L'acciaio è senza dubbio la più grande invenzione della storia. Gli acciai sono attualmente i più famosi in tutti i settori industriali. Ma pensate che siano tutti dello stesso tipo? No, perché a seconda delle esigenze di produzione, un tipo può essere appropriato o meno. Di conseguenza, i vari tipi di acciaio presentano alcune peculiarità. Acciaio al carbonio vs. acciaio inox vi aiuterà a capire meglio i due tipi di acciaio più diffusi.
Acciaio al carbonio
Questo acciaio è un tipo di acciaio composto da ferro e lega di carbonio. Rispetto all'acciaio inossidabile, ha un contenuto di carbonio maggiore, un punto di fusione più basso ed è più resistente.
L'acciaio al carbonio è il materiale ingegneristico e da costruzione più comune per usi industriali su larga scala, come le costruzioni marittime, le centrali elettriche, i trasporti, la lavorazione chimica e l'estrazione e raffinazione del petrolio. È l'acciaio più prodotto e utilizzato e rappresenta circa 90% della produzione mondiale di acciaio.
Composizione
Gli acciai ad alto tenore di carbonio hanno un contenuto di carbonio superiore allo 0,5%. Gli acciai a medio tenore di carbonio hanno invece un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,2% e lo 0,49%, mentre gli acciai a basso tenore di carbonio hanno un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,05 e lo 0,19%. Gli acciai a bassissimo tenore di carbonio hanno un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,015 e lo 0,05 percento, mentre gli acciai a bassissimo tenore di carbonio hanno un contenuto inferiore allo 0,015 percento.
Possiamo anche descrivere gli acciai al carbonio come aventi un contenuto di manganese inferiore a 1,65%, un contenuto di silicio dello 0,6% e un contenuto di rame dello 0,6%, con un totale di questi componenti aggiuntivi inferiore a 2%.
Applicazione
Le industrie utilizzano spesso acciaio a basso tenore di carbonio per costruzione navale, filo metallico, carrozzeria di automobili ed elettrodomestici come lastre e nastri laminati in piano. Poiché il trattamento termico non può modificarlo, la produzione lo utilizza ampiamente per la fabbricazione e la pannellatura.
Il ferro battuto è un acciaio al carbonio con il più basso contenuto di carbonio possibile. È solido ma non fragile. I produttori lo utilizzano per recinzioni, cancelli e ringhiere.
L'acciaio a medio tenore di carbonio è molto più semplice da lavorare e l'aggiunta di una piccola quantità di silicio e manganese ne migliora la qualità. Gli ingegneri civili utilizzano ampiamente questo tipo di acciaio a livello strutturale per edifici e ponti, nonché per assi, ingranaggi, alberi, ferrovie, condutture e giunti, oltre che per automobili, frigoriferi e lavatrici.
Gli utensili da taglio, le lame, i punzoni, le matrici, le molle e i fili ad alta resistenza sono tutti realizzati in acciaio ad alto tenore di carbonio, che ha una resistenza alla trazione notevolmente superiore.
La lavorazione a freddo non è possibile con l'acciaio ad altissimo tenore di carbonio perché è fragile e molto duro. Lame, utensili da taglio e parti di macchine di grandi dimensioni, nonché radiatori ad acqua calda, fusioni industrialie i pali delle lampade in metallo, sono tutti realizzati con questo materiale. È famosa anche per la ghisa, materiale con cui gli artisti antichi realizzavano le pentole di un tempo.
Tipi di acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio è disponibile in una varietà di tipi e classificazioni, a seconda dell'utilizzo. In questo caso, abbiamo preso in considerazione i tre tipi più diffusi di acciai al carbonio utilizzati nella produzione.
Acciaio dolce o a basso tenore di carbonio
L'acciaio dolce è una lega di ferro con una piccola percentuale di carbonio, forte e durevole ma complessa da temprare. L'acciaio al carbonio economico è noto anche come acciaio al carbonio semplice ed è attualmente il tipo di acciaio più popolare grazie al suo prezzo contenuto.
Acciaio ad alta resistenza
Gli acciai a basso tenore di carbonio, o gli acciai all'estremità inferiore della gamma a medio tenore di carbonio, con l'aggiunta di ulteriori elementi di lega per migliorare la resistenza, le caratteristiche di usura o, in particolare, la resistenza alla trazione, sono noti come acciai ad alta resistenza. Cromo, molibdeno, silicio, manganese, nichel e vanadio sono alcuni degli elementi di lega. È stata fissata la quantità massima ammissibile di impurità come fosforo e zolfo.
Acciai a più alto tenore di carbonio
Gli acciai al carbonio con un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,30 e l'1,70% in peso che possono essere trattati termicamente in modo efficace hanno un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,30 e l'1,70% in peso. Tracce di impurità di diversi elementi aggiuntivi possono influenzare la qualità dell'acciaio risultante.
Alle temperature di esercizio, tracce di zolfo fanno sì che l'acciaio diventi rosso-corto o fragile e friabile. Gli acciai al carbonio a bassa lega, come l'A36, contengono circa lo 0,05% di zolfo e fondono a temperature comprese tra 1.426 e 1.538 gradi Celsius.
Il manganese viene spesso aggiunto agli acciai a basso tenore di carbonio per aumentarne la temprabilità. Secondo alcuni standard, queste aggiunte trasformano il materiale in acciaio basso legato, mentre la definizione di acciaio al carbonio dell'AISI consente fino a 1,65% di manganese in peso.
