Acciai inossidabili austenitici

Laminati piani e nastri di acciai inossidabili austenitici

(EN 10088)

Gli acciai austenitici sono delle particolari leghe al Cromo-Nichel che oltre ad avere un contenuto di carbonio generalmente molto basso, al di sotto dello 0,1 %, si distinguono per tenori di cromo che variano fra il 16-26 % e di nichel che è presente in ragione del 6-22 %.
Gli acciai austenitici sono insensibili alla rottura fragile utili per l’impiego a basse temperature.
L’acciaio inossidabile può essere facilmente saldabile sia ad un altro della stessa specie sia al comune acciaio al carbonio. I processi di saldatura TIG, ad arco-plasma, MIG e a resistenza, sono tutti particolarmente adatti all’acciaio inossidabile.
Ottima la lavorabilità soprattutto per deformazioni a freddo e alle macchine utensili.

AISI 304 – X5CrNi18-10

AISI 304L – X2CrNi18-9

AISI 309 – X15CrNiSi20-12

AISI 310 – X22CrNi25-20

AISI 316 – X5CrNiMo17-12

AISI 316L – X2CrNiMo17-12

AISI 321 – X6CrNiTi18-11

Impieghi

Industria alimentare, chimica, farmaceutica e cartaria, navale ed aeronautica, ottimo per le apparecchiature saldate anche di notevole spessore ma anche forni, caldaie e bruciatori.

aIsi 304 – X5CrNi18-10

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4301
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C	230	260	540 – 750	45
	H	210	250	520 – 720
	P	210	250	520 – 720
s ≥ 3	C	230	260	540 – 750	45
	H	210	250	520 – 720
	P	210	250	520 – 720

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,07
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,00
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,015
N	≤ 0,11
Cr	17,00 – 19,50
Cu	–
Mo	–
Nb	–
Ni	8,00 – 10,50
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 304L – X2CrNi18-9

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4307
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C	220	250	520 – 670	45
	H	200	240	520 – 670
	P	200	240	500 – 650
s ≥ 3	C	220	250	520 – 670	45
	H	200	240	520 – 670
	P	200	240	500 – 650

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,03
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,00
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,015
N	≤ 0,11
Cr	17,50 – 19,50
Cu	–
Mo	–
Nb	–
Ni	8,00 – 10,00
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 309 – X15CrNiSi20-12

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4828
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C
	H
	P
s ≥ 3	C
	H
	P

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,20
Mn	≤ 2,00
Si	1,50 – 2,50
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,030
N	≤ 0,11
Cr	19,00 – 21,00
Cu	–
Mo	–
Nb	–
Ni	11,00 – 13,00
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 310 – X22CrNi25-20

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4845
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C
	H
	P
s ≥ 3	C
	H
	P

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,25
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,50
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,030
N	–
Cr	24,00 – 26,00
Cu	–
Mo	–
Nb	–
Ni	19,00 – 22,00
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 316 – X5CrNiMo17-12

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4401
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C	240	270	530 – 680	40
	H	220	260	530 – 680	40
	P	220	260	520 – 670	45
s ≥ 3	C	240	270	530 – 680	40
	H	220	260	530 – 680	40
	P	220	260	520 – 670	45

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,07
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,00
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,015
N	≤ 0,11
Cr	16,50 – 18,50
Cu	–
Mo	2,00 – 2,50
Nb	–
Ni	10,00 – 13,00
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 316L – X2CrNiMo17-12

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4404
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C	240	270	530 – 680	40
	H	220	260	530 – 680	40
	P	200	260	520 – 670	45
s ≥ 3	C	240	270	530 – 680	40
	H	220	260	530 – 680	40
	P	200	260	520 – 670	45

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,030
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,00
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,015
N	≤ 0,10
Cr	16,50 – 18,50
Cu	–
Mo	2,00 – 2,50
Nb	–
Ni	10,00 – 13,00
Ti	–

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

aIsi 321 – X6CrNiTi18-11

Caratteristiche meccaniche
Designazione numerica		1.4541
spessore [mm]	forma prodotto	carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp [N/mm²]		carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
spessore [mm]	forma prodotto	Rp 0,2	Rp 1,0	carico unitario di rottura Rm [N/mm²]	allungamento a rottura A % min.
s < 3	C	220	250	520 – 720	40
	H	200	240	520 – 720
	P	200	240	500 – 700
s ≥ 3	C	220	250	520 – 720	40
	H	200	240	520 – 720
	P	200	240	500 – 700

