Tabella acciai

Acciai

Tratto da wikipedia :

Gli acciai inox o acciai inossidabili sono leghe a base di ferro che uniscono alle proprietà meccaniche tipiche degli acciai caratteristiche peculiari di resistenza alla corrosione.

La definizione di inox deriva dal francese inoxydable, e devono la loro capacità di resistere alla corrosione aerea e di liquidi alla presenza di elementi di lega, principalmente cromo, in grado di passivarsi, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossidi invisibile, di spessore pari a pochi strati atomici (3-5×10−7 mm), che protegge il metallo sottostante dall'azione degli agenti chimici esterni. Il valore minimo di cromo affinché si possa parlare di acciaio inossidabile è pari all'11-12%.

Se la percentuale dei leganti è elevata, non si parla più di acciai inox bensì di leghe inox austenitiche.

La scoperta dell'acciaio inossidabile si deve all'inglese Harry Brearly di Sheffield: nel 1913, sperimentando acciai per canne di armi da fuoco, scoprì che un suo provino di acciaio con il 13-14% di cromo e con un tenore di carbonio relativamente alto (0,25%) non arrugginiva quando era esposto all'atmosfera. Successivamente questa proprietà venne spiegata con la passivazione del cromo, che forma sulla superficie una pellicola di ossido estremamente sottile, continua e stabile. I successivi progressi della metallurgia fra gli anni '40 e sessanta hanno ampliato il loro sviluppo e le loro applicazioni. Tuttora vengono perfezionati e adattati alle richieste dei vari settori industriali, come il petrolifero/petrolchimico, minerario, energetico, nucleare ed alimentare.
Passivazione.

Molto propria è la dizione anglosassone stainless derivata dalla capacità di questi materiali di ossidarsi ma non arrugginirsi (o come si suol dire passivarsi) negli ambienti atmosferici e naturali.

Il fenomeno della passivazione avviene per reazione 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 quali il nichel, il molibdeno, il titanio, ecc.

Caratteristiche chimiche acciai inossidabili

Gli acciai inossidabili sono leghe ferrose in cui il principale elemento di lega è il cromo. Tale elemento, infatti, se presente in tenori maggiori o uguali al 10,5%, crea un sottilissimo strato di ossido (prevalentemente Cr2O3), ben aderente alla superficie dell’acciaio, che rende il materiale “virtualmente” inerte nei confronti dell’ambiente aggressivo circostante, ovvero resistente alla corrosione [11]. Da sottolineare che il film passivo, qualora venga scalfito per effetto di azioni meccaniche o improprie manipolazioni delle barre, si riforma spontaneamente ripristinando le originali condizioni di resistenza alla corrosione del materiale.

Nell’ambito della famiglia degli acciai inossidabili si possono distinguere almeno quattro grandi classi sulla base della loro struttura cristallina (microstruttura):

acciai inossidabili austenitici;
acciai inossidabili austeno-ferritici (o duplex);
acciai inossidabili martensitici;
acciai inossidabili ferritici.

Le prime due classi risultano di particolare interesse per la realizzazione di barre ad aderenza migliorata di rinforzo del calcestruzzo. A queste classi si fa spesso riferimento con designazioni mutuate dalla normativa americana AISI (American Iron and Steel Institute) o con denominazioni commerciali ormai entrate nell’uso comune.

In modo specifico e con riferimento alle classi di interesse per le armature metalliche, si è soliti parlare di:

AISI 304 e AISI 316 per gli acciai inossidabili austenitici (corrispondenti rispettivamente alla designazione europea EN 1.4301 e EN 1.4436) che, di fatto, sono anche i più utilizzati;
2205 e 2507 per gli acciai inossidabili austeno-ferritici (corrispondenti rispettivamente alla designazione europea EN 1.4462 e EN 1.4501).

