Effetto degli elementi in lega

Documenti analoghi
DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI

Problemi ad alta temperatura: Creep (scorrimento viscoso a caldo) Ossidazione

FERRO E SUE LEGHE. Il Ferro (Fe) è un metallo: Duttile Malleabile Magnetizzabile Facilmente ossidabile

Tipi di acciai da costruzione. Argomenti trattati. Acciai di qualità. Acciai di base. Acciai per uso strutturale:

PARTE PRIMA ASPETTI GENERALI Capitolo 1 STRUTTURA E PROPRIET DEI MATERIALI 1. STRUTTURA DEI MATERIALI 1.1. Macrostruttura 1.2. Microstruttura 1.3.

Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata Soluzione Esercitazione IV Prof. Dott. Bernhard Elsener

a) determinare le fasi presenti, la loro quantità (percentuale) e la loro composizione in una lega Pb30% - Sn a 300, 200 e 184, 180 e 20 C.

Designazione dell acciaio. Dr. Ing. Ramona Sola

Argomenti trattati. Tipi di acciai da costruzione

ACCIAIO INOSSIDABILE

MATERIALI. Introduzione

Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata Soluzione Esercitazione IV Prof. Dott. Bernhard Elsener

TRATTAMENTI TERMICI DEI MATERIALI FERROSI

o I I I I I I UTET LIBRERIA

DEFINIZIONE DI ACCIAIO INOSSIDABILE CHE COSA SONO GLI ACCIAI INOSSIDABILI

prof. ing. Vincenzo Sapienza

PROVE DI QUALIFICAZIONE PER GLI ACCIAI DA CARPENTERIA

MATERIALI METALLICI. Piombo ( Pb ) Nichel ( Ni ) al carbonio o comuni

COMPOSIZIONE PERCENTUALE INDICATIVA E CARATTERISTICHE MECCANICHE MEDIE

PATRIZIA CINELLI LEZIONE V

Comportamento meccanico di leghe ferrose e non

TIPOLOGIA DEI MATERIALI IMPIEGATI NELLE COSTRUZIONI E NEGLI IMPIANTI

Diagrammi di equilibrio delle leghe non ferrose

CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI

Profili laminati di alta qualità

MATERIALI STRUTTURALI PER L EDILIZIA: ACCIAIO, LATERIZIO E VETRO STRUTTURALE

FATICA. FATICA: curva di Wohler

ALLUNGAMENTI e STRIZIONE. A: σ = F/S o (Carico unitario) N/mm 2 B: ε = (ΔL/Lo)x100 (Allungamento percentuale) adimensionale %

Acciai Inossidabili. Acciai Speciali. Acciai Automatici. Alluminio

METALLI FERROSI GHISA ACCIAIO

I materiali. I materiali. Introduzione al corso. Tecnologia di produzione. I materiali. La misura della durezza

GETTI DI GHISA GRIGIA

Designazione alfanumerica. (GRUPPO 1) Acciai designati in base al loro impiego ed alle loro caratteristiche meccaniche o fisiche

Bulloneria con caratteristiche particolari BULLONERIA DI ACCIAIO INOSSIDABILE RESISTENTE ALLA CORROSIONE

Tecnologia Meccanica Proff. Luigi Carrino Antonio Formisano Ghise e acciai

Direzione Generale Unità produttive e distributive Unità distributive Cremona Bolzano Milano Milano Pordenone Torino Monza Treviso Piacenza Varese

SISTEMA DI DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI. Ing. PIATTI MARISA

Direzione Generale Unità produttive e distributive Unità distributive Cremona Bolzano Milano Milano Pordenone Torino Monza Treviso Piacenza Varese

IMATERIALI METALLICI NON FERROSI. Le principali proprietà meccaniche, dopo un trattamento termico di ricottura a 650 [ C], sono le seguenti:

NOTA TECNICA : Stato inclusionale degli acciai

ESERCIZIO 1. E` dato il diagramma di stato Ferro Fe 3 C.

Produzione di titanio metallico puro.

