Introduzione
L'acciaio trova molte applicazioni nella vita quotidiana. Dai singoli utensili in cucina ai sistemi di produzione degli aeroplani, essi sfruttano le caratteristiche uniche dell'acciaio. Esistono però diversi tipi di acciaio, come l'acciaio inossidabile o l'acciaio legato. L'acciaio legato e l'acciaio inossidabile possono essere una dura competizione per le applicazioni. Ma non c'è da preoccuparsi: è possibile differenziarli in base alle loro caratteristiche. In questo articolo, faremo un confronto approfondito tra l'acciaio inossidabile e quello legato. Parliamo delle diverse caratteristiche fisiche, della resistenza e delle applicazioni di entrambi i materiali.
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Che cos'è l'acciaio legato?
Di solito, l'acciaio ha due componenti principali: carbonio e ferro. Un L'acciaio legato è una combinazione di acciaio e altri metalli.. Una delle scelte migliori è il cromo. È possibile trovare anche altri elementi, come manganese, molibdeno e nichel.
Tutti questi metalli hanno caratteristiche diverse che conferiscono all'acciaio altre proprietà. Ad esempio, il cromo aumenta la resistenza, mentre il manganese migliora la duttilità dell'acciaio.
Tipi di acciaio legato
Esistono due gruppi principali di acciai legati. Questi includono:
Acciaio a bassa lega
L'acciaio basso legato ha un contenuto inferiore di elementi aggiuntivi nell'acciaio. È quasi 5% o meno di cromo, rame o altri metalli rispetto al contenuto totale dell'acciaio.
Acciaio ad alta lega
Quando il contenuto di metallo aggiuntivo supera il 5% del totale, viene classificato come acciaio altamente legato. Il metallo rimane lo stesso, come il cromo, il rame o altri materiali.
Che cos'è l'acciaio inossidabile?
L'acciaio inossidabile comprende l'acciaio con 10,5% di cromo. L'aggiunta di cromo migliora la resistenza alla corrosione e offre caratteristiche migliori.
È una delle opzioni più diffuse, con applicazioni che vanno dalla cucina alle apparecchiature mediche.
Tipi di acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile ha cinque tipi fondamentali. Dipende dal contenuto di metalli aggiuntivi aggiunti all'acciaio. Ecco i cinque tipi principali.
Acciaio inossidabile austenitico
Questo tipo di acciaio è prevalente per la sua eccellente durata e resistenza alla corrosione. Comprende 17-25% di cromo e 8-20% di nichel rispetto alla percentuale complessiva di acciaio. Il 304/304L è il miglior esempio di questo tipo di acciaio.
Acciaio inossidabile ferritico
L'acciaio di tipo ferritico contiene 10,5% di cromo. Ha un'elevata resistenza, ma una durata inferiore rispetto a vari altri tipi. Esempi tipici sono il 430.
Acciaio inossidabile martensitico
I martensitici possono resistere ai trattamenti termici. Hanno un contenuto di cromo da 12 a 16% e di carbonio da 0,08% a 2%. Esempi comuni sono il 410 e il 410C.
Acciaio inox duplex
Il cromo 18-29% e il nichel 3-8% costituiscono il contenuto principale dell'acciaio inossidabile duplex. Sono presenti anche altri elementi, come l'azoto o il molibdeno. È solido e resistente.
Acciaio inossidabile indurito per precipitazione
Cromo 12-16%, nichel 3-9% e altri elementi come l'alluminio costituiscono la maggior parte di questa forma di acciaio inossidabile. È inoltre forte, durevole e duttile.
Acciaio legato vs. acciaio inossidabile; confronto dettagliato
Gli aspetti meccanici, chimici e fisici di entrambe le parti in acciaio presentano diverse differenze. Confrontiamo tutte le caratteristiche e vediamo qual è la migliore per voi.