Per queste due classi è necessario sottolineare, inoltre, la peculiarità del nichel come ulteriore elemento di lega oltre al cromo. Il nichel è presente in tenori variabili dal 5% al 10% e garantisce a questi acciai eccellenti caratteristiche di tenacità (resistenza alle fratture fragili) e di deformabilità a freddo. Si segnala, ad esempio, l’impiego dell’acciaio inossidabile austenitico per la realizzazione di serbatoi di stoccaggio per impieghi criogenici (gas liquefatti)

Il dettaglio della composizione chimica nominale per le designazioni sopra indicate è mostrato in tabella 1 e si riferisce a quanto stabilito nella normativa BS 6744 [8] e nella normativa UNI EN 10088-3 .

Desiganzione	C	Mn	P	S	Si	Ni	Cr	Mo	N
AISI 304a (EN 1.4301)	£ 0,07	£2,00	£0,045	£0,03	£1,00	8-10,5	17-19,5	tracce	£ 0,11
AISI 316a (EN 1.4436)	£ 0,05	£2,00	£0,045	£0,015	£1,00	10,5-13,0	16,5-18,5	2,5-3,0	£ 0,11
2205 (EN 1.4462)	£ 0,03	£2,00	£0,035	£0,015	£1,00	4,5-6,5	21-23	2,5-3,5	0,10-0,20
2507 (EN 1.4501)	£ 0,03	£1,00	£0,035	£0,015	£1,00	6,0-8,0	24-26	3,0-4,0	0,20-0,30

a per questi acciai il contenuto di azoto può essere elevato fino ad un massimo dello 0,22%

Caratteristiche metallurgiche e meccaniche

Acciai inossidabili austenitici
A differenza degli acciai al carbonio che presentano una microstruttura ferritico-perlitica costituita da fase a più carburi tipo Fe3C, gli acciai inossidabili austenitici hanno una tipica microstruttura austenitica (da cui deriva la loro denominazione), formata da cristalli omogenei di fase g con reticolo cubico a facce centrate.
Il comportamento meccanico di questi acciai, assai diverso rispetto agli acciai al carbonio tradizionali, è direttamente collegato con la microstruttura austenitica. Ad essa si associano infatti ottime caratteristiche di deformabilità plastica a caldo e, soprattutto, a freddo, nonché elevatissima tenacità.
In figura 1 sono mostrate le microstrutture tipiche di un acciaio inossidabile austenitico allo stato solubilizzato (anche chiamato, impropriamente, stato “ricotto”) ed allo stato incrudito (deformato a freddo). Per confronto, in figura 2, sono mostrate le microstrutture di un tradizionale acciaio al carbonio per tondo da cemento armato nelle medesime condizioni di fornitura (ricotto e incrudito) .

acciai tabella acciai

Figura 1: Microstruttura di un acciaio inossidabile austenitico tipo AISI 304 allo stato solubilizzato (a sinistra, 100x) e incrudito (a destra, 200x).

acciaio inox acciai

Figura 2: Microstruttura di un acciaio al carbonio tradizionale tipo FeB44K allo stato ricotto (a sinistra, 100x) e incrudito (a destra, 200x).

Lo stato solubilizzato si ottiene sottoponendo il materiale ad un trattamento termico finale di solubilizzazione. Esso consiste in un riscaldamento a 1050°C, con un successivo prolungato mantenimento in temperatura, seguito da un rapido raffreddamento in acqua.

Gli acciai inossidabili austenitici hanno un modulo di elasticità E pari a 200.000 N/mm2 ed un coefficiente di dilatazione termica a pari a 16·10-6 m/m°C; a causa del reticolo cubico a facce centrate, questi materiali sono amagnetici.

Per quanto riguarda il loro comportamento meccanico, gli acciai inossidabili austenitici mostrano una resistenza statica a trazione assai variabile in relazione alle condizione di lavorazione e trattamento termico a cui sono stati sottoposti prima di essere posti in esercizio.

