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Titolo: Gli acciai inossidabili.

Tutti sanno cosa è un acciaio : una lega metallica di ferro e carbonio.
Se durante il processo di fabbricazione si aggiungono a questi due
componenti  altri metalli e/o componenti, cioè si "legano" questi
ultimi all' acciaio base, si ottengono prodotti di più alta qualità, ed
adatti per specifiche applicazioni.
Questi acciai si definiscono per l' appunto "acciai legati".
Convenzionalmente, e nell' ambito di tale categoria, si chiamano
acciai "basso legati" ed acciai "alto legati" rispettivamente se almeno
un metallo aggiunto alla lega ferro-carbonio ha una percentuale
inferiore o superiore del 5 % rispetto la lega base.
Gli acciai inossidabili non sono altro che una parte degli acciai
alto legati, in quanto, come minimo, contengono nella loro formulazione
più del 5 % di cromo aggiunto alla lega ferro-carbonio.
Ho detto "come minimo", perchè di norma il tenore di cromo ha
valori più alti, e spesso sono  presenti altri componenti.
Perciò si può fare una prima classificazione degli acciai inox in base
ai componenti la lega, e potremo distinguere tra :
- acciai al cromo (Cr)
- acciai al cromo nichel (Cr-Ni)
- acciai al cromo nichel molibdeno (Cr-Ni-Mo)
- acciai al cromo silicio (Cr-Si)
- acciai al cromo alluminio (Cr-Al)
Ognuno di questi tipi ha caratteristiche particolari e campi d' impiego
diversi, sebbene i più impiegati nelle applicazioni correnti siano
quelli dei primi tre tipi.
Gli ultimi due, infatti, sono per lo più riservati ad applicazioni  che
riguardano il campo delle alte temperature, come la costruzione di
resistenze elettriche.
Molto spesso è usato un altro tipo di classificazione, basato non
sulla composizione chimica della lega, ma sullo stato di cristallizazione
che si forma nella struttura della materia, che a sua volta è influenzato
dalle variazioni di  temperatura e dalla velocità di raffredamento durante
le fasi di transizione alle varie temperature (cioè in pratica ai
trattamenti termici subiti o che possono essere effettuati).
Si distinguono perciò :
- acciai austenitici
- acciai martensitici
- acciai ferritici
Queste tre orribili aggettivazioni derivano per l' appunto dal termine
di come sono chiamate le tre  strutture cristalline che si possono
preferenzialmente formare (tra le tante possibili) durante la
solidificazione della lega fusa, oppure durante i trattamenti termici :
austenite, martensite, ferrite.
Apro una parentesi per chiarire alla buona l' argomento, anche se mi
è difficile farlo in poche righe.
Perciò facciamo un esempio pratico.
Se abbiamo tra le mani un acciaio adatto ad essere temprato, sappiamo
che riscaldandolo ad una certa temperatura, e poi sottoponendolo ad
un brusco raffredamento, (vale a dire un trattamento termico di tempra)
otterremo un prodotto con una durezza maggiore, una maggiore fragilità,
ecc., cioè un acciaio con caratteristiche fisico-meccaniche diverse da
quelle di prima del trattamento.
Ma le caratteristiche chimiche non sono cambiate, in quanto i componenti
l' acciaio di partenza sono rimasti in percentuale i medesimi anche dopo
il trattamento termico.
Cosa è cambiato dunque nell' acciaio che ha come conseguenza una
variazione di caratteristiche meccaniche di tale importanza ?
Per l' appunto, la struttura della materia, che si è trasformata nella forma
di aggregazione dei cristalli e nella loro dimensione.
Un' aggregazione cristallina molto fitta e con dimensioni molto piccole
dei singoli cristalli, quale si ha a causa di un brusco raffreddamento
di una struttura austenitica, ad esempio, porta ad una struttura di tipo
martensitico, con caratteristiche meccaniche diverse da quelle di partenza,
ma con composizione della lega che non è mutata nelle percentuali.
Insomma, a differenza delle somme aritmetiche, variando i fattori
(la struttura cristallina della lega ), il prodotto (le caratteristiche
meccaniche), cambia, anche se le percentuali dei componenti la lega
sono rimaste invariate.
Fatta questa divagazione, e tornando ai nostri acciai inox, è d' uso
catalogarli nelle tre categorie di cui sopra.
Gli acciai inossidabili in commercio sono circa un' ottantina di tipi,
adatti ai più svariati impieghi, e  tutti, chi più chi meno, offrono buone
prestazioni per quanto riguarda le loro tre principali caratteristiche :
- inalterabilità agli agenti atmosferici
- resistenza alla corrosione dovuta ed attacchi chimici
- resistenza alle alte temperature
Per quanto riguarda la loro inossidabilità, è paradossale che questa
caratteristica derivi ....dalla loro facilità di ossidarsi.
Cioè gli acciai inox si ossidano molto, ma solamente in superficie.
Vale a dire che si coprono di uno strato protettivo superficiale
( passivazione), che impedisce un' ulteriore ossidazione profonda.
Scommetto che non lo sapevate !
E' la stessa cosa che succede per l' alluminio e le sue leghe, che formano
in superficie uno stato ossidante protettivo.
Tant' è, per queste ultime, che conoscendo il trucco si è imparato
a favorire il deposito di ossido superficiale, inventando l' ossidazione
anodica.
Con il che, visto che è passata l' una di notte, vado a dormire rimandando
ad una seconda lezione ( se vorrete) il completamento di queste note
sugli acciai inossidabili.
Cordialità.
             Paul