Caratteristica | Acciaio legato | Acciaio inox | Vincitore |
Resistenza alla trazione | 758-1882 MPa | 515-827 MPa | Acciaio legato |
Durezza | Da 200HB a 600HB | Da 150HB a 300 HB | Acciaio legato |
Duttilità | Alto | Basso | Acciaio legato |
Resistenza agli urti | Maggiore resistenza | Resistenza inferiore | Acciaio legato |
Resistenza alla fatica | Alto | Dipende dai voti | Dipende dal grado |
Resistenza alla corrosione | Basso | Alto | Acciaio inox |
Trattamento termico e fabbricazione | Fabbricazione facile | Fabbricazione quasi facile | Legare |
Applicazioni | Edilizia, industria automobilistica e aeronautica | Articoli da cucina, medicali, automobilistici | – |
Resistenza alla trazione
La resistenza alla trazione indica quanta forza si può applicare prima di rompere il metallo in pezzi. Un'elevata resistenza alla trazione indica un'alta capacità di resistere a condizioni difficili. Questi metalli sono spesso di lunga durata e trovano applicazione nei settori industriali. Confrontiamo l'acciaio inossidabile e la lega.
L'acciaio legato ha un'elevata resistenza e può sopportare potenze più elevate. Il grado di resistenza è 758-1882 MPa. È superiore all'acciaio inossidabile. Pertanto, è possibile esplorare più applicazioni in diversi campi.
L'acciaio inossidabile fa buona concorrenza all'acciaio legato. Con una valutazione di 515-827 MPama è ancora in grado di sopportare gran parte della forza di trazione. Grazie alla sua elevata resistenza alla trazione, è molto utilizzato per varie applicazioni.
Durezza
La durezza definisce la resistenza all'usura. Una durezza più elevata indica una maggiore durata e una migliore risposta alla forza esterna. Di solito, ulteriori elementi contribuiscono a determinare la durezza.
Gli acciai legati sono i vincitori a questo punto. Hanno una durezza maggiore di Da 200HB a 600HB sulla scala Brinell. È superiore a quella dell'acciaio inossidabile. Tutto ciò grazie alla minore 5% materiali di lega nell'acciaio legato.
L'acciaio inossidabile ha una buona durezza, ma non superiore a quella delle leghe. Da 150HB a 300HB è la durezza tipica e l'8° grado della scala di Moh. È più dura dell'alluminio ma meno delle leghe di acciaio.
Duttilità
Avete mai visto il fogli del metallo? La duttilità contribuisce a definire la resistenza della lamiera di un metallo. In breve, la duttilità è l'allungamento dell'acciaio senza che si rompa. Il trattamento termico aiuta ad allungare il metallo e a realizzare le lamiere.
Gli acciai legati presentano diversi elementi che contribuiscono a migliorarne la duttilità. Sono più sostenibili per tutte le applicazioni che prevedono l'allungamento. Costituiscono inoltre le parti delicate dei metalli.
Rispetto all'acciaio legato, l'acciaio inossidabile ha una minore duttilità. Pertanto, è più adatto ad altre applicazioni.
Resistenza agli urti
Gli urti o l'applicazione sono fenomeni comuni nell'industria metallurgica. La durezza definisce la resistenza agli urti. A questo punto conosciamo già il vincitore.
L'acciaio legato ha una durezza superiore e può offrire una maggiore resistenza agli urti rispetto all'acciaio inossidabile. Ciò significa che una forza maggiore non può danneggiare l'acciaio legato così rapidamente come può fare l'acciaio inossidabile.
D'altra parte, forze molto elevate possono rompere l'acciaio inossidabile con estrema facilità. Pertanto, l'acciaio inossidabile può essere facilmente deformato con forze immense.
Resistenza alla fatica
Nel processo di fabbricazione e stampaggio, i metalli sono sottoposti a diversi cicli di sollecitazione. Il numero più alto si riferisce alla resistenza alla fatica. Una resistenza alla fatica più elevata indica che il metallo può sopportare maggiori sollecitazioni.
