Designazione degli acciaiGli acciai si dividono in due grossi gruppi principali:

Gruppo 1: sono gli acciai designati in base alle loro caratteristiche fisiche o meccaniche Gruppo 2: sono gli acciai designati in base alla loro composizione chimica

Gruppo1: acciai designati in base alle caratteristiche fisiche o meccaniche.Questi acciai sono solitamente utilizzati allo stato grezzo di laminazione, o al massimo allo stato normalizzato. La designazione prevede l’utilizzo di questi simboli principali:

E= acciai per lavorazioni e costruzioni meccaniche L= acciai per la produzione di tubi P= acciai per la produzione di recipienti in pressione S= acciai per gli impieghi strutturali

Per fare un esempio l’acciaio S235 è utilizzato molto comunemente nelle costruzioni di carpenteria.

Gruppo2: acciai designati in base alla loro composizione chimica.Questo gruppo è suddiviso in quattro sottogruppi:

Sottogruppo 2.1: acciai non legati con tenore medio di manganese inferiore all’1%. La designazione deve comprendere i seguenti simboli nell’ordine indicato:

La lettera C che indica il carbonio presente nell’acciaio Un numero pari a 100 volte il tenore percentuale di carbonio presente nell’acciaio

Esempi:

L’acciaio C10 contiene lo 0,1% di carbonio; l’acciaio C80 contiene lo 0,8% di carbonio.

Sottogruppo 2.2: acciai non legati con tenore medio di manganese superiore all’1% e in cui gli elementi di lega non superano mai il 5%. La designazione deve comprendere i seguenti simboli nello stesso ordine riportato nell’elenco:

Un numero pari a 100 volte il quantitativo percentuale di carbonio I simboli chimici degli elementi che caratterizzano l’acciaio riportati in ordine decrescente rispetto

al valore delle rispettive percentuali I numeri indicanti le percentuali degli elementi di lega moltiplicati per un fattore che cambia a

seconda dell’elemento ( si riporta una tabella con i fattori moltiplicativi per ciascun elemento)

Elementi chimici Fattore moltiplicativoCr, Co, Mn, Ni, Si, W 4

Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10Ce, N, P, S 100

B 1000

1

Esempi:

L’acciaio 34Cr4 ha lo 0,34% di carbonio e l’1% di cromo; il 30CrNiMo8 ha lo 0,3% di carbonio e il 2% di cromo, il nichel e il molibdeno sono presenti in percentuali inferiori.

Sottogruppo 2.3: acciai legati il cui tenore di almeno un elemento di lega è superiore al 5%. La designazione deve comprendere i seguenti elementi nell’ordine indicato:

La lettera X Un numero pari a 100 volte il tenore percentuale di carbonio presente I simboli chimici degli elementi di lega che caratterizzano l’acciaio in ordine decrescente rispetto

alla loro percentuale I numeri indicanti le percentuali di tali elementi senza alcun fattore moltiplicativo.

Esempi:

l’acciaio X6CrAl13 contiene lo 0,06% di carbonio e il 13% di cromo; l’acciaio X5CrNiMo17-12-2 contiene lo 0,05% di carbonio, il 17% di cromo, il 12% di nichel, il 2% di molibdeno.

Sottogruppo 2.4: acciai rapidi. La designazione deve comprendere i seguenti simboli nell’ordine indicato:

Le lettere HS I numeri indicanti le percentuali degli elementi di lega espressi con due cifre riportati nel seguente

ordine: tungsteno (W), molibdeno (MO), vanadio (V), cobalto (CO).

Esempi:

l’acciaio HS18-01 contiene il 18 % di tungsteno e l’1% di molibdeno; l’acciaio HS06-05-02-05 contiene il 6% di tungsteno, il 5%di molibdeno, il 2% di vanadio e il 5% di cobalto.

Designazione in base ai possibili trattamenti termici.Taluni acciai sono particolarmente adatti all’utilizzo con trattamenti termici specifici. I trattamenti termici sono dei processi in cui l’acciaio viene cotto per attribuirgli particolari caratteristiche fisiche o meccaniche soprattutto a livello della superficie.

