Acciai inossidabili - Introduzione ai gradi e alle famiglie

Le famiglie degli acciai inossidabili

Gli acciai inossidabili sono leghe a base di ferro- contenenti almeno il 10,5% circa di cromo; questo forma una pellicola protettiva di ossido autoriparante, motivo per cui questo gruppo di acciai ha la sua caratteristica "inossidabilità" o resistenza alla corrosione. La capacità dello strato di ossido di guarire se stesso significa che l'acciaio è resistente alla corrosione, indipendentemente dalla quantità di superficie rimossa. Questo non è il caso quando gli acciai al carbonio o bassolegati sono protetti dalla corrosione tramite rivestimenti metallici come zinco o cadmio o tramite rivestimenti organici come la vernice.

Sebbene tutti gli acciai inossidabili dipendano dalla presenza di cromo, spesso vengono aggiunti altri elementi leganti per migliorarne le proprietà. La categorizzazione degli acciai inossidabili è insolita tra i metalli in quanto si basa sulla natura della loro struttura metallurgica - i termini utilizzati denotano la disposizione degli atomi che compongono i grani dell'acciaio e che può essere osservata quando una sezione lucida attraverso un pezzo del materiale viene osservata ad alto ingrandimento attraverso un microscopio. A seconda dell'esatta composizione chimica dell'acciaio, la microstruttura può essere costituita dalle fasi stabili austenite o ferrite, da una miscela "duplex" di queste due, dalla fase martensite creata quando alcuni acciai vengono rapidamente raffreddati da una temperatura elevata, o da una struttura indurita da micro-costituenti precipitati.

La relazione tra le diverse famiglie è mostrata nella Figura 1. Nella Tabella 1 è riportato un confronto generale delle proprietà delle diverse famiglie.

Figura 1.Famiglie di acciai inossidabili.

Acciai inossidabili austenitici

Questo gruppo contiene almeno il 16% di cromo e il 6% di nichel (il grado base 304 è indicato come 18/8) e spazia fino ai gradi altamente legati o "super austenitici" come 904L e al 6% di molibdeno.

È possibile aggiungere ulteriori elementi come molibdeno, titanio o rame, per modificare o migliorare le loro proprietà, rendendoli adatti a molte applicazioni critiche che comportano resistenza alle alte temperature e alla corrosione. Questo gruppo di acciai è adatto anche per applicazioni criogeniche perché l'effetto del contenuto di nichel nel rendere l'acciaio austenitico evita i problemi di fragilità alle basse temperature, caratteristici di altri tipi di acciai.

La relazione tra i vari gradi austenitici è mostrata nelle Figure 2.