C = nastro laminato a freddo
H = nastro laminato a caldo
P = lamiera laminata a caldo

Composizione chimica all’analisi di colata (1)
elementi presenti in %	%
C	≤ 0,08
Mn	≤ 2,00
Si	≤ 1,00
P max.	0,045
S (2)	≤ 0,015
N	–
Cr	17,00 – 19,00
Cu	–
Mo	–
Nb	–
Ni	9,00 – 12,00
Ti	5XCI0,70

(1)	L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
(2)	Per i prodotti destinati ad essere lavorati di macchina è raccomandato e consentito un tenore di zolfo da 0,015 a 0,030 %.

Caratteristiche tecniche

Specifiche tecniche

Gli acciai austenitici sono delle particolari leghe al Cromo-Nichel che oltre ad avere un contenuto di carbonio generalmente molto basso, al di sotto dello 0,1 %, si distinguono per tenori di cromo che variano fra il 16-26 % e di nichel che è presente in ragione del 6- 22 %.
Accanto a questi vanno pure menzionati anche quegli acciai in cui parte del nichel è sostituita dal manganese (circa il 7 %), altro elemento austenitizzante e dall’azoto (0,25 % max.). Sono naturalmente dei prodotti di minor importanza e con caratteristiche qualitative più modeste.

Le caratteristiche meccaniche sono discrete, innalzabili soltanto mediante incrudimento per deformazione plastica a freddo (laminazione, imbutitura, etc.). Buona la resistenza all’usura e al limite di fatica.

Resilienza

Gli acciai austenitici, allo stato di tempra di solubilizzazione, sono insensibili alla rottura fragile. Dato che essi non presentano una temperatura di transizione pronunciata, caratteristica questa importante per gli altri tipi di acciai, essi sono anche utili per l’impiego a basse temperature (criogeniche). Saldabilità – L’acciaio inossidabile può essere facilmente saldabile sia ad un altro della stessa specie sia al comune acciaio al carbonio. Per ridurre il rischio di deformazioni, durante l’assiemaggio è opportuno tener conto delle caratteristiche fisiche dell’acciaio inossidabile rispetto a quelle dell’acciaio al carbonio quali il maggiore coefficiente di dilatazione termica e della minore conduttività termica, specie per l’austenitico.

I processi di saldatura TIG (in atmosfera inerte con elettrodo in tungsteno), ad arco-plasma , MIG (sotto gas inerte con elettrodo di metallo) e a resistenza, sono tutti particolarmente adatti all’acciaio inossidabile. La saldatura di testa a resistenza è una tecnica di unione piuttosto comune nell’assemblaggio di pannelli perchè non richiede riprese al rovescio e non crea alterazioni superficiali. Lavorabilità – Ottima la lavorabilità sopra tutto per deformazioni a freddo e alle macchine utensili (asportazione di truciolo).

Limiti dimensionali

lamiere spianate
spessore min. / max.	larghezza min. / max.	lunghezza min. / max.	tolleranza sulla lunghezza	tolleranze dimensionali, di forma e sulla massa
0,4 – 12,0	200 – 2.000	400 – 6.000	– 0 / + 2	secondo EN

Nastri
spessore min. / max.	larghezza min. / max.	tolleranza sulla larghezza	tolleranze dimensionali, di forma e sulla massa
0,4 – 3,0	7,0 – 1.600	– 0,2 / + 0,2	secondo EN

Tolleranze sullo spessore

Le tolleranze sullo spessore dei laminati piani sono indicate nei due prospetti che seguono.

Il primo (I) si applica ai prodotti piani laminati a freddo (nastri, nastri larghi e lamiere), il secondo (II) solo ai prodotti laminati a caldo in continuo (lamiere e nastri).

