Chì ghjè l'acciaio inox?
"Stainless" hè un termu cuniatu prima in u sviluppu di questi acciai per l'applicazioni di cutelleria.Hè statu aduttatu cum'è un nome genericu per questi acciai è avà copre una larga gamma di tipi di acciai è gradi per l'applicazioni resistenti à a corrosione o à l'ossidazione.
L'acciai inossidabili sò alleati di ferru cù un minimu di 10,5% di cromu.L'altri elementi di lega sò aghjuntu per rinfurzà a so struttura è e proprietà cum'è a formabilità, a forza è a tenacità criogenica.
Sta struttura cristallina rende tali acciai non-magnetici è menu brittle à bassa temperatura.Per più durezza è forza, u carbone hè aghjuntu.Quandu sò sottumessi à un trattamentu termicu adattatu, questi acciai sò usati cum'è lame di rasoio, cutelleria, arnesi etc.
Una quantità significativa di manganese hè stata aduprata in parechje cumpusizioni in acciaio inox.U manganese conserva una struttura austenitica in l'azzaru cum'è u nichel, ma à un costu più bassu.
Elementi principali in acciaio inox
L'acciaio inossidabile o l'acciaio resistente à a corrosione hè un tipu di lega metallica chì si trova in una varietà di forme.Serve i nostri bisogni pratichi cusì bè chì hè difficiule di truvà ogni sfera di a nostra vita, induve ùn avemu micca aduprà stu tipu d'azzaru.I cumpunenti principali di l'acciaio inossidabile sò: ferru, cromu, carbonu, nickel, molibdenu è picculi quantità di altri metalli.
Questi include metalli cum'è:
- Nickel
- Molibdenu
- Titanium
- Copper
Addizzioni non metallichi sò ancu fatti, i principali sò:
- Carbone
- Nitrogenu
CROMU E NICKEL:
U cromu hè l'elementu chì rende l'acciaio inox.Hè essenziale in a furmazione di a film passiva.Altri elementi ponu influenzà l'efficacità di u cromu in a furmazione o mantene a film, ma nisun altru elementu per ellu stessu pò creà e proprietà di l'acciaio inox.
À circa 10,5% di cromu, una film debule hè furmatu è furnisce una prutezzione atmosferica ligera.Aumentendu u cromu à 17-20%, chì hè tipicu in a serie 300 di acciai inossidabili austenitici, a stabilità di a film passiva hè aumentata.Ulteriori aumenti in u cuntenutu di cromu furnisce una prutezzione supplementaria.
| Simbulu | Elementu |
| Al | Alluminiu |
| C | Carbone |
| Cr | Cromu |
| Cu | Copper |
| Fe | Ferru |
| Mo | Molibdenu |
| Mn | Manganese |
| N | Nitrogenu |
| Ni | Nickel |
| p | Fosforu |
| S | Sulphur |
| Se | Seleniu |
| Ta | Tantalu |
| Ti | Titanium |
U nichel stabilizzarà a struttura austenitica (a struttura di granu o cristallu) di l'acciaio inox è rinfurzà e proprietà meccaniche è e caratteristiche di fabricazione.Un cuntenutu di nichel di 8-10% è sopra diminuirà a tendenza di u metallu à crack per causa di a corrosione di stress.U nickel prumove ancu a repassivazione in casu chì a film hè dannatu.
MANGANESE:
U manganese, in associu cù u nichel, cumporta assai di e funzioni attribuite à u nichel.Hè ancu interagisce cù u sulphur in acciaio inox per furmà sulfiti di manganese, chì aumenta a resistenza à a corrosione di pitting.Sustituendu u manganese per u nichel, è poi cumminendu cù nitrogenu, a forza hè ancu aumentata.
MOLYBDENUM:
U molibdenu, in cumbinazioni cù u cromu, hè assai efficace à stabilizà a film passiva in presenza di cloruri.Hè efficace per prevene a corrosione di creve o pitting.U molibdenu, vicinu à u cromu, furnisce u più grande aumentu di a resistenza à a corrosione in l'acciaio inox.Edstrom Industries usa 316 stainless perchè cuntene 2-3% molibdenu, chì dà prutezzione quandu u cloru hè aghjuntu à l'acqua.
CARBONE :
U carbone hè utilizatu per aumentà a forza.In u gradu martensiticu, l'aghjuntu di carbone facilita l'indurimentu per u trattamentu termale.
