Che tipi di acciaio esistono e come lavorarlo

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

Senza la scoperta dell'acciaio, delle sue proprietà e dei metodi di lavorazione, la civiltà moderna non esisterebbe. Fin dall'antichità sono noti alcuni tipi di acciaio che venivano utilizzati per la produzione di armi e strumenti. Con lo sviluppo della metallurgia e della tecnologia di lavorazione dei metalli, questo materiale iniziò ad essere utilizzato in quasi tutti i campi dell'attività umana.

Classificazione per composizione chimica

La lega di ferro con carbonio, il cui contenuto di quest'ultimo non supera il 2%, è chiamata acciaio. I suoi tipi principali sono classificati principalmente in base al livello di contenuto di carbonio:

• basso tenore di carbonio;
• carbonio medio;
• alto tenore di carbonio.

La prima forma del componente denominato non contiene più dello 0,25%. Negli acciai a medio tenore di carbonio, il suo contenuto è compreso tra lo 0,25 e lo 0,6% e gli acciai ad alto tenore di carbonio si distinguono per una concentrazione superiore allo 0,6%.

Leghe di acciaio

Le materie prime originali per la produzione dell'acciaio contengono già alcune impurità. La maggior parte di loro sono dannosi, ma ci sono quelli chemigliorare le proprietà del prodotto finale. Nel tempo, è stato riscontrato che alcuni additivi modificano significativamente le proprietà fisiche e chimiche di base della lega descritta. Quindi, il processo di lega è stato scoperto. E oggi, i tipi e le proprietà dell'acciaio legato sono una priorità nella ricerca di laboratori e istituti metallurgici.

Secondo la concentrazione delle impurità utili, questi acciai sono divisi in tre gruppi:

• bassolegato (impurità fino al 2,5%);
• mediolegati (elementi di lega dal 2,5 al 10%);
• altamente legato (più del 10% di lega).

Classificazione per scopo

A seconda del metodo di produzione, della composizione chimica e della quantità di elementi leganti, si distinguono i seguenti tipi di acciaio:

• strutturale;
• strumentale;
• con proprietà fisiche speciali;
• con speciali qualità chimiche.

Il tipo strutturale è il più massiccio, tali leghe sono utilizzate nella fabbricazione della maggior parte dei prodotti di ingegneria e nelle costruzioni.

Gli utensili sono ad alto tenore di carbonio, elevata durezza, ma anche fragili. Sono utilizzati nella produzione di vari strumenti, dalla chirurgia al taglio dei metalli. Da qui il nome di questo tipo di acciaio.

Per casi speciali in produzione, sono necessarie leghe con determinate caratteristiche fisiche:basso coefficiente di dilatazione lineare, elevata capacità di magnetizzazione, ecc. Questi tipi di acciaio appartengono alla classe con proprietà fisiche speciali.

Le leghe con proprietà chimiche specificate sono l'ultimo tipo nella nostra lista. Alcuni di essi sono resistenti alla corrosione, altri sono resistenti al calore e ci sono materiali con una maggiore resistenza chimica.

Classificazione per livello di impurità nocive

Le impurità più comuni che degradano le proprietà dell'acciaio sono zolfo e fosforo. Nelle leghe di qualità ordinaria è consentito un contenuto di zolfo fino allo 0,06% e fosforo fino allo 0,07%. Gli acciai appartenenti al gruppo di alta qualità contengono non più dello 0,035% di ciascuno degli elementi nocivi e gli acciai di alta qualità non contengono più dello 0,025%. In acciai particolarmente di alta qualità, il livello di impurità di zolfo non è superiore allo 0,015% e il contenuto di fosforo è consentito fino a 0,025%.

Metodi di lavorazione dell'acciaio

Secondo il grado di riscaldamento, la lavorazione è calda e fredda. Nel primo caso, la lega viene riscaldata allo stadio di formazione dell'austenite, ma al di sotto del punto di fusione. L'acciaio diventa morbido e può essere rimodellato. La lavorazione dell'acciaio a freddo viene eseguita in condizioni normali.

In base al tipo di impatto si dividono due principali tipologie di lavorazione: pressione e taglio. Il primo tipo include forgiatura, laminazione, imbutitura, stampaggio e pressatura.

Il secondo tipo di lavorazione prevede le seguenti lavorazioni: tornitura, foratura, fresatura. Ma c'è anche il freddostampaggio, nonché forgiatura a freddo, che ha ricevuto un nome separato: "indurimento".

Gli ultimi sviluppi nella lavorazione a freddo dell'acciaio basati sulla teoria della fluidità dei metalli consentono di modificare notevolmente la forma e le dimensioni del pezzo originale senza riscaldamento e con l'ausilio della pressione volumetrica. L'acciaio viene caricato fino a raggiungere uno stato di snervamento ed è "utile" per la lavorazione. Questo metodo è rilevante per alcune leghe che cambiano le loro caratteristiche fisiche, chimiche o di resistenza quando riscaldate.