In Tabella 2 sono mostrate le caratteristiche meccaniche indicative dei due acciai inossidabili austenitici tipo AISI 304 e AISI 316 allo stato solubilizzato e allo stato incrudito (deformato plasticamente a freddo).

Designazione	Modulo elastico E [kN/mm2]	Snervamento Rp 0.2 [N/mm2]	Rottura Rm [N/mm2]	Allungamento a rottura A5 [%]
AISI 304 - solubilizzato	195 – 200	³ 195	490 – 690	³ 30%
AISI 304 – incrudito	195 – 200	³ 450	650 – 950	³ 20%
AISI 316 - solubilizzato	195 – 200	³ 200	500 – 700	³ 30%
AISI 316 – incrudito	195 – 200	³ 450	650 – 950	³ 20%

Tabella 2: Caratteristiche meccaniche indicative di acciai inossidabili austenitici tipo AISI 304 e AISI 316.

Acciai inossidabili austeno-ferritici (detti anche duplex o bifasici)
Questo seconda classe di acciai inossidabili ha, invece, una microstruttura mista di grani omogenei di austenite e di ferrite con un rapporto tra le due strutture prossimo ad 1.

Per effetto della loro microstruttura mista, anche le caratteristiche metallurgiche e il comportamento meccanico sono, in molti casi, una media delle caratteristiche dell’austenite (tipica degli acciai austenitici, poco sopra descritti) e della ferrite (tipica, invece, dei tradizionali acciai al carbonio).

Ad esempio, la deformabilità e la tenacità di questi materiali mostrano valori intermedi tra quelli degli acciai al carbonio (ferritici) e quelli degli acciai inossidabili (austenitici); un discorso analogo vale per le caratteristiche meccaniche, quali il carico unitario di snervamento e il carico unitario di rottura.
Gli acciai inossidabili bifasici sono ferromagnetici, hanno un coefficiente di dilatazione termica lineare pari a 13·10-6 m/m°C e mostrano un valore del modulo di elasticità leggermente inferiore a 200.000 N/mm2.
In tabella 4 sono mostrate le caratteristiche meccaniche indicative dei due acciai inossidabili bifasici 2205 (22% cromo, 5% nichel) e 2507 (25% cromo, 7% nichel) di possibile uso nel settore delle barre di rinforzo per il calcestruzzo .

Designazione	Modulo elastico E [kN/mm2]	Snervamento Rp 0.2 [N/mm2]	Rottura Rm [N/mm2]	Allungamento a rottura [%]
2205 - solubilizzato	200 – 205	³ 450	600 – 800	³ 25%
2507 – solubilizzato	200 – 205	³ 500	650 – 850	³ 25%

Tabella 4: Caratteristiche meccaniche indicative di acciai inossidabili duplex tipo 2205 e 2507 allo stato solubilizzato.

Come tutti gli acciai inossidabili, anche i duplex evidenziano una significativa resistenza all’aggressione chimica e, in ambienti contenenti cloruri, hanno una resistenza alla corrosione superiore rispetto agli acciai inossidabili austenitici tipo AISI 304 e AISI 316.

Tabelle acciai

Caratteristiche acciai al carbonio non legati

DESIGN.

Comp. chimica all'analisi su prodotto

Carico unit. snerv. min. ReH (N/mm2)

Resist. a traz. Rm (N/mm2)

Resilienza (J)

EN 10027-1 e ECISS IC 10

C * % max

Mn % max

Si % max

P % max

S % max

N % max

Spessori nominali ( mm)
£16	>16 £40	>40 £100

Spess. nom. (mm)
< 3	³3 £100

Spess.