AZOTO:
L'azotu hè adupratu per stabilizzà a struttura austenitica di l'acciaio inox, chì aumenta a so resistenza à a corrosione di pitting è rinforza l'azzaru.L'usu di nitrogenu permette di aumentà u cuntenutu di molibdenu finu à u 6%, chì migliurà a resistenza à a corrosione in ambienti di cloruri.
TITANIU E MIOBIUM:
Titanium è Miobium sò usati per riduce a sensibilizazione di l'acciaio inox.Quandu l'acciaio inox hè sensibilizatu, a corrosione intergranulare pò esse.Questu hè causatu da a precipitazione di carburi di cromu durante a fase di rinfrescamentu quandu i pezzi sò saldati.Questu depletes l'area di saldatura di cromu.Senza u cromu, a film passiva ùn pò micca formate.U titaniu è u niobiu interagiscenu cù u carbone per furmà carburi, lascendu u cromu in suluzione per chì una film passiva pò furmà.
RAME È ALLUMINU:
U cobre è l'aluminiu, cù u titaniu, ponu esse aghjuntu à l'acciaio inox per precipitate u so indurimentu.L'indurimentu hè ottenutu da u tremu à una temperatura di 900 à 1150F.Questi elementi formanu una microstruttura intermetallica dura durante u prucessu di soaking à a temperatura elevata.
SULFUR È SELENIUM:
Sulphur è Selenium sò aghjuntu à 304 inossidabile per fà a machina liberamente.Questu diventa l'acciaio inossidabile 303 o 303SE, chì hè utilizatu da Edstrom Industries per fà valvole di porcu, noci è pezzi chì ùn sò micca esposti à l'acqua potabile.
Tipi di acciaio inox
L'AISI DEFINE FRA L'AUTRI I SEGUENTI GRADE :
Cunnisciuta ancu com'è l'acciaio inossidabile di "qualità marina" per via di a so capacità aumentata di resiste à a corrosione di l'acqua salata cumparatu cù u tipu 304. SS316 hè spessu usatu per a custruzzione di e piante di reprocessing nucleari.
ACCIAIO INOX 304/304L
U tipu 304 hà una forza ligeramente più bassa di u 302 per via di u so cuntenutu di carbone più bassu.
ACCIAIO INOX 316/316L
L'acciaio inossidabile di u tipu 316/316L hè un azzaru di molibdenu chì pussede una resistenza mejorata à a pitting da suluzioni chì cuntenenu cloruri è altri alogenuri.
ACCIAIO INOX 310S
L'acciaio inossidabile 310S hà una resistenza eccellente à l'ossidazione à temperature constante à 2000 ° F.
ACCIAIO INOX 317L
317L hè un molibdenu cuscinettu austenitic chromium nickel steel simili à u tipu 316, eccettu chì u cuntenutu di lega in 317L hè un pocu più altu.
ACCIAIO INOX 321/321H
U tipu 321 hè u tipu basicu 304 mudificatu aghjunghjendu titaniu in una quantità almenu 5 volte u cuntenutu di carbonu più nitrogenu.
410 ACCIAIO INOX
U tipu 410 hè un acciaio inox martensiticu chì hè magneticu, resiste à a corrosione in ambienti miti è hà una duttilità abbastanza bona.
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803), o Avesta Sheffield 2205 hè un acciaio inox ferriticu-austeniticu.
L'ACCIARI INOX sò ancu classificati per via di a so struttura cristallina:
- L'acciai inossidabili austenitici custituiscenu più di u 70% di a produzzione totale di l'acciaio inossidabile.Contenenu un massimu di 0,15% di carbone, un minimu di 16% di cromu è abbastanza nickel è/o manganese per mantene una struttura austenitica à tutte e temperature da a regione criogenica à u puntu di fusione di l'alia.Una cumpusizioni tipica hè 18% cromu è 10% nickel, cumunimenti cunnisciuta cum'è 18/10 inossidabile hè spessu usata in flatware.In listessu modu, 18/0 è 18/8 sò ancu dispunibili.L'acciai inossidabili ¨superaustenitici 〃, cum'è l'alliati AL-6XN è 254SMO, mostranu una grande resistenza à i pitting di cloruru è a corrosione di creve per via di un altu cuntenutu di Molibdenu (> 6%) è di l'addizioni di nitrogenu è u cuntenutu più altu di nickel assicura una migliore resistenza à u cracking di corrosione di stress. nantu à a serie 300.U cuntenutu di lega più altu di l'acciai "Superaustenitic" significa chì sò tremendamente caru è prestazioni simili pò esse generalmente ottenute cù acciai duplex à un costu assai più bassu.
