Acciai inossidabili ferritici
Laminati piani e nastri di acciai inossidabili ferritici
(EN 10088)
Gl i acciai inossidabili ferritici (struttura ferritica) sono leghe ferro-cromo-carbonio dove i valori del cromo sono compresi tra il 16 e il 28%.
Le caratteristiche meccaniche di questi acciai possono essere limitatamente innalzate sottoponendo gli stessi a lavorazioni per deformazione a freddo che diano luogo ad incrudimento (trafilatura, laminazione, etc.).
La resistenza all’usura è considerata buona.
Questi acciai inossidabili sono quelli che meno si prestano ad essere utilizzati a bassa temperatura.
La saldabilità dell’acciaio inossidabile ferritico convenzionale è mediocre. Fra tutti i processi di saldatura utilizzati il più adatto è quello per resistenza (puntatura e rullatura).
La saldabilità migliora passando ai tipi strutturali, stabilizzati e a basso contenuto di interstiziali.
Buona l’attitudine alla deformazione a freddo.
Impieghi
Tubi scambiatori di calore, campane per torri di distillazione, marmitte per scarico auto, posaterie, batterie da cucina, e da ornamento, cestelli lavatrice, accessori per auto, cucine economiche.
AISI 405 – X6CrAl13
Caratteristiche meccaniche | |||||
---|---|---|---|---|---|
Designazione numerica | 1.4002 | ||||
spessore [mm] |
forma prodotto |
carico unitario di scostamento |
carico unitario di rottura |
allungamento a rottura |
|
longitudinale | trasversale | ||||
per tutti gli spessori disponibili | C | 230 | 250 | 400 – 600 | 17 |
H | 210 | 230 | |||
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 max. | 0,08 |
Mn max. | 1,00 |
Si max. | 1,00 |
P max. | 0,040 |
S | ≤ 0,015 |
N | – |
Cr | 12,00 – 14,00 |
Cu | – |
Mo | – |
Nb | – |
Ni | |
Ti | – |
altri | 0,10 ≤ Al ≤ 0,30 |
(1) L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
AISI 409 – X6CrTi12
Caratteristiche meccaniche | |||||
---|---|---|---|---|---|
Designazione numerica | 1.4512 | ||||
spessore [mm] |
forma prodotto |
carico unitario di scostamento dalla proporzionalità |
carico unitario di rottura |
allungamento a rottura |
|
longitudinale | trasversale | ||||
per tutti gli spessori disponibili | C | 210 | 220 | 380 – 560 | 25 |
H |
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 max. | 0,03 |
Mn max. | 1,00 |
Si max. | 1,00 |
P max. | 0,040 |
S | ≤ 0,015 |
N | – |
Cr | 10,50 – 12,50 |
Cu | – |
Mo | – |
Nb | – |
Ni | – |
Ti | – |
altri | 6x(C+N)≤ Ti ≤ 0,65 |
(1) L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
AISI 430 – X6Cr17
Caratteristiche meccaniche | |||||
---|---|---|---|---|---|
Designazione numerica | 1.4016 | ||||
spessore [mm] | forma prodotto | carico unitario di scostamento
dalla proporzionalità |
carico unitario di rottura Rm [N/mm²] |
allungamento a rottura A % min. |
|
longitudinale | trasversale | ||||
per tutti gli spessori disponibili | C | 260 | 280 | 450 – 600 | 20 |
H | 240 | 260 | 18 | ||
P | 430 – 630 | 20 |
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 max. | 0,08 |
Mn max. | 1,00 |
Si max. | 1,00 |
P max. | 0,040 |
S | ≤ 0,015 |
N | – |
Cr | 16,00 – 18,00 |
Cu | – |
Mo | – |
Nb | – |
Ni | – |
Ti | – |
altri | – |
(1) L’analisi sul prodotto può scostarsi dai valori limite dell’analisi di colata
Caratteristiche tecniche
Specifiche tecniche
Gli acciai inossidabili ferritici sono leghe ferro-cromo-carbonio dove i valori del cromo sono compresi tra il 16 e il 28%.
In aggiunta, a seconda degli impieghi finali, ci sono altri elementi come molibdeno e nichel.
La loro struttura è ferritica.
Le caratteristiche meccaniche di questi acciai possono essere limitatamente innalzate sottoponendo gli stessi a lavorazioni per deformazione a freddo che diano luogo ad incrudimento (trafilatura, laminazione, etc.)
La resistenza all’usura è considerata buona.
Resilienza
Le caratteristiche di tenacità a temperature inferiori a quella ambiente mostrano come questi acciai inossidabili siano quelli che meno si prestano ad essere utilizzati a bassa temperatura.
Accusano infatti un brusco calo di resilienza appena ci si discosta dalla temperatura ambiente.
Saldabilità
La saldabilità dell’acciaio inossidabile ferritico convenzionale è mediocre. Fra tutti i processi di saldatura utilizzati il più adatto è quello per resistenza (puntatura e rullatura).
La saldabilità migliora passando ai tipi strutturali, stabilizzati e a basso contenuto di interstiziali.
Lavorabilità
Buona l’attitudine alla deformazione a freddo. Nelle versioni risolforate danno anche discrete garanzie di truciolabilità.
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
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] | |
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.
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)
- Spazzolatura antimpronta
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
Sono acciai per i quali la resistenza alla corrosione cresce con l’aumentare del tenore di cromo presente in lega, specialmente per quanto riguarda la resistenza all’ossidazione a caldo (fino ai 1200°C)
Essenzialmente sono immuni alla criccatura per stress corrosion indotta da cloruri benché la loro resistenza alla corrosione non sia tanto buona quanto quella dei tipi austenitici.
Non possono essere utilizzati per applicazioni criogeniche in quanto la loro microstruttura è di tipo ferritico (a basse temperature diventano fragili).
La loro resistenza all’attacco per vaiolatura viene incrementata aggiungendo del molibdeno mentre è ritenuta buona la loro resistenza sotto tensione.
Buona resistenza alla corrosione dovuta ad agenti atmosferici, sopra tutto dopo la lucidatura a specchio.
AISI 409: è denominato anche “muffler grade” (tipo per marmitte di scarico) ed è spesso utilizzato per scarichi catalitici.
ASI 430: ha buone caratteristiche di resistenza alla corrosione sia a temperatura ambiente, sia a temperature più elevate (non superiori però ai 700°C) e resiste a caldo ai gas solforosi secchi.
Ha una resistenza accettabile alla vaiolatura e buona sotto tensione.
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