      Perche' gli acciai inox sono
      amagnetici?
      ciaofelix
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 sugli acciai inossidabili.
c'e' da chiedere?
Ciao
-- 
<<Devo provare a postare con il computer spento: 
dato che ci riesco col cervello in stand-by, perche' non provare a
risparmiare corrente?>>

              Paul
Ottima spiegazione, come sempre.
Confermo che sapevo dell' alluminio e del rame, ma non dell' ossidazione
dell' acciao inox.
Fabbrogiovanni.

Nemmeno io sapevo dell'ossidazione superficiale, credevo che non si
ossidasse... come per magia :-)
Scherzi a parte, adesso capisco perchè vedo in giro strutture in acciaio
inox che col tempo si sono "scurite"... credevo fosse l'acciaio di bassa
qualità, però non mi tornano i conti, come si fa a fare si che l'acciaio
rimanga splendente come succede ad esempio per i paraurti dei fuoristrada o
i corrimano sulle barche? C'è un trattamento particolare?
Ottima anche la domanda di Felix...
Grazie delle spiegazioni, mi chiedo come fai a sapere così tante cose di
così tanti settori... complimenti.
Enrico.

 Enrico.
Forse i paraurti dei fuoristrada non sono inox ma volgare acciaio dolce
CROMATO?
Fabbrogiovanni

 Ottima anche la domanda di Felix...
Gli acciai inox non sono tutti amagnetici.
Anzi, solamente quelli appartenenti al gruppo degli austenitici lo sono,
a causa della loro bassissima permeabilità magnetica.
Tutti gli altri tipi sono magnetici.
Con una calamita, quindi, si può già fare una prima classificazione.
Era proprio una di quelle prove che intendevo far conoscere per
identificare il tipo di acciaio inossidabile.
Cordialità.
                Paul

 Scommetto che non lo sapevate !
La scommessa valeva anche per me?
Ciao.
Francesco Mancuso

 La scommessa valeva anche per me?
Valeva per tutti.....e quindi l' ho persa :-)))
Cordialità.
            Paul

 attacchi ossidanti.
mi ricorda il piombo!
ciao


 
Non si può dire che tu non sappia stare al gioco: e questa la
aggiungiamo alle altre qualità che già ti vengono riconosciute.
Ciao.
Francesco Mancuso

Tutti gli altri tipi sono magnetici.
vorrei aggiungere che tutti gli acciai austenitici (non solo quelli inox ) sono
amagnetici.
La permeabilita' relativa µ   (al vuoto e quindi un numero puro)  e' minore o circa uguale
a uno per questi ultimi; questo fatto e' sinonomo di amagneticita' (dia e paramagnetici in
fisica)
Questo significa semplicemente che al loro interno il campo di induzione magnetica (campo
B) e' minore o uguale del campo magnetico che ci sarebbe nel vuoto (campo H).
Il perche' gli austenitici abbiano questi valori di µ (che mi sembra la domanda del
simpatico felix dell'altItalia ) esula dagli scopi del suddetto NG.
Una curiosita' divertente: i superconduttori hanno µ   = a zero il che significa che
"sputano" fuori il campo di induzione magnetica anche se io li metto dentro una bobina
(avvolgimento in rame) che genera un forte campo magnetico. 
ciao.