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PolskiChe cos’è l’acciaio inox? Introduzione al materiale
L'acciaio inossidabile (SUS) è un materiale particolarmente resistente alla ruggine ed è generalmente utilizzato in una vasta gamma di applicazioni. Tuttavia, per i progettisti meccanici, è un materiale che richiede attenzione particolare, e molti potrebbero aver avuto esperienze dolorose con esso. In questa guida miriamo a comprendere a fondo cos'è l'acciaio inossidabile, i suoi tipi e caratteristiche.
Cos'è l'Acciaio Inossidabile: Tipi Principali
L'acciaio inossidabile è un tipo di acciaio con un contenuto di carbonio inferiore all'1,2% e un contenuto di cromo superiore al 10,5%.
L'acciaio inossidabile è disponibile in vari tipi basati sulla composizione del materiale e sui diversi trattamenti termici. L'acciaio inossidabile è un tipo di acciaio con un contenuto di carbonio inferiore all'1,2% e un contenuto di cromo superiore al 10,5%.
Ecco tre tipi principali di acciaio inossidabile introdotti:
Acciaio inox martensitico
L'acciaio inossidabile martensitico contiene 0,1-0,4% di carbonio e 12-18% di cromo. Attraverso il trattamento termico forma una struttura martensitica, risultando in alta durezza. Uno svantaggio è la sua minore resistenza alla corrosione, e quando ferro o altre sostanze aderiscono alla sua superficie, può sviluppare ruggine superficiale. Oltre ad essere utilizzato per componenti che richiedono alta durezza, è anche comune in parti esposte a temperature elevate.
Acciaio Inossidabile Austenitico
L'acciaio inossidabile austenitico è un tipo di acciaio inossidabile che contiene meno dello 0,15% di carbonio, 16-20% di cromo e più dell'8% di nichel. L'acciaio inossidabile austenitico è noto per la sua resistenza alla ruggine, grazie al suo contenuto di cromo e nichel. Inoltre, presenta un'elevata resistenza al calore. Tuttavia, la sua durezza è inferiore rispetto all'acciaio inossidabile martensitico. Quando esposto agli ioni cloruro, può sviluppare cricche da corrosione sotto tensione.
Acciaio Inossidabile Ferritico
L'acciaio inossidabile ferritico, generalmente, non contiene nichel ed è meno soggetto alla corrosione. Resiste anche alla criccatura da corrosione sotto tensione causata dagli ioni cloruro e presenta proprietà magnetiche simili al ferro comune. Tuttavia, la sua resistenza alla corrosione è inferiore rispetto all'acciaio inossidabile austenitico.
L'acciaio inossidabile ferritico è noto per la sua convenienza come materiale e per una ragionevole saldabilità. Di conseguenza, è utilizzato in varie applicazioni, inclusi elementi architettonici e articoli per la casa.
Vantaggi dell'Acciaio Inossidabile (SUS)
Resistenza alla Ruggine
L'acciaio inossidabile è altamente resistente alla ruggine e alla corrosione. A differenza del ferro, che si ossida quando esposto all'ossigeno, l'acciaio inossidabile contiene cromo, che forma rapidamente un sottile film di ossido di cromo a contatto con l'ossigeno. Anche se la superficie viene graffiata o danneggiata, il film si rigenera quasi istantaneamente, garantendo una continua resistenza alla ruggine. Inoltre, l'acciaio inossidabile presenta una buona resistenza agli agenti atmosferici e può resistere all'esposizione all'aria inquinata.
Termoresistenza
L'acciaio inossidabile possiede una notevole resistenza al calore, mantenendo la sua resistenza alla trazione fino a 500°C. Oltre questa temperatura, la sua resistenza meccanica inizia a diminuire. In particolare, i tipi di acciaio inossidabile martensitico e ferritico subiscono significative diminuzioni di resistenza oltre i 500°C. Inoltre, l'acciaio inossidabile ha una bassa conducibilità termica, rendendolo un materiale ideale per i thermos utilizzati per mantenere calde le bevande.
Elevata Rigidità
Grazie all'aggiunta di carbonio, l'acciaio inossidabile generalmente vanta una resistenza maggiore rispetto al ferro comune, sebbene la resistenza esatta possa variare a seconda di fattori come il trattamento termico (tempra) e la composizione elementare. Nel design dei componenti meccanici, l'acciaio inossidabile è spesso utilizzato in aree che richiedono alta resistenza.
Svantaggi dell'Acciaio Inossidabile (SUS)
Elevato Attrito
L'acciaio inossidabile presenta una proprietà di elevato attrito quando scivola contro altri metalli. Rispetto alle lamiere d'acciaio, la resistenza allo scorrimento tra l'acciaio inossidabile e altri materiali è circa il doppio.
Incrudimento
Durante la prototipazione di componenti in lamiera d'acciaio inossidabile, processi come la piegatura possono aumentare significativamente la durezza del materiale. Di conseguenza, lavorare con l'acciaio inossidabile può richiedere un'attenzione particolare, poiché manca di rielaborabilità.
Limitata Dissipazione del Calore
L'acciaio inossidabile ha una bassa conducibilità termica, rendendolo meno efficace nel trasferire il calore. Di conseguenza, in applicazioni dove la dissipazione del calore è cruciale, l'alluminio è spesso preferito all'acciaio inossidabile. Inoltre, durante la lavorazione dell'acciaio inossidabile, il calore generato al bordo dell'utensile da taglio si dissipa meno efficacemente, potenzialmente riducendo la durata dell'utensile.
Riepilogo
L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato in varie applicazioni, inclusi componenti meccanici, articoli per la casa e materiali da costruzione. Il suo vantaggio più significativo è la resistenza alla ruggine. Inoltre, offre alta resistenza e bassa conducibilità termica.
Tuttavia, è essenziale essere cauti nella progettazione e nella lavorazione, poiché l'acciaio inossidabile può avere svantaggi come l'alto attrito e l'indurimento da lavoro durante la piegatura.
Comprendere sia i vantaggi che gli svantaggi è cruciale quando si utilizza l'acciaio inossidabile. È un materiale versatile adatto sia per prototipi che per articoli prodotti in massa.
