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acciai inossidabili

Tipologie di acciaio inossidabile

Gli acciai inox si dividono tradizionalmente, secondo la loro microstruttura, in tre grandi famiglie:

acciai inossidabili FERRITICI
acciai inossidabili AUSTENITICI
acciai inossidabili MARTENSITICI

Oltre a queste tre categorie esistono anche altre tre famiglie, il cui impiego è in forte ascesa, per impieghi specifici:

acciai inossidabili bifasici austeno-ferritici o DUPLEX
acciai inossidabili indurenti per PRECIPITAZIONE
acciai inossidabili AUSTENITICI al Mn-N o Nichel-free

CARATTERISTICHE:

Gli acciai inossidabili sono leghe di ferro caratterizzate, oltre che dalle proprietà meccaniche tipiche degli acciai al carbonio, da una notevole resistenza alla corrosione, specie in aria umida o in acqua dolce.

Tale capacità di resistere alla corrosione è dovuta alla presenza di elementi di lega, principalmente cromo, in grado di passivarsi, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossidi sottile e aderente, praticamente invisibile, di spessore pari a pochi strati atomici (dell’ordine dei 0,3-5 nm), che protegge il metallo, o la lega, sottostante dall’azione degli agenti chimici esterni.

Gli acciai inossidabili sono caratterizzati da un tenore di carbonio generalmente inferiore al 1,2%. Il contenuto minimo di cromo “libero”, ossia non combinato con il carbonio, si aggira tra l’11-12% per poter avere formazione dello strato di ossido “passivante” continuo, protettivo nei confronti dalla corrosione. Il cromo nella lega, infatti, combinandosi con il carbonio, può formare carburi di cromo, che limitano la disponibilità di tali elemento di lega a formare ossidi e, quindi, di passivarsi.

 

Passivazione

Molto appropriata è la dizione anglosassone stainless (letteralmente “senza macchia”) derivata dalla capacità di questi materiali di ossidarsi (o, come si suol dire, passivarsi) ma non arrugginirsi negli ambienti atmosferici e naturali.

Il fenomeno della passivazione avviene per reazione del metallo con l’ambiente ossidante (aria, acqua, soluzioni varie, ecc).

La natura dello strato passivante, formato essenzialmente da ossidi/idrossidi di cromo, è autocicatrizzante e garantisce la protezione del metallo, anche se localmente si verificano abrasioni o asportazioni della pellicola, qualora la composizione chimica dell’acciaio e la severità del danno siano opportunamente inter-relazionate.

In particolare, il film passivo può essere più o meno resistente in funzione della concentrazione di cromo nella lega e in relazione all’eventuale presenza di altri elementi leganti quali il nichel, il molibdeno, il titanio.

Classificazione degli acciai inossidabili attraverso l’indice P.R.E.N

Gli acciai inossidabili possono essere classificati attraverso la loro resistenza alla corrosione localizzata e, in particolare, alla vaiolatura. Questa classificazione si basa sulla composizione chimica e sul calcolo dell’indice Pitting Resistance Equivalent Number (P.R.E.N.); più questo indice è elevato, maggiore risulterà la resistenza alla vaiolatura. Questa classificazione è utilizzata in quanto di facile e agile determinazione, tuttavia va ricordato che non fornisce una descrizione completa ed esaustiva delle proprietà di resistenza a corrosione degli acciai inossidabili. Gli acciai inossidabili possono quindi essere suddivisi in quattro categorie:

Acciai Inossidabili Magri: non contengono Molibdeno e il valore tipico del loro indice P.R.E.N. si attesta intorno a 25,
Acciai Inossidabili Standard: sono caratterizzati da un indice P.R.E.N. < 40
Acciai Inossidabili Super: possiedono un indice P.R.E.N. ≥ 40[8]
Acciai Inossidabili Iper: contengono elevate percentuali di Cromo > 30% in peso e il valore dell’indice P.R.E.N. può raggiungere 50.


 

 

 

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