Prospetto I – Tolleranze sullo spessore dei nastri , nastri larghi e lamiere laminati a freddo (UNI EN 10258 -10259) (1)
spessore nominale [mm]	lamiere, lamiere sottili, nastri larghi laminati a freddo
0,2 < s ≤ 0,4	+/- 0,05	+/- 0,03
0,4 < s ≤ 0,7	+/- 0,07	+/- 0,05
0,7 < s ≤ 1	+/- 0,10	+/- 0,06
1 < s ≤ 1,45	+/- 0,12	+/- 0,07
1,45 < s ≤ 1,8	+/- 0,15	+/- 0,08
1,8 < s ≤ 2,1	+/- 0,17	+/- 0,09
2,1 < s ≤ 2,5	+/- 0,20	+/- 0,10
2,5 < s ≤ 3	+/- 0,22	+/- 0,12
3 < s ≤ 3,3	+/- 0,25	+/- 0,13
3,3 < s ≤ 3,7	+/- 0,30	+/- 0,15
3,7 < s ≤ 4,25	+/- 0,35	+/- 0,18
4,25 < s ≤ 5	+/- 0,35	+/- 0,20

(1) La misurazione dello spessore deve essere effettuata a non meno di 10 mm dal bordo

Prospetto II – Tolleranze sullo spessore delle lamiere, lamiere sottilli, nastri e nastri larghi laminati a caldo (UNI EN 10029 – 10051) (1)
spessore nominale [mm]	tolleranza per una larghezza nominale [in mm]
spessore nominale [mm]	L ≤ 1.250	1.250 < L ≤ 2.000
s ≤ 5	+ 0,35 / – 0,25	+ 0,50 / – 0,25
5 < s ≤ 10	+ 1,20 / – 0,25
10 < s ≤ 19	+ 1,40 / – 0,25
19 < s ≤ 25	+ 1,50 / – 0,25
25 < s ≤ 40	+ 1,80 / – 0,25
s > 40	da concordare all’ordinazione

(1) La misurazione dello spessore deve essere effettuata a non meno di 10 mm dal bordo

Caratteristiche superficiali

Finitura standard da laminazione

Queste finiture superficiali si ottengono sul prodotto siderurgico direttamente in acciaieria durante la laminazione e i successivi cicli di trattamento.
Di seguito sono riportate le varie finiture con codificate secondo la norma AISI

Finitura n° 0
Prevede la semplice laminazione a caldo, seguita da trattamento termico, non è previsto il decapaggio

Finitura n° 1
E’ la tipica finitura delle lamiere laminate a caldo. E’ ottenibile per laminazione a caldo, successivo trattamento termico di ricottura, ricristallizzazione o solubilizzazione secondo i tipi martensitici, ferritici e austenitici, seguita infine da un trattamento di decapaggio mediante uno o più bagni in soluzione acida per l’eliminazione della scaglia.
L’aspetto è grigio-argenteo opaco e risulta, al tatto, poco levigato

Finitura n° 2D (D = dull, opaco)
E’ la finitura che si ottiene per laminazione a freddo con riduzione di spessore di almeno il 20% su nastri già laminati a caldo di finitura n° 1, trattate termicamente e decapate. Alla laminazione a freddo segue un trattamento di addolcimento (ricottura, ricristallizzazione o solubilizzazione secondo i tipi di inossidabili) e poi il decapaggio.
La superficie non è ancora riflettente, ma risulta più levigata della finitura n° 1, grazie alla laminazione a freddo subita. Inoltre lo spessore è molto più costante e con tolleranze più ristrette.
L’aspetto è grigio-argenteo, opaco e liscio.

Finitura n° 2B (B = bright, brillante)
E’ la finitura ottenuta sui nastri di finitura n° 2D mediante laminazione pelicolare a freddo (skin-pass) con cilindri lucidi. Il suo aspetto è grigio-argenteo brillante ed è la finitura più diffusa per i laminati a freddo.

Finitura BA (BA = bright annealed, ricottura brillante)
E’ la finitura dei laminati a freddo ottenuta per trattamento termico di ricottura, ricristallizzazione o solubilizzazione secondo i casi, in atmosfera inerte (indicativamente ammoniaca dissociata) dopo la laminazione a la successiva sgrossatura. Dato il particolare trattamento termico, il materiale non viene ossidato e quindi non è necessario il decapaggio, mantenendo così quell’aspetto molto lucido e brillante(speculare) tipico della laminazione a freddo. Prevenendo la formazione di ossidi, viene a mancare la decromizzazione poi evidenziata dal decapaggio. Viene a mancare così ogni possibile alterazione sul più importante degli elementi in lega, il cromo, la cui concentrazione superficiale resta quindi uguale a quella all’interno del materiale.

