Acciaio inossidabile 439 vs 444: scelta tra due gradi ferritici stabilizzati di titanio-

Cosa hanno in comune 439 e 444

I gradi 439 (UNS S43035, EN 1.4510) e 444 (UNS S44400, EN 1.4521) sono entrambi acciai inossidabili ferritici stabilizzati al titanio-con una struttura cubica a corpo-centrato. Nessuno dei due contiene nichel come legante intenzionale, il che conferisce a entrambi i gradi tre caratteristiche utili: sono magnetici, costano sostanzialmente meno dei gradi austenitici come 304 o 316 e sono intrinsecamente resistenti alla tensocorrosione da cloruro, una modalità di guasto che i gradi austenitici possono subire in ambienti caldi con cloruro. Entrambi sono stabilizzati con titanio in modo che le sezioni saldate e ricotte resistano alla sensibilizzazione e alla corrosione intergranulare.

Confronto della composizione chimica (ASTM A240)

Elemento (% in massa)	439 (S43035)	444 (S44400)
C	0,07 massimo	0,025 massimo
Cr	17.0-19.0	17.5-19.5
Ni	0,50 massimo	1,00 massimo
Mo	Nessuno richiesto	1.75-2.50
Ti	0.20 + 4 x (C + N) minimo, 1,10 massimo	0.20 + 4 x (C + N) minimo, 0,80 massimo
Mn	1,00 massimo	1,00 massimo
Sì	1,00 massimo	1,00 massimo
N	0,04 massimo	0,035 massimo

Come il molibdeno cambia le prestazioni di corrosione del 444

La differenza decisiva nella lega è il molibdeno. Il grado 444 contiene 1,75-2,50% di molibdeno, che si integra nella pellicola passiva di ossido di cromo-e lo rende molto più resistente alla rottura da parte degli ioni cloruro. L'effetto pratico è misurato con il numero equivalente di resistenza alla vaiolatura, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N: circa 17-18 per 439 contro circa 24 per 444. In termini semplici, 444 può tollerare acqua contenente cloruri stagnante o a lento movimento, inclusa l'acqua domestica riscaldata, mentre 439 alla fine si buca nello stesso servizio. Il grado 444 si colloca effettivamente tra i ferritici standard e l'austenitico 316 in termini di resistenza al cloruro, a un costo inferiore rispetto al 316 perché non contiene nichel.

Proprietà meccaniche e fabbricazione

Proprietà (piastra, ASTM A240)	439 (S43035)	444 (S44400)
Resistenza alla trazione, min	450MPa	415MPa
Limite di snervamento, min	205MPa	275MPa
Allungamento, min	22%	20%

Entrambi i gradi hanno una resistenza moderata e una buona conduttività termica, circa 25 W/(mK) a temperatura ambiente, ovvero circa il 50% in più rispetto ai gradi austenitici. Le pratiche di fabbricazione sono simili: entrambi sono saldati con materiale di riempimento ferritico o materiale di riempimento austenitico corrispondente come ER309L, con apporto di calore controllato per limitare la crescita dei grani, ed entrambi beneficiano di superfici pulite e prive di incrostazioni-prima della saldatura per preservare la resistenza alla corrosione nel giunto. Il molibdeno presente nel 444 non complica la saldatura. Nessuno dei due gradi deve essere utilizzato in sezioni pesanti per servizi criogenici-portanti, poiché i ferritici possono perdere resistenza agli urti a basse temperature.

Applicazione-by-Guida alla selezione delle applicazioni

Sistemi di scarico automobilistici e scudi termici: 439, perché il servizio è gas caldo anziché acqua carica di cloruro-.

Serbatoi di acqua calda domestici e commerciali-, rivestimenti-di scaldabagni: 444, perché l'acqua riscaldata con qualsiasi contenuto di cloruro contiene ferritici non stabilizzati e a bassa lega.

Collettori solari termici e serbatoi con pompa di calore-: 444, per immersione a lungo termine-in acqua trattata.

Pannelli, rivestimenti e infissi architettonici costieri: 444, per esposizione alla nebbia salina-.

Rifiniture interne asciutte, elettrodomestici e tubazioni dell'acqua dolce-senza cloruri: 439 rimane adeguato e ha un costo inferiore.

La regola della selezione finale

Seguire la regola del cloruro-e-della temperatura. Se il componente entra in contatto con acqua riscaldata con qualsiasi contenuto di cloruro o si trova in un'atmosfera costiera, scegli 444. Se il servizio è gas caldo, calore secco o acqua dolce senza cloruri, scegli 439. Durante la progettazione, verifica la chimica dell'acqua, il livello di cloruro e il pH, perché anche il 444 ha dei limiti: non è destinato ad acidi forti o ad acqua di mare permanentemente immersa, dove sono richiesti gradi duplex o super-austenitici.

Domande frequenti

439 o 444 è magnetico?

Entrambi sono ferritici e quindi magnetici ed entrambi mantengono il magnetismo dopo la saldatura e la ricottura perché la loro struttura cubica centrata sul corpo è stabile.

Perché 444 è migliore di 439 per i serbatoi dell'acqua calda?

Il grado 444 contiene 1,75-2,50% di molibdeno, che resiste alla vaiolatura del cloruro e alla corrosione interstiziale in acqua riscaldata. Il grado 439 non contiene molibdeno e col tempo si sottoporrà allo stesso servizio.

439 e 444 sono più economici di 316?

SÌ. Nessuno dei due contiene nichel come aggiunta significativa alla lega, e il nichel è il principale fattore di costo negli acciai austenitici. Per le applicazioni in acqua calda-e costiere in cui 316 sarebbe eccessivo-specificato, 444 fornisce una resistenza al cloruro paragonabile a un costo del materiale inferiore.

È possibile saldare il 439 senza perdere la resistenza alla corrosione?

Sì, quando si segue la pratica corretta: la stabilizzazione del titanio previene la sensibilizzazione, quindi il giunto saldato mantiene la sua resistenza alla corrosione a condizione che l'apporto di calore sia controllato e la superficie venga pulita da incrostazioni e contaminazioni prima della saldatura.

Quali standard definiscono 439 e 444?

In Nord America, ASTM A240 (piastra/foglio/nastro) e A268 (tubo) definiscono UNS S43035 e S44400. In Europa, la norma EN 10088 definisce 1.4510 (X3CrTi17) e 1.4521 (X2CrMoTi18-2). Confermare sempre la composizione e i limiti meccanici rispetto allo standard applicabile per la forma del prodotto.