>10 £150

S185

185

175

310÷540

290÷510

S235JR

S235JRG1

S235JRG2

S235J0

S235J2G3

S235J2G4

0.21

0.19

1.50

0.055

0.050

0.045

0.055

0.050

0.045

0.011

0.009

0.011

235

225

215

360÷510

340÷470

S275JR

S275J0

S275J2G3

S275J2G4

0.24

0.21

1.60

0.055

0.050

0.045

0.055

0.050

0.045

0.011

275

265

255÷235

430÷580

410÷560

S355JR

S355J0

S355J2G3

S355J2G4

S355K2G3

S355K2G4

0.27

0.23

1.70

0.60

0.055

0.050

0.045

0.055

0.050

0.045

0.011

355

345

335÷315

510÷680

490÷630

E295

0.055

0.011

295

285

275÷255

490÷660

470÷610

E335

0.055

0.011

335

325

315÷295

590÷770

570÷710

E360

0.055

0.011

360

355

345÷325

690÷900

670÷830

* La percentuale di carbonio max indicata può leggermente variare a seconda dello spessore del prodotto. La percentuale riportata in tabella è riferita a spessori minori/uguali a 16 mm.

Corrispondenza designazioni - sigle unificazione acciai al carbonio non legati

DESIGNAZIONE

ALCUNE PRECEDENTI DESIGNAZIONI EUROPEE EQUIVALENTI

Secondo EN 10027-1 e ECISS IC 10

Secondo EN 10027-2

Secondo EN 10025 del 1990

Germania

Francia

U.K.