La deformazione plastica. La deformazione plastica. Lavorazioni per deformazione. Il processo di laminazione Estrusione e trafilatura La forgiatura

Materiali. Prof. Davide Russo Dipartimento di Ingegneria DISEGNO TECNICO INDUSTRIALE FACOLTA DI INGEGNERIA UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BERGAMO 1

CARATTERIZZAZIONE DI GETTI IN GHISA SFEROIDALE DI GRANDI SPESSORI

L acciaio pre-bonificato per lo stampaggio della plastica

Prove di corrosione di vari acciai in miscele ternarie di nitrati fusi. E. Veca, M. Agostini, P. Tarquini. Report RdS/PAR2013/249

Proprietà dell ACCIAIO

LEGHE SOSTITUTIVE AL RAME-BERILLIO PER OCCHIALERIA

CAPITOLO 9 Materiali metallici ESERCIZI CON SOLUZIONE SVOLTA. Problemi di conoscenza e comprensione

TITANIO E SUE LEGHE. TRATTAMENTI TERMICI Ti 6Al 4V

Mtll Metallurgia Diagramma di fase Fe - C

struttura interna composizione chimica meccaniche e tecnologiche

Il nuovo acciaio per stampi di piccole dimensioni

L acciaio pre-bonificato per le più severe esigenze dello stampaggio della plastica

CLASSIFICAZIONE DEI PROCESSI DI FORMATURA

ACCIAI INOSSIDABILI ACCIAI INOSSIDABILI

LAMINATI A CALDO PER IMBUTITURA O PIEGAMENTO A FREDDO

LA FORMAZIONE DEL TRUCIOLO. Forza di strappamento (o Forza di taglio) e Sforzo di strappamento

Classificazione e Designazione

Indice. Capitolo 4 Elementi sulla struttura cristallina Introduzione Reticoli cristallini Indici di Miller...

MATERIALI. Perché così tanti materiali diversi?

Elettrodi per Acciai al Carbonio

Corso di Tecnologia dei Materiali ed Elementi di Chimica. Docente: Dr. Giorgio Pia

LA RESISTENZA ALLA CORROSIONE

Avviso: La lezione di lunedì prossimo 17 Marzo è spostata in aula A23

MATERIALI METALLICI. Si ottiene una ghisa (carbonio %) alla quale viene ridotto il tenore di carbonio fino ad un massimo di 1.5%.

Sedi produttive UGITECH. Vergella. UGITECH Avenue Paul Girod UGINE Cedex FRANCIA Tel. +33 (0) Fax: +33 (0)

PLAINOX - Scheda prodotto

Classificazione e Designazione

scuola secondaria di primo grado istituto gianelli Tecnologia prof. diego guardavaccaro i metalli u.d. 03

Cenni sulla produzione degli acciai

Trattamento ad ultrasuoni in tazza per migliorare la qualità dei getti colati in conchiglia

ACCIAI. Normative e designazione Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche

LEGHE D ALLUMINIO LEGHE DI ALLUMINIO

CLASSIFICAZIONE E DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI

Catalogo Elettrodi DESCRIZIONE ELETTRODI RUTILI E BASICI PER ACCIAI NON LEGATI E DEBOLMENTE LEGATI.

TRATTAMENTI TERMOCHIMICI DI DIFFUSIONE (o di indurimento superficiale)

CLASSIFICAZIONE DEI PROCESSI DI FORMATURA PLASTICA

IL CICLO SIDERURGICO INTEGRALE

Corrosione dei metalli: introduzione

La Qualità Todesco Trattamenti Termici Todesco UNI EN ISO 9001.

Niplate 500 Nichelatura chimica alto fosforo

Comportamento dei metalli: che cos è la HAZ o zona termicamente alterata?