- L'acciai inossidabili ferritici sò assai resistenti à a corrosione, ma assai menu durabili cà i gradi austenitici è ùn ponu micca esse induriti da u trattamentu termale.Contenenu trà u 10,5% è u 27% di cromu è pocu nichel, s'ellu ci hè.A maiò parte di e cumpusizioni includenu molibdenu;certi, aluminium o titaniu.I gradi ferritici cumuni includenu 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo è 29Cr-4Mo-2Ni.
- L'acciai inossidabili martensitici ùn sò micca resistenti à a corrosione cum'è l'altri dui classi, ma sò estremamente forti è duru è assai machinabili, è ponu esse induriti da trattamentu termale.L'acciaio inossidabile martensiticu cuntene cromu (12-14%), molibdenu (0,2-1%), senza nichel, è circa 0,1-1% di carbone (dandu più durezza, ma facendu u materiale un pocu più fragile).Hè calatu è magneticu.Hè cunnisciutu ancu com'è acciaio "serie-00".
- L'acciai inossidabili duplex anu una microstruttura mista di austenite è ferrite, u scopu hè di pruduce una mistura 50:50, ancu s'è in ligami cummerciale u mischju pò esse 60:40.L'acciaio duplex hà migliuratu a forza annantu à l'acciai inossidabili austenitici è ancu a resistenza migliorata à a corrosione localizzata in particulare pitting, crevice corrosion and stress corrosion cracking.Sò carattarizati da un altu cromu è un cuntenutu di nichel più bassu di l'acciai inossidabili austenitici.
Storia di l'acciaio inossidabile
Uni pochi artefatti di ferru resistenti à a corrosione sopravvivenu da l'antichità.Un esempiu famosu (è assai grande) hè u Pilastru di Ferru di Delhi, erettu per ordine di Kumara Gupta I versu l'annu AD 400. In ogni casu, à u cuntrariu di l'acciaio inossidabile, questi artefatti ùn deve micca a so durabilità micca à u cromu, ma à u so altu cuntenutu di fosforu. chì, inseme cù e cundizioni climatichi lucali favurevuli, prumove a furmazione di una strata di passivazione protettiva solida di ossidi di ferru è fosfati, piuttostu cà a strata di ruggine non protettiva, cracked chì si sviluppa nantu à a maiò parte di i ferri.
A resistenza à a corrosione di l'aliaghji di ferru-cromu hè stata ricunnisciuta per a prima volta in u 1821 da u metallurgista francese Pierre Berthier, chì hà nutatu a so resistenza contru à l'attaccu di certi acidi è suggerì u so usu in cutelleria.Tuttavia, i metallurgisti di u 19u seculu ùn anu pussutu pruduce a cumminazzioni di bassu carbonu è cromu altu chì si trovanu in a maiò parte di l'acciai inossidabili muderni, è l'aliati d'altu cromu chì puderanu pruduce eranu troppu fragili per esse d'interessu praticu.
Sta situazione cambiò à a fini di l'anni 1890, quandu Hans Goldschmidt di Germania hà sviluppatu un prucessu aluminotermicu (termite) per pruduce cromu senza carbonu.In l'anni 1904-1911, parechji circadori, in particulare Leon Guillet di Francia, preparanu alliages chì seranu oghje cunsiderati inossidabili.In u 1911, Philip Monnartz di Germania hà infurmatu nantu à a relazione trà u cuntenutu di cromu è a resistenza à a corrosione di sti ligami.
Harry Brearley di u laboratoriu di ricerca Brown-Firth in Sheffield, l'Inghilterra hè più cumunimenti creditu cum'è "l'inventore" di l'acciaio inox.
azzaru.In u 1913, mentre cercava una lega resistente à l'erosione per i canne di fucili, hà scupertu è successivamente industrializatu una lega d'acciaio inox martensiticu.Tuttavia, sviluppi industriali simili avianu accadutu cuntempuraneamente à a Krupp Iron Works in Germania, induve Eduard Maurer è Benno Strauss sviluppavanu una lega austenitica (21% cromu, 7% nickel), è in i Stati Uniti, induve Christian Dantsizen è Frederick Becket. industrializzavanu l'acciaio ferriticu.
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