Pro e contro
Acciaio inox
Acciaio inox è una categoria di leghe ferrose con almeno 11% di cromo, una composizione che resiste alla corrosione e al calore. Carbonio (dallo 0,03% a oltre l'1,00%), azoto, alluminio, silicio, zolfo, titanio, nichel, rame, selenio, niobio e molibdeno sono tutti componenti presenti nell'acciaio inossidabile in varie forme.
Oltre a questi vantaggi per l'ambiente, l'acciaio inossidabile è anche esteticamente attraente, estremamente igienico, di facile manutenzione, molto resistente e offre diverse funzioni. Di conseguenza, l'acciaio inossidabile si trova in un'ampia gamma di prodotti di uso quotidiano. I settori dei trasporti, dell'edilizia, della ricerca, della medicina, dell'alimentazione e della logistica sono solo alcuni di quelli che hanno un impatto significativo.
Composizione
L'acciaio inossidabile si riferisce a un gruppo di acciai legati che in genere includono da 10 a 30% cromo. Il cromo ha un'elevata resistenza alla corrosione e al calore grazie al suo basso contenuto di carbonio. Altri elementi come nichel, molibdeno, titanio, alluminio, niobio, rame, azoto, zolfo, fosforo o selenio possono essere aggiunti per migliorare la resistenza alla corrosione, aumentare la resistenza all'ossidazione o conferire proprietà uniche.
Applicazione
Il produttore utilizza spesso l'acciaio inossidabile in applicazioni che richiedono le caratteristiche uniche dell'acciaio e la sua resistenza alla corrosione. Bobine, lamiere, piastre, barre, fili e tubi sono tutti lavorati con questa lega. Di solito viene trasformato nelle seguenti applicazioni.
Automobili e trasporti: I produttori utilizzano l'acciaio inossidabile per realizzare sistemi di scarico, griglie e guarnizioni. Con il miglioramento della tecnologia, i produttori utilizzano sempre più spesso l'acciaio inossidabile per costruire componenti strutturali.
Strutture mediche: Questo settore predilige l'acciaio inossidabile in ambienti puliti e sterili perché è facile da pulire e da corrodere. Le aziende utilizzano l'acciaio inossidabile per produrre una varietà di dispositivi medici, tra cui strumenti chirurgici e dentali.
Costruzioni edili: L'applicazione dell'acciaio inossidabile è diventata una parte vitale della professione edile grazie alla sua resistenza, resilienza e flessibilità. L'acciaio inossidabile viene spesso utilizzato all'interno, su piani di lavoro, schienali, ringhiere, e all'esterno di strutture ad alto impatto come rivestimento.
Costruzione di aerei: Gli ingegneri utilizzano l'acciaio inossidabile nel settore dell'aviazione. Grazie alla sua forza e alla capacità di resistere alle alte temperature, lo utilizzano in diverse applicazioni, tra cui i telai degli aerei. Inoltre, lo usano anche nei motori a reazione per evitare che si arrugginiscano.
Alimenti e ristorazione: I produttori utilizzano l'acciaio inossidabile per produrre accessori da cucina, pentole e posate nel settore alimentare e della ristorazione.
Tipi di acciaio inossidabile
Acciaio inossidabile austenitico: Questo tipo di acciaio inossidabile presenta due caratteristiche significative. Per cominciare, l'acciaio inossidabile austenitico contiene una notevole quantità di cromo. La resistenza alla corrosione è migliorata quando i produttori utilizzano questo materiale. In secondo luogo, questi oggetti sono tipicamente non magnetici, ma una procedura di formatura a freddo può renderli magnetici. Le leghe di acciaio inossidabile più diffuse sono le seguenti.
Acciaio inossidabile ferritico: È la seconda lega di acciaio inossidabile più diffusa ed è anche magnetica. A causa della ridotta concentrazione di nichel, i prodotti realizzati con questa lega possono essere temprati tramite formatura a freddo e sono meno costosi di altri tipi.
Acciaio inossidabile martensitico: È il tipo di lega di acciaio inossidabile meno frequente. La produzione utilizza l'acciaio inossidabile martensitico in applicazioni che richiedono resistenza agli urti o elevata resistenza alla trazione. Il produttore spesso accoppia questo materiale per migliorare la resistenza alla corrosione con un rivestimento polimerico protettivo.
Pro e contro
Acciaio al carbonio vs acciaio inox Tabella riassuntiva
| Argomento | Acciaio al carbonio | Acciaio inox |
| Composizione | La quantità di carbonio è compresa tra 0,015% e 0,50%. | La quantità di cromo è compresa tra 10% e 30%. |
| Applicazione | costruzione navale, filo metallico, carrozzeria di automobili ed elettrodomestici | Medicale, aerospaziale, automobilistico |
| Tipi | Acciaio dolce o a basso tenore di carbonio, acciaio ad alta resistenza, acciai a più alto tenore di carbonio | Acciaio inossidabile austenitico, acciaio inossidabile ferritico, acciaio inossidabile martensitico |
Conclusione
Il mondo di oggi richiede un numero significativo di tipi di acciaio per una produzione accurata ed efficiente. Tra tutti questi tipi, ci siamo specializzati in due tipi di acciaio principali. Gli acciai al carbonio e gli acciai inossidabili sono i tipi di acciaio più conosciuti nella maggior parte dei settori produttivi e delle costruzioni.
Ci auguriamo che questo articolo vi aiuti a comprendere meglio le differenze tra acciaio al carbonio e acciaio inossidabile. Inoltre, vi aiuterà anche a fare una buona ricerca.