_Acciai da cementazione.

La cementazione è un trattamento termico mediante il quale la superficie del pezzo viene arricchita di carbonio rendendola più resistente all’usura dovuta allo strisciamento. Si ottengono mediante tale trattamento che richiede inoltre una successiva tempra elevate durezze superficiali del materiale. Gli acciai che sono particolarmente adatti alla cementazione possono essere acciai al solo carbonio oppure legati.

Gli acciai al solo carbonio adatti alla cementazione sono il C10 e il C15. La scarsa quantità di carbonio li rende adatti ad accettarne una ulteriore quantità negli strati superficiali. Vanno bene per particolari meccanici di piccole dimensioni, con geometria non troppo complicata. Si ottengono buone durezze superficiali ma la profondità del trattamento è limitata. I pezzi meccanici trattati con

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questi materiali non devono essere troppo complessi in quanto si creano delle tensioni interne che possono criccare il pezzo soprattutto nelle zone con brusche variazioni di geometria.

Gli acciai al Cr-Mn, Cr-Mo, Ni-Mo, Ni-Cr sono adatti per pezzi di medie dimensioni che hanno una geometria più complessa. Gli elementi di lega consentono infatti al materiale di assorbire meglio le tensioni che si generano a causa del trattamento termico. Si raggiunge una elevata durezza superficiale.

Gli acciai al Ni-Cr-Mo consentono la cementazione di pezzi meccanici di grosse dimensioni e di difficile geometria. Si ottiene una elevata durezza superficiale con profondità elevata del trattamento e una forte resistenza meccanica a cuore del pezzo.

_Acciai da bonifica.

La bonifica è un trattamento termico superficiale composto da due fasi distinte: una prima fase di tempra e un successivo rinvenimento. Lo scopo di questo trattamento è di rendere la superficie del pezzo particolarmente dura e resistente lasciando invece gli strati più interni al loro stato più duttile e quindi più resistente agli urti. La tempra prevede una prima cottura in forno ad una temperatura di 750-800°C, un periodo di permanenza a tale temperatura e un successivo drastico raffreddamento del pezzo in acqua o in olio. Questo primo trattamento indurisce moltissimo la superficie rendendola però troppo fragile e sensibile alle tensioni interne. Segue dunque un rinvenimento costituito dalla permanenza del pezzo per un certo periodo in forno a temperature che possono variare da 200°C fino a 600°C a seconda del risultato che si voglia ottenere. Gli acciai adatti alla bonifica sono al solo carbonio oppure acciai non legati.

Gli acciai al solo carbonio adatti alla bonifica sono il C22, C25, C30, C35, C40, C45, C50 e il C60. Questi acciai hanno una temprabilità abbastanza bassa, caratteristiche meccaniche non molto elevate e possibilità di deformazioni e di rotture in seguito ad un raffreddamento in acqua. Per questi acciai è consigliabile dunque un raffreddamento meno drastico in olio. Lo spessore di tempra varia da un minimo di 15 mm per il C22 ad un massimo di 30 mm per il C60. La resistenza meccanica può variare da un minimo di 500 N/mm^2 ad un massimo di 900 N/mm^2. I pezzi meccanici che possono essere costruiti con questi acciai sono di limitate dimensioni e aventi geometria poco complicata.

Gli acciai non legati adatti alla bonifica sono diversi; si riportano alcuni esempi: 36CrNiMo4, 36NiCrMo16, 51CrV4, 38Cr2, 34CrMo4… questi acciai sono più temprabili di quelli al solo carbonio e garantiscono un miglior assorbimento delle tensioni indotte dalla tempra. La resistenza meccanica che si può ottenere supera i 1000N/mm^2. Il 36NiCrMo16 è particolare in quanto autotemprante, cioè si tempra anche senza raffreddarlo in acqua. Con questi acciai si possono temprare anche pezzi di forma più complessa.

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