Spagna

Italia

Svezia

Norvegia

S185

1.0035

Fe 310-0

St 33

A 33

A J10-0

Fe 320

13 00-00

S235JR

S235JRG1

S235JRG2

S235J0

S235J2G3

S235J2G4

1.0037

1.0036

1.0038

1.0114

1.0116

1.0117

Fe 360 B

Fe 360 BFU

Fe 360 BFN

Fe 360 C

Fe 360 D1

Fe 360 D2

St 37-2

USt 37-2

RSt 37-2

St 37-3 U

St 37-3 N

E 24-2

E 24-3

E 24-4

40 B

40 C

40 D

AE 235 B-FU

AE 235 B-FN

AE 235 C

AE 235 D

Fe 360 B

Fe 360 C

Fe 360 D

13 11-00

13 12-00

NS 12 120

NS 12 122

NS 12 123

NS 12 124

S275JR

S275J0

S275J2G3

S275J2G4

1.0044

1.0143

1.0144

1.0145

Fe 430 B

Fe 430 C

Fe 430 D1

Fe 430 D2

St 44-2

St 44-3 U

St 44-3 N

E 28-2

E 28-3

E 28-4

43 B

43 C

43 D

AE 275 B

AE 275 C

AE 275 D

Fe 430 B

Fe 430 C

Fe 430 D

14 12-00

14 14-00

14 14-01

NS 12 142

NS 12 143

S355JR

S355J0

S355J2G3

S355J2G4

S355K2G3

S355K2G4

1.0045

1.0553

1.0570

1.0577

1.0595

1.0596

Fe 510 B

Fe 510 C

Fe 510 D1

Fe 510 D2

Fe 510 DD1

Fe 510 DD2

St 52-3 U

St 52-3 N

E 36-2

E 36-3

E 36-4

50 B

50 C

50 D

50 DD

AE 355 B

AE 355 C

AE 355 D

Fe 510 B

Fe 510 C

Fe 510 D

NS 12 153

E295

1.0050

Fe 490-2

St 50-2

A 50-2

A 490

Fe 490

15 50-00 15 50-01

E335

1.0060

Fe 590-2

St 60-2

A 50-3

A 590

Fe 590

16 50-00 16 50-01

E360

1.0070

Fe 690-2

St 70-2

A 50-4

A 690

Fe 690

16 55-00 16 55-01

Caratteristiche acciai inox

N° EN (Europa)	ASTM (U.S.A)	UNI (Italia)	ANALISI CHIMICA INDICATIVA						Car. unit. scost. Rp 0.2 (N/mm2)	Resistenza a trazione Rm (N/mm2)
N° EN (Europa)	ASTM (U.S.A)	UNI (Italia)	C	N	Cr	Ni	Mo	Altri	Car. unit. scost. Rp 0.2 (N/mm2)	Resistenza a trazione Rm (N/mm2)
1.4310	301	X 12 CrNi 17 07	0.05÷0.15	0.11 max	16 ÷ 19	6 ÷ 9.5	0.8 max	Mn-P-S-Si	250	600÷950
	302	X 8 CrNi 19 10 X 10 CrNi 18 09	0.15	-	17 ÷ 19	8 ÷ 10	-	Mn-P-S-Si	241 ÷ 276	621
1.4305	303	X 10 CrNiS 18 09	0.10	0.11 max	17 ÷ 19	8 ÷ 10	-	Mn-P-S-Si-Cu	190	500 ÷ 700
1.4301	304	X 5 CrNi 18 10	0.07	0.11 max	17 ÷ 19.5	8 ÷ 10.5	-	Mn-P-S-Si	210 ÷ 230	520 ÷ 750
1.4311	304 LN	X 2 CrNiN 18 11	0.03	0.12 ÷ 0.22	17 ÷ 19.5	8.5 ÷ 11.5	-	Mn-P-S-Si	270 ÷ 290	550 ÷ 750
1.4307	304 L	-	0.03	0.11 max	17.5 ÷ 19.5	8 ÷ 10	-	Mn-P-S-Si	200 ÷ 220	500 ÷ 670
1.4306	304 L	X 2 CrNi 18 11	0.03	0.11 max	18 ÷ 20	10 ÷ 12	-	Mn-P-S-Si	200 ÷ 220	500 ÷ 670
1.4303	305	X 8 CrNi 18 12	0.06	0.11 max	17 ÷ 19	11 ÷ 13	-	Mn-P-S-Si	220	530 ÷ 680
1.4828	309	X 16 CrNi 23 14	0.20	0.11 max	19 ÷ 21	11 ÷ 13	-	Mn-P-S-Si	230	550 ÷ 750
1.4833	309 S	X 6 CrNi 23 14	0.15	0.11 max	22 ÷ 24	12 ÷ 14	-	Mn-P-S-Si	210	500 ÷ 700
1.4845	310 S	X 6 CrNi 25 20	0.10	0.11 max	24 ÷ 26	19 ÷ 22	-	Mn-P-S-Si	210	500 ÷ 700
1.4841	314	X 16 CrNiSi 25 20	0.20	0.11 max	24 ÷ 26	19 ÷ 22	-	Mn-P-S-Si	345	689
1.4401	316	X 5 CrNiMo 17 12	0.07	0.11 max	16.5 ÷ 18.5	10 ÷ 13	2 ÷ 2.5	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	520 ÷ 680
1.4436	316	X 5 CrNiMo 17 13	0.05	0.11 max	16.5 ÷ 18.5	10.5 ÷ 13	2.5 ÷ 3	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	530 ÷ 730
1.4404	316 L	X 2 CrNiMo 17 12	0.03	0.11 max	16.5 ÷ 18.5	10 ÷ 13	2 ÷ 2.5	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	520 ÷ 680
1.4435	316 L	X 2 CrNiMo 17 13	0.03	0.11 max	17 ÷ 19	12.5 ÷ 15	2.5 ÷ 3	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	520 ÷ 700
1.4432	316 L	X 2 CrNiMo 17 13	0.03	0.11 max	16.5 ÷ 18.5	10.5 ÷ 13	2.5 ÷ 3	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	520 ÷ 700
1.4406	316 LN	X 2 CrNiMoN 17 12	0.03	0.12 ÷ 0.22	16.5 ÷ 18.5	10 ÷ 12	2 ÷ 2.5	Mn-P-S-Si	280 ÷ 300	580 ÷ 780
1.4429	