Finitura superficiale

Lo stato superficiale degli acciai inossidabili ha una notevole importanza, non solo per fini estetici, ma anche e sopra tutto nei riguardi della resistenza intrinseca dello stesso acciaio nei confronti della corrosione interna.
In linea generale possiamo dire che la resistenza alla corrosione sarà tanto più elevata quanto maggiore risulterà la levigatura della superficie, ovvero quanto minore sarà la rugosità superficiale dell’elemento costruito in acciaio inossidabile.
Esistono quindi delle regole che codificano, almeno per i tipi di prodotti più diffusi, un certo numero di finiture che sono definite “standard”.
Esse possono essere suddivise in tre tipi:

Finitura standard per abrasione
Spazzolatura S.B. (Scotch Brite)
Satinatura

Finitura standard per abrasione
Queste finiture si effettuano sugli acciai inossidabili con l’ausilio di abrasivi di opportuna granulometria. Oltre alle finiture standard previste dalla normativa esistono anche delle finiture non standard, non classificate da normative, ma realizzate per scopi specifici.
Di seguito sono riportate le descrizioni delle varie finiture codificate secondo la norma AISI e quelle secondo le finiture proposte dalla Gavinox.

Spazzolatura S.B. (Scotch Brite)
Questo tipo di finitura superficiale unidirezionale è ottenuta mediante spazzolatura.
Utilizzando rulli in tessuto abrasivo, si provocano delle leggere incisioni/scalfitture della superficie dell’acciaio.
La spazzolatura viene eseguita con apposite spazzole a grana coarse, media, fine o extrafine a seconda del risultato finale desiderato.

Satinatura
Questo tipo di finitura superficiale unidirezionale è ottenuta mediante smerigliatura con nastri abrasivi.
Utilizzando tali nastri, si provocano delle incisioni/scalfitture della superficie dell’acciaio.
La satinatura viene eseguita con appositi nastri abrasivi di varie grane a seconda del risultato finale desiderato.

Duplo
Finitura duplo ottenuta attraverso un primo passaggio di satinatura e un secondo di spazzolatura per ridurre le creste di rugosità.

Protezione superficiale standard

PVC bianco/bianco e bianco/nero media adesività (80 micron)
PVC bianco/nero per taglio laser CO2 e fibra media/alta adesività (80/100 micron)
PET azzurro bassa adesività (60 micron)
PVC azzurro per profondo stampaggio (60 micron)

Resistenza alla corrosione

AISI 304: è ritenuto l’acciaio inossidabile resistente alla corrosione in generale. E’ adatto per ambienti esterni non molto aggressivi.

AISI 304L: è derivato dall’AISI 304 però con un contenuto di carbonio inferiore.

AISI 309: è conosciuto anche come acciaio refrattario per la sua capacità di resistere all’ossidazione a temperature molto elevate.

AISI 310: come per l’AISI 309 è resistente alle alte temperature.

AISI 316: si dimostrano particolarmente resistenti alla corrosione vaiolante (pitting corrosion) e più resistenti, rispetto agli AISI 304, nella corrosione sotto tensione.
E’ particolarmente adatto a tutte le applicazioni in ambienti esterni tipo le zone costiere o industriali

AISI 316L: è derivato dall’AISI 316, ha le stesse caratteristiche di resistenza alla corrosione, ma un contenuto di carbonio inferiore.

AISI 321: è insensibile alla corrosione intercristallina anche dopo la saldatura.

Designazione

Questi acciai devono essere designati secondo la normativa internazionale EN 10088 -2 nel modo e nell’ordine sotto indicato anche se comunemente si utilizza la codifica della norma americana AISI:

tipo di prodotto (nastro o lamiera)
numero della norma di riferimento
designazione alfanumerica o designazione numerica dell’acciaio
lettera relativa alla finitura superficiale

Esempio:
Designazione di un nastro di dimensioni 200 x 2 in qualità X5CrNi18-10 (AISI 301) con finitura superficiale laminata a freddo, trattata termicamente, decapata e skinpassata.

nastro 200 x 2 – EN 10088 – X5CrNi18-10 + 2B oppure:
nastro 200 x 2 – EN 10088 – 1.4301 + 2B