• Il primo indicatore è la composizione chimica dell'acciaio.
• La seconda è la microstruttura, anch'essa molto importante.
• Ovviamente, gli acciai differiscono per qualità e metodo di produzione.
• Inoltre, ogni tipo di acciaio ha la sua applicazione.

Più in dettaglio, la composizione può essere considerata utilizzando l'esempio della composizione chimica. Su questa base, si distinguono altri due tipi: questi sono legati e acciai al carbonio.

Tra gli acciai al carbonio, ci sono tre varietà, la cui principale differenza è il contenuto quantitativo di carbonio. Se la sostanza contiene meno dello 0,3% di carbonio, viene classificata come a basse emissioni di carbonio. Il contenuto di questa sostanza nella regione dallo 0,3% allo 0,7% traduce il prodotto finale nella categoria degli acciai al carbonio medio. Se la lega contiene più dello 0,7% di carbonio, l'acciaio è classificato come ad alto tenore di carbonio.

Con gli acciai legati, le cose sono più o meno le stesse. Se la composizione del materiale contiene meno del 2,5% di elementi di lega, allora è considerato bassolegato, dal 2,5% al 10% - mediolegato e dal 10% e oltre - altolegato.

Microstruttura

La microstruttura dell'acciaio varia a seconda delle sue condizioni. Se la lega viene ricotta, la sua struttura sarà suddivisa in carburo, ferritico, austenitico e così via. Con una microstruttura normalizzata della sostanza, il prodotto può essere perlitico, martensitico o austenitico.

La composizione e le proprietà dell'acciaio determinano se un prodotto appartiene a una di queste tre classi. Gli acciai meno legati e al carbonio sono la classe perlitica, quelli medi sono martensitici e l' alto contenuto di elementi leganti o carbonio li traduce nella categoria degli acciai austenitici.

Produzione e qualità

È importante notare che una lega come l'acciaio può contenere alcuni elementi negativi, il cui alto contenuto peggiora le prestazioni del prodotto. Queste sostanze includono zolfo e fosforo. A seconda del contenuto di questi due elementi, la composizione ei tipi di acciaio sono suddivisi nelle seguenti quattro categorie:

• Acciaio privato. Questa è una lega di qualità ordinaria, contenente fino allo 0,06% di zolfo e fino allo 0,07% di fosforo.
• Qualità. Il contenuto delle suddette sostanze in questi acciai è ridotto allo 0,04% di zolfo e allo 0,035% di fosforo.
• Alta qualità. Contiene solo fino allo 0,025% di zolfo e fosforo.
• La lega di migliore qualità viene assegnata se la percentuale di zolfo non è superiore a 0,015 e il fosforo non è superiore a 0,025%.

Se parliamo del processo di produzione di una lega ordinaria, molto spesso si ottiene in forni a focolare aperto o in trasformatori Bessmerov, Thomas. Questo prodotto viene versato in grandi lingotti. È importante capire che la composizione dell'acciaio, la sua struttura, nonché le sue caratteristiche e proprietà qualitative sono determinate esattamente dal metodo di fabbricazione.

Per ottenere acciai di alta qualità vengono utilizzati anchenei forni a suola aperta, invece, il processo di fusione è più rigoroso per ottenere un prodotto di qualità.

La fusione di acciai di alta qualità viene effettuata solo in forni elettrici. Ciò è dovuto al fatto che l'utilizzo di questo tipo di attrezzatura industriale garantisce un contenuto quasi minimo di additivi non metallici, cioè riduce la percentuale di zolfo e fosforo.

Per ottenere una lega di qualità particolarmente elevata, ricorrono al metodo della rifusione dell'elettroscoria. La produzione di questo prodotto è possibile solo in forni elettrici. Dopo la fine del processo produttivo, questi acciai si ottengono sempre solo legati.

Tipi di leghe per applicazione

Naturalmente, un cambiamento nella composizione dell'acciaio influisce notevolmente sulle prestazioni di questo materiale, il che significa che anche l'ambito del suo utilizzo sta cambiando. Esistono acciai strutturali che possono essere utilizzati nella costruzione, nella formatura a freddo, nella cementazione, temperabili, ad alta resistenza e così via.

Se parliamo di acciai da costruzione, molto spesso includono leghe a medio carbonio e bassoleghe. Poiché sono utilizzati principalmente per la costruzione di edifici, la loro caratteristica più importante è la buona saldabilità. L'acciaio cementato viene spesso utilizzato per varie parti, il cui scopo principale è lavorare in condizioni di usura superficiale e carico dinamico.

Altri acciai

Ad altri tipi di acciaio possono essere attribuiti migliorati. Questo tipo di lega viene utilizzata solo dopo il trattamento termico. La lega viene sottoposta ad alte temperature per la tempra, quindi sottoposta a rinvenimento in qualsiasi ambiente.

La tipologia degli acciai ad alta resistenza comprende quelli in cui, dopo aver selezionato la composizione chimica, oltre che dopo aver subito un trattamento termico, la resistenza raggiunge quasi un massimo, cioè circa il doppio di quella dei normali tipo di questo prodotto.

Si possono distinguere anche acciai per molle. Si tratta di una lega che, per effetto della sua produzione, ha ricevuto le migliori qualità in termini di limite elastico, resistenza al carico e fatica.

Composizione in acciaio inox

L'acciaio inossidabile è di tipo legato. La sua proprietà principale è l'elevata resistenza alla corrosione, che si ottiene aggiungendo un elemento come il cromo alla composizione della lega. In alcune situazioni è possibile utilizzare nichel, vanadio o manganese al posto del cromo. Vale la pena notare che fondendo il materiale e aggiungendovi gli elementi necessari, può acquisire le proprietà di uno dei tre gradi di acciaio inossidabile.

La composizione di questi tipi di leghe, ovviamente, è diversa. Le più semplici sono le leghe convenzionali con una maggiore resistenza alla corrosione 08 X 13 e 12 X 13. I prossimi due tipi di questa lega resistente alla corrosione dovrebbero avere un'elevata resistenza non solo a temperature normali, ma anche a temperature elevate.