Alluminio, cromo, manganese, molibdeno. Qual è il ruolo degli elementi di lega in riferimento alle proprietà degli acciai? Quando e perché vengono utilizzati?
Alluminio e Cromo. Perché vengono utilizzati questi elementi di lega?
ALLUMINIO
Durante la preparazione dell’acciaio, l’alluminio (Al) viene usato:
- sia come deossidante (o disossidante)
- che come affinante
del grano metallico. Per tutti quegli acciai a grano fine.
CROMO
Il cromo (Cr), invece, ha un ruolo davvero fondamentale nell’elaborazione dell’acciaio. Questo, infatti, aumenta:
- la temprabilità
- la resistenza e la durezza (dopo la bonifica)
- la stabilità al rinvenimento
- la resistenza all’usura
Oltre a ciò, questo elemento di lega è in grado di:
- migliorare la combinazione tenacità/resistenza
- ridurre la sensibilità al surriscaldamento.
Ma cosa è in grado di determinare il cromo? In particolare determina la resistenza:
- alla corrosione e all’ossidazione a caldo
- meccanica ad elevata temperatura (detta creep resistant)
Uno sguardo al Rame
Dopo aver parlato di alluminio e cromo, ci vogliamo soffermare sul rame(Cu). Quest’ultimo passa da uno stato primario (estratto dalle miniere) a uno raffinato che è prodotto dalla raffinazione sia di quello grezzo che di quello ottenuto dal riciclo dei rottami. Insieme all’acciaio, favorisce la formazione di cricche. Il rame, infatti, durante la lavorazione a caldo, si localizza in superficie risultando nocivo. Ma perché viene aggiunto all’acciaio? Negli acciai di tipo CORTEN (materiale a basso contenuto di lega), per esempio, il rame permette di migliorare la resistenza all’ossidazione atmosferica.
Il Manganese: per acciai da costruzione
L’ultimo elemento di lega di cui parleremo oggi è il manganese (Mn), che è sempre presente nei minerali di ferro. Ma come si comporta questo elemento? Come l’alluminio, è in grado di agire come disossidante (o deossidante). Inoltre, agisce anche come desolforante. Se è presente in una percentuale alta, incrementa il tasso di incrudimento (come ad esempio per gli acciai al manganese). La resistenza elevata degli acciai dipende dalla loro composizione chimica, oltre che all’aggiunta di eventuali elementi alliganti, come il manganese. Questo elemento presente in lega, per esempio, è in grado di migliorare la combinazione resistenza-tenacità negli acciai strutturali da costruzione (materiale da costruzione utilizzato nel campo dell’ingegneria civile). Il manganese ha un comportamento simile a quello del nichel (Ni) e, in mancanza di quest’ultimo, viene utilizzato in sostituzione come elemento gammageno in alcune tipologie di acciai.
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Buongiorno.
Ho trovato il Vostro sito molto interessante. Sono un ingegnere e insegno Tecnologie meccaniche di processo e di prodotto / Scienza dei metalli in una scuola superiore (ex ITIS) del mantovano.
Desideravo chiederVi se era possibile ricevere del materiale (*) ad uso didattico da somministrare agli alunni del quarto e del quinto anno, anche in vista di preparazione all’esame.
Grato per una risposta colgo l’occasione per salutarVi
Cordialmente
Prof. Amedeo Arlacchi
(*) per materiale intendo file su proprietà degli acciai, elementi di alligazione, trattamenti termici, curve di raffreddamento / curve di Bain e video su modelli di produzione.
Buongiorno Amedeo, posso consigliarle il sito del centro inox di Milano, qui trova il link: https://www.centroinox.it/
Inoltre, può consultare anche il portale https://worldstainless.org/ dove potrà trovare tantissimo materiale.
Le auguro una buona giornata,
Alessandro – Team Inox Mare