Acciaio inossidabile 444 vs 439: composizione, resistenza alla corrosione e saldatura

444 e 439 sono entrambi acciai inossidabili ferritici sviluppati per la resistenza alla corrosione senza i costi e la richiesta di nichel dei gradi austenitici. A prima vista sembrano simili sul certificato di una fabbrica, ma i due gradi sono specificati per condizioni di servizio molto diverse: 444 è il grado contenente molibdeno scelto per l'acqua contenente cloruro, mentre 439 è il grado stabilizzato al titanio scelto per le strutture saldate automobilistiche e HVAC. La scelta tra di essi dipende dal meccanismo di corrosione che la parte dovrà effettivamente affrontare.

Composizione chimica secondo ASTM A240

Le due specifiche divergono in tre punti: tetto di carbonio, contenuto di molibdeno e aggiunta stabilizzante. 444 mantiene il carbonio allo 0,025% massimo e aggiunge 1,75-2,50% di molibdeno, l'elemento che modifica le prestazioni di corrosione. 439 consente fino allo 0,07% di carbonio ma richiede la stabilizzazione del titanio in modo che il carbonio sia legato come carburi di titanio, preservando l'integrità della saldatura.

Elemento,%	444 (UNS S44400)	439 (UNS S43035)
Carbonio, Cmax	0.025	0.07
Manganese, Mnmax	1.00	1.00
Silicio, Simax	1.00	1.00
Fosforo, Pmax	0.040	0.040
Zolfo, Smax	0.030	0.030
Cromo, Cr	17.50-19.50	17.00-19.00
Molibdeno, Mo	1.75-2.50	Non specificato
Azoto, Nmax	0.035	0.040
Elemento stabilizzante	Ti + Nb, 0.20 + 4 x (C + N) min	Ti, 0.20 + 4 x (C + N) min

Poiché entrambi i gradi sono ferritici, sono completamente magnetici e, a differenza dei gradi austenitici, non dipendono dal nichel per la loro struttura. Ciò mantiene i loro costi più stabili e li rende immuni alle oscillazioni dei prezzi guidate dal nichel che colpiscono 304 e 316.

Resistenza alla corrosione e ruolo del molibdeno

Il molibdeno contenuto nel 444 spinge la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale ben al di sopra di quella del 439 nei fluidi a base di cloruro, tra cui acqua di mare, acqua salmastra e flussi di processo trattati con cloruro. Questo è il motivo per cui 444 è selezionato per serbatoi di acqua calda, tubi di scambiatori di calore e componenti di desalinizzazione, dove la corrosione localizzata è normalmente la modalità di guasto dominante.. 439, senza molibdeno, funziona bene in ambienti atmosferici, automobilistici e HVAC, ma non dovrebbe essere utilizzato per l'immersione di cloruro a lungo termine. Entrambi i gradi, come i ferritici, resistono alla rottura per tensocorrosione da cloruri molto meglio dell'austenitico 304 nella maggior parte delle condizioni di servizio, il che rappresenta un vantaggio decisivo in acqua calda contenente cloruri.

Proprietà meccaniche e formabilità

Le proprietà meccaniche minime sono specificate nella norma ASTM A240 per entrambi i gradi. Entrambi soddisfano una resistenza alla trazione minima di 415 MPa; Il 444 sviluppa una resistenza alla prova più elevata dello 0,2%, mentre il 439 offre un maggiore allungamento e quindi una migliore duttilità per imbutiture profonde e forme complesse come serbatoi di carburante automobilistici e componenti di scarico.

Proprietà, minimo	444	439
Resistenza alla trazione	415 MPa	415 MPa
Resistenza alla prova dello 0,2%.	275 MPa	205 MPa
Allungamento	20%	22%

La resistenza alla prova più elevata del 444 consente sezioni leggermente più sottili in servizio di mantenimento della pressione, mentre l'allungamento maggiore del 439 supporta operazioni di formatura più severe prima che sia necessaria una ricottura intermedia.

Saldatura e fabbricazione

439 è il materiale più tollerante da saldare. La stabilizzazione del titanio e un soffitto in carbonio attentamente controllato prevengono la formazione di martensite e la corrosione intergranulare nella zona interessata dal calore, e il grado si salda facilmente in strutture sottili del settore automobilistico e HVAC. 444 si salda con successo quando l'apporto di calore è controllato e la selezione del riempitivo è appropriata; il suo contenuto di molibdeno premia quindi il produttore con prestazioni superiori a lungo termine in servizi corrosivi come il riscaldamento dell'acqua. Entrambi i gradi beneficiano di un apporto di calore di saldatura ridotto al minimo e, laddove l'applicazione lo richiede, della pulizia post-saldatura per ripristinare la pellicola passiva.

Applicazioni tipiche

444:scaldacqua e serbatoi di stoccaggio, tubi di scambiatori di calore, componenti di impianti di desalinizzazione, serbatoi di stoccaggio di prodotti chimici e sistemi solari per acqua calda.

439:sistemi di scarico automobilistici, serbatoi di carburante, gusci di convertitori catalitici, apparecchiature HVAC e finiture per attrezzature da cucina.

La suddivisione delle applicazioni segue da vicino la decisione sul molibdeno: ovunque siano presenti cloruri in un flusso acquoso caldo, il 444 è la scelta più sicura, e ovunque il lavoro sia l'ossidazione atmosferica o ad alta temperatura combinata con formatura e saldatura, il 439 offre le prestazioni richieste a un costo della lega inferiore.

Domande frequenti

D: Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile 444 e 439?
Il 444 contiene 1,75-2,50% di molibdeno per la resistenza alla corrosione da cloruro, mentre il 439 è privo di molibdeno ma stabilizzato al titanio per la massima saldabilità e formabilità.

D: Quale grado è migliore negli ambienti con acqua di mare o cloruro?
444, perché il molibdeno resiste alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale che il 439 non può sopportare in un servizio ricco di cloruro.

D: 444 e 439 sono magnetici?
SÌ. Entrambi sono acciai inossidabili ferritici e quindi fortemente magnetici, a differenza degli acciai austenitici ricotti come il 304.

D: Quale grado è più facile da saldare?
439. La sua stabilizzazione al titanio e il basso controllo interstiziale lo rendono la scelta preferita per le strutture saldate del settore automobilistico e HVAC.

D: Dove viene comunemente utilizzato il 444?
Scaldacqua, serbatoi di stoccaggio, tubi per scambiatori di calore e apparecchiature di desalinizzazione dove è richiesta resistenza al cloruro.

D: 439 può sostituire 444?
Solo in ambienti miti, essenzialmente privi di cloruri. Laddove vi sia il rischio di vaiolatura o corrosione interstiziale, è necessario invece il 444 o un grado austenitico adeguato.