Profili laminati di alta qualità

MATERIALI PER L INGEGNERIA (Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale) Prof. Tommaso Pastore TEST ORIENTATIVO del 8 giugno 2007

CATALOGO 2016/2017. Lavabo in acciaio inox

1.3.1 SALDATURA DI ACCIAI LEGATI, ACCIAI DISSIMILI E DI COMPOSIZIONE SCONOSCIUTA

RASSEGNA SULLE TECNOLOGIE MECCANICHE

NASTRI E STRISCE CALIBRATI

Viti Autofilettanti Taglio Croce Inox AISI A2 / A4 DIN Nuova Tecninox S.r.l. Via Trecate, Mazzo di Rho (Milano)

Applicazione del trattamento di nichelatura chimica in conformità alla norma UNI EN ISO 4527

Matteo Strano - Tecnologia Meccanica Processi di fonderia - 2 FONDERIA

Leghe dell ALLUMINIO

I DIAGRAMMI DI STATO. DIAGRAMMI DI STATO diagrammi di equilibrio

Viti Autofilettanti Inox AISI A2 DIN Nuova Tecninox S.r.l. Via Trecate, Mazzo di Rho (Milano)

Dott. Ing. Ramona Sola Tel.:

Oggetto: Uso degli acciai COR-TEN per i pali per vigneti.

MATERIALI DEGLI IMPIANTI (metallici e non metallici)

Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Ingegneria E. Ferrari

Transcript:

Effetto degli elementi in lega Gli acciai non sono semplici leghe Fe-C ma contengono anche altri elementi: Elementi volutamente aggiunti durante il processo di fabbricazione per migliorare il processo produttivo (es. Mn e Si). Elementi sempre presenti come impurezze che non si riescono a eliminare completamente (S, P), inclusioni non metalliche, atomi di gas presenti come interstiziali (H, N). Elementi volutamente aggiunti per migliorare alcune specifiche proprietà degli acciai (Cr, Ni, Mo).

DESIGNAZIONE CONVENZIONALE DEGLI ACCIAI SECONDO UNI EU 27 La tabella UNI EU 27 [ex UNI 5372] suddivide gli acciai in due gruppi principali: - Gruppo I: acciai designati in base alle caratteristiche meccaniche, oppure in base al tipo di impiego; - Gruppo II: acciai designati in base alla composizione chimica. Esempio gruppo I: S235JR: acciaio per impieghi strutturali (S) con carico unitario di snervamento minimo prescritto di 235 MPa. JR è un indicazione supplementare e indica che l energia assorbita prima della rottura (test di resislienza) è 27 J a 20 C. B500: acciaio per cemento armato (B) con carico unitario di snervamento caratteristico di 500 MPa.

Designazione in base alla composizione chimica Fanno parte di questo gruppo: Acciai non legati al carbonio - Acciai non legati al carbonio - Acciai debolmente legati - Acciai legati - Cifra indicante il grado qualitativo dell acciaio (può mancare) - Simbolo C - Una lettera indicante l impiego specifico (può mancare) D = uso generale per vergella B = bulloneria G = per getti -Un numero pari a 100 volte il tenore di carbonio Esempio: C40: acciaio non legato, da trattamento termico, con tenore medio di Carbonio pari allo 0,40%.

Acciai debolmente legati Il tenore di ogni elemento è < 5% Per la designazione, si tiene conto, nell ordine, dei seguenti punti: - Un numero pari a 100 volte il tenore di carbonio - I simboli chimici degli elementi di lega, in ordine decrescente di tenore percentuale -Un numero, riferito al primo elemento di lega, indicante convenzionalmente (secondo i coefficienti della tabella di seguito) il suo tenore percentuale. Co Cr Mn Ni Si W 4 N P S 100 B 1000 Al Be Cu Mo Nb Pb 10 Ta Ti V Zr - Esempio: 40 Ni Cr Mo 7 UNI 5332: acciaio con lo 0,4 % di C e con 7/4 = 1,75 % di Ni e percentuali decrescenti rispettivamente di Cr e di Mo.

Acciai legati Il tenore di almeno un elemento è > 5% Per la designazione, si tiene conto, nell ordine, dei seguenti punti: - Lettera X che avverte che i tenori degli elementi di lega sono indicati direttamente (senza ulteriori calcoli) - Un numero pari a 100 volte il tenore di carbonio - I simboli chimici degli elementi di lega, in ordine decrescente di tenore percentuale -I numeri indicanti i tenori percentuali, riferiti nell ordine Esempio: X 82 W Mo 0605 UNI 2955 : acciaio con lo 0,82 % di C e con il 6 % di W e il 5% di Mo X10C13: acciaio inossidabile al Cr con tenori medi di C = 0,10% e Cr = 13%

