Molte persone sanno che l'acciaio è un prodotto ottenutonel processo di fusione di altri elementi. Ma quali? Cosa c'è nell'acciaio? Oggi questa sostanza è una lega deformabile di ferro con carbonio (la sua quantità è del 2,14%), così come una piccola percentuale di altri elementi.
Informazioni generali
Va notato che l'acciaio è chiamato una lega che ha fino al 2,14% di carbonio nella sua composizione. La lega, in cui c'è più del 2,14% di carbonio, è già chiamata ghisa.
È noto che la composizione dell'acciaio al carbonio e convenzionalenon sono la stessa cosa. Sebbene il carbonio e altri componenti di lega (potenzianti) siano inclusi in un substrato comune, non ci sono elementi di lega nel prodotto carbonioso. Se parliamo di acciaio legato, la sua composizione è molto più ricca. Al fine di migliorare le caratteristiche prestazionali di questo materiale, alla sua composizione vengono aggiunti elementi come Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, ecc. È importante notare che le migliori proprietà di questa sostanza sono forniti precisamente aggiungendo complessi drogati piuttosto che una o due sostanze.
classificazione
È possibile classificare il materiale che stiamo considerando secondo diversi indicatori:
- Il primo indicatore è la composizione chimica dell'acciaio.
- La seconda è la microstruttura, anch'essa molto importante.
- Naturalmente, gli acciai differiscono per qualità e metodo di produzione.
- Inoltre, ogni tipo di acciaio ha la sua applicazione.
Più in dettaglio, la composizione può essere considerata utilizzando l'esempio della composizione chimica. Su questa base, si distinguono altri due tipi: si tratta di acciai legati e al carbonio.
Tra gli acciai al carbonio, ce ne sono trevarietà, la cui principale differenza è il contenuto quantitativo di carbonio. Se la composizione di una sostanza contiene meno dello 0,3% di carbonio, viene classificata come a basso tenore di carbonio. Il contenuto di questa sostanza nella regione dallo 0,3% allo 0,7% converte il prodotto finale nella categoria degli acciai a medio tenore di carbonio. Se la lega contiene più dello 0,7% di carbonio, l'acciaio è classificato come ad alto tenore di carbonio.
Con gli acciai legati, le cose sono importantianche. Se il materiale contiene meno del 2,5% di elementi leganti, allora è considerato basso legato, dal 2,5% al 10% - medio legato e dal 10% e più - altamente legato.
Microstruttura
La microstruttura dell'acciaio varia a secondala sua condizione. Se la lega è ricotta, la sua struttura sarà divisa in carburo, ferritico, austenitico e così via. Con una microstruttura normalizzata della sostanza, il prodotto può essere perlitico, martensitico o austenitico.
La composizione e le proprietà dell'acciaio determinano l'accessorioprodotto in una di queste tre classi. Gli acciai meno legati e carboniosi sono della classe perlitica, quelli medi appartengono al martensitico, e l'elevato contenuto di elementi leganti o di carbonio li traduce nella categoria degli acciai austenitici.
Produzione e qualità
È importante notare che una lega come l'acciaio puòincludere alcuni elementi negativi, il cui grande contenuto degrada le prestazioni del prodotto. Queste sostanze includono zolfo e fosforo. A seconda del contenuto di questi due elementi, la composizione e le tipologie di acciaio sono suddivise nelle seguenti quattro categorie:
- Acciaio ordinario. Questa è una lega di qualità ordinaria, contenente fino allo 0,06% di zolfo e fino allo 0,07% di fosforo.
- Alta qualità. Il contenuto delle suddette sostanze in questi acciai è ridotto allo 0,04% di zolfo e allo 0,035% di fosforo.
- Alta qualità. Contengono solo fino allo 0,025% sia di zolfo che di fosforo.
- La lega di qualità più elevata viene assegnata se la percentuale di contenuto di zolfo non è superiore allo 0,015% e il contenuto di fosforo non è superiore allo 0,025%.
Se parliamo del processo di produzione di un ordinariolega, quindi il più delle volte si ottiene in forni a focolare aperto o in immortali convertitori Thomas. Questo prodotto viene imbottigliato in grossi lingotti. È importante capire che la composizione dell'acciaio, la sua struttura, nonché le caratteristiche e le proprietà di qualità sono determinate precisamente dal metodo di fabbricazione.
Per ottenere acciaio di alta qualità vengono utilizzati anche forni a focolare aperto, tuttavia vengono imposti requisiti più severi al processo di fusione per ottenere un prodotto di qualità.
Fondere gli stessi acciai di alta qualitàeffettuato solo in forni elettrici. Ciò è dovuto al fatto che l'utilizzo di questo tipo di apparecchiature industriali garantisce un contenuto quasi minimo di additivi non metallici, ovvero riduce la percentuale di zolfo e fosforo.
Per ottenere una lega particolarmente altaqualità, ricorrere al metodo di rifusione dell'elettroslag. La produzione di questo prodotto è possibile solo nei forni elettrici. Dopo la fine del processo di lavorazione, questi acciai vengono sempre ottenuti solo legati.
Tipi di leghe per applicazione
Naturalmente, il cambiamento nella composizione dell'acciaio è forteinfluisce sulle prestazioni di questo materiale, il che significa che cambia anche l'ambito del suo utilizzo. Esistono acciai strutturali che possono essere utilizzati nella costruzione, nello stampaggio a freddo e possono anche essere cementati, rinvenuti, ad alta resistenza e così via.
Se parliamo di costruzione di acciai, allora a loropiù spesso includono leghe a medio tenore di carbonio e leghe a bassa lega. Essendo utilizzati principalmente per la costruzione di edifici, la loro caratteristica più importante è la buona saldabilità. Spesso varie parti sono realizzate in acciaio cementato, il cui scopo principale è lavorare in condizioni di usura superficiale e carico dinamico.
Altri acciai
Altri tipi di acciaio includono l'acciaio migliorato.Questo tipo di lega viene utilizzato solo dopo il trattamento termico. La lega è esposta ad alte temperature per la tempra e quindi temperata in un qualche tipo di ambiente.
Il tipo di acciai ad alta resistenza comprende quelli in cuidopo la selezione della composizione chimica, così come dopo il trattamento termico, la resistenza raggiunge quasi il massimo, cioè circa il doppio di quella del tipo usuale di questo prodotto.
Si possono anche distinguere gli acciai per molle. Si tratta di una lega che, per effetto della sua produzione, ha ottenuto le migliori proprietà in termini di limite di elasticità, resistenza al carico e fatica.
Composizione in acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile è un tipo legato.La sua proprietà principale è l'elevata resistenza alla corrosione, ottenuta aggiungendo un elemento come il cromo alla composizione della lega. In alcune situazioni, al posto del cromo possono essere utilizzati nichel, vanadio o manganese. Va notato che fondendo il materiale e aggiungendovi gli elementi necessari, si possono ottenere le proprietà di uno dei tre gradi di acciaio inossidabile.
La composizione di questi tipi di lega è ovviamente diversa.Le più semplici sono le leghe convenzionali con maggiore resistenza alla corrosione 08 X 13 e 12 X 13. I prossimi due tipi di questa lega resistente alla corrosione devono avere un'elevata resistenza non solo a temperature normali ma anche a temperature elevate.