A questo punto, l'acciaio presenta un quadro diverso. L'acciaio legato 316L ha una maggiore resistenza alla fatica. Può resistere fino a 146,45 Mpa.
D'altra parte, l'acciaio inossidabile ha una resistenza inferiore. Tuttavia, alcuni acciai duplex hanno una resistenza alla fatica superiore a quella degli acciai legati.
Caratteristiche di corrosione
La ruggine è un problema importante quando si tratta di ferro. L'ossidazione del metallo provoca la corrosione e ne deteriora le prestazioni. L'acciaio ha ridefinito l'industria grazie alle sue elevate caratteristiche di corrosione. Ma varia da una lega di acciaio all'acciaio inossidabile.
Le caratteristiche di corrosione degli acciai legati cambiano da una lega all'altra. Le leghe che comprendono il cromo hanno una maggiore resistenza alla corrosione, ma inferiore a quella dell'acciaio inossidabile.
L'acciaio inossidabile comprende il metallo cromo. L'aggiunta di cromo ha il solo scopo di prevenire l'ossidazione e di allontanare la corrosione. Ecco perché l'acciaio inossidabile ha una resistenza alla corrosione superiore a qualsiasi altra lega di acciaio.
Trattamento termico e fabbricazione
Il trattamento termico può aumentare o diminuire le caratteristiche. Tutto dipende dai diversi gradi e dalla composizione dell'acciaio. Alcuni gradi hanno una potenza maggiore e resistono meglio alla deformazione. Inoltre, i trattamenti termici e la fabbricazione coinvolgono a questo punto diversi componenti. Questi includono:
- Saldabilità. Si riferisce al potere di saldatura dei metalli.
- Lavorabilità. È il processo di fabbricazione che prevede il taglio dei metalli con macchine CNC.
- Formabilità. Si riferisce alla capacità in cui il metallo si deforma ma non si danneggia.
L'acciaio legato ha una buona saldabilità. Tuttavia, dipende dal grado e dalla composizione del cromo, che conferisce buoni strati di ossidazione. Ha una maggiore lavorabilità e formabilità.
D'altra parte, l'acciaio inossidabile ha una buona saldabilità. La lavorabilità è minore rispetto all'acciaio legato. La formabilità dipende dal tipo di acciaio che si utilizza per i propri obiettivi.
Applicazioni
Che si tratti di acciaio inossidabile o di acciaio legato, si possono trovare moltissime applicazioni nell'ambiente circostante. Molti prodotti per la casa utilizzano l'acciaio inossidabile grazie alla sua assenza di corrosione e alla sua lunga durata.
L'acciaio legato trova applicazione nei seguenti campi.
- Costruzione: Ponti, edifici e condutture.
- Industria automobilistica: Ingranaggi, assi e alberi a gomito.
- Industria aerospaziale: Carrello di atterraggio e pale di turbina.
- Costruzione di utensili: Trapani, lame di sega, frese.
- Industria del petrolio e del gas: Condotte e valvole.
L'acciaio inossidabile è utilizzato nei seguenti settori.
- Articoli da cucina: Posate, pentole e piatti.
- Architettura e costruzione. Facciate degli edifici e corrimano.
- Apparecchiature mediche. Aghi, lame, bisturi, strumenti endoscopici
- Industria automobilistica. Sistemi di scarico, pannelli di carrozzeria.
- Industria chimica e petrolchimica. Rivestimento di reattori e serbatoi di stoccaggio.
Nota finale
L'acciaio inossidabile è altrettanto fondamentale dell'acciaio legato. Decidere le caratteristiche può rivelarsi un affare sbagliato. Ma quando è necessario concentrarsi su una di esse, la robustezza, la flessibilità e le proprietà fisiche sono necessarie. Cercate le caratteristiche uniche e scegliete quella migliore.
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