Classificazione degli acciai Ai fini pratici è utile riferirsi alle applicazioni, per cui si considererà la seguente classificazione generale: Acciai da costruzione di uso generale (al carbonio, da bonifica,.. ) Acciai speciali da costruzione Acciai da utensili Acciai per usi particolari (impieghi ad alta e bassa temperatura) Acciai inossidabili

Acciai da costruzione di uso generale: Rappresentano la categoria più importante come tonnellaggio (80% produzione acciaio) in quanto elevate quantità di tali acciai vengono impiegate soprattutto nelle costruzioni civili. Devono avere un determinato valore dello sforzo di rottura (o dello sforzo di snervamento) o in alternativa altre caratteristiche come la saldabilità. Si possono dividere in: Acciai di base Acciai di qualità

Acciai da costruzione di uso generale: Rappresentano la categoria più importante come tonnellaggio (80% produzione acciaio) in quanto elevate quantità di tali acciai vengono impiegate soprattutto nelle costruzioni civili. Devono avere un determinato valore dello sforzo di rottura (o dello sforzo di snervamento) o in alternativa altre caratteristiche come la saldabilità. Si possono dividere in: Acciai di base Acciai di qualità

Acciai di base Prodotti con cicli tecnologici semplici senza aggiunta di microleganti Posti in opera allo stato grezzo di deformazione a caldo Applicazioni: tondino per cemento armato, lamiera per imbutitura e stampaggio Tondo per cemento armato 500C: S= acciai per impieghi strutturali, 500 MPa = σ s S

Acciai di qualità Acciai nei quali attraverso l aggiunta di microleganti (es: Al, Nb, N, V, Ti), in tenori spesso inferiori allo 0,01%, e opportune lavorazioni (laminazione controllata, tempra) si migliorano alcune caratteristiche: Sforzo di rottura o di snervamento Saldabilità e/o stampabilità tenacità In genere il miglioramento delle caratteristiche meccaniche avviene per affinamento dei grani cristallini.

Acciai CorTen (acciai di qualità) Sono acciai patinabili (o weathering steels), ovvero acciai con migliorata resistenza alla corrosione atmosferica grazie all aggiunta di tenori moderati di Cu, Cr, P e Ni Su tali acciai dopo diversi mesi di esposizione agli agenti atmosferici si forma uno strato superficiale di ossido aderente e di alto spessore (colorazione bruna)che rallenta la velocità di corrosione dell acciaio sottostante, senza la necessità di rivestimenti protettivi. Tale ossido non si forma nel terreno o in acqua o in ambienti fortemente inquinanti (Cl - e SO 2 ). L acronimo CorTen sottolinea la buona resistenza a corrosione, ma anche le ottime proprietà meccaniche (Ten=Tensile strength)

Acciai CorTen Utilizzati per elementi di arredo urbano (panchine o statue), cancellate, guardrail, ma anche per elementi strutturali. Panchina ricavata da un unico taglio al laser di lamiera d acciaio Corten, opportunamente sagomata, sabbiata e trattata con un particolare ciclo di ossidazione dotata di coppia di braccioli in fusione di alluminio lucidati e fissati tramite boccole tornite in acciaio con relative viti.

Acciai Cor-Ten (weathering steels)

Acciai Cor-Ten: strato di ossido protettivo 1. Lo strato di ossido formato inizialmente è simile a quello degli acciai tradizionali; 2. Nei successivi cicli alternati di umidificazione - asciugatura (nottegiorno) si formano ossidi addizionali e prodotti di corrosione solubili; 3. Continuando l esposizione all atmosfera lo strato di ossido ricristallizza e si consolida; 4. Da questo momento la velocità di corrosione diminuisce sensibilmente (circa 10 volte minore rispetto un acciaio al C); 5. Il tempo necessario a questa trasformazione dipende dall ambiente. Urbano: meno di 1 anno; industriale: 2-3 anni; rurale: 5 anni. 6. Solo con queste condizioni si forma l ossido protettivo (la mancanza del ciclo di asciugatura ne inibisce la formazione)

Acciai Cor-Ten influenza delle condizioni climatiche locali Grande influenza sulla crescita dell ossido e sulla velocità di corrosione atmosferica di: 1. temperatura, umidità, giorni di pioggia, distanza dal mare (cloruri), inquinamento (solfuri, cloruri, piogge/deposizioni acide, ecc.). 2. orientazione ed esposizione. 3. E importante studiare la geometria dei componenti, in modo da evitare il ristagno di acqua piovana e la presenza di cloruri.

Acciai speciali da costruzione Acciai al solo carbonio (es: C40) oppure legati con modeste percentuali di elementi in lega. Si utilizzano dopo tempra + rinvenimento che fa loro acquisire un buon compromesso di resistenza e tenacità. Il C aumenta la resistenza, l aggiunta di altri elementi in lega migliorano la temprabilità o la tenecità (es. Ni) o altro

Acciai inossidabili Sono delle leghe Fe-C-Cr e Fe-C-Cr-Ni-(Mo) resistenti in numerosi ambienti corrosivi, in un campo esteso di temperature. L elemento indispensabile perché un acciaio sia inossidabile è il Cr che deve essere presente con un tenore minimo del 12% (ottima passivabilità: formazione dell ossido Cr 2 O 3 film sottilissimo e invisibile che protegge il materiale dalla corrosione). Gli elementi di lega hanno una influenza sulla struttura di tipo: Alfageno (es: Cr, Mo) Gammageno (es: Ni, Mn)

Acciai inossidabili Diagramma di Schaeffler (valido per le leghe dopo solidificazione): permette di determinare la microstruttura dominante, nota la composizione chimica e la velocità di raffreddamento. %Creq= somma pesata elementi in lega che stabilizzano la fase α %Nieq= somma pesata degli elementi che stabilizzano la fase γ Scegliendo opportunamente la % degli elementi in lega si possono ottenere acciai inox ferritici, austenitici, martenisitici o duplex. Questi acciai vengono usualmente classificati in base alla microstruttura e, spesso, viene per essi utilizzata la designazione americana AISI. Serie 400: acciai inossidabili ferritici e martensitici Serie 200 e 300: acciai inossidabili austenitici

Acciai inossidabili In generale gli austenitici sono quelli che presentano la migliore resistenza a corrosione, seguiti dai ferritici e dai martensitici. Le migliori caratteristiche meccaniche le possiedono i martensitici, seguiti dai ferritici e dagli austenitici (tuttavia gli austenitici sono molto più deformabili e quindi possono essere notevolmente incruditi aumento resistenza fino a 800-1000 MPa. I più costosi sono gli austenitici per la presenza di elevati tenori di Ni, seguiti dai martensitici che, pur essendo meno legati dei ferritici hanno elevati costi di trattamento termico e più difficile lavorabilità.

Acciai inossidabili austenitici Serie 300 (60% della produzione) AISI 304 (X8 CrNi 18-8 o 18-10) rappresenta 1/3 della produzione di Inox; AISI 316 (Mo = 2-3 %): alta resistenza a corrosione localizzata (pitting) e ai cloruri, ambiente marino; AISI 304 L 316 L (low-carbon: miglior resistenza a corrosione e saldabilità) AISI 304 N 316 N (all azoto: più elevate caratteristiche meccaniche) Cappa in inox 304 Vaporiera Alessi in inox 18-10

Acciai inossidabili austenitici ferritici

Acciai inossidabili martensitici Coltello da macellaio in inox martensitico

Ghise Sono leghe Fe-C che contengono anche il Silicio. Il tenore di carbonio varia dal 2,06% al 4%, tenori più elevati renderebbero il materiale eccessivamente fragile. Principali caratteristiche Fondono con maggior facilità (costi minori) e possono essere colate anche in forme complesse. Hanno buona resistenza alla corrosione atmosferica. Costano relativamente poco. Svantaggi basse caratteristiche meccaniche e fragilità non sono in genere lavorabili per deformazione plastica né a freddo né a caldo Struttura Le ghise vengono classificate in funzione della struttura metallografica, cioè se il carbonio è presente come cementite o come particelle grafite e dalla morfologia e distribuzione di queste ultime.

Ghise: arredo urbano

Diagramma Fe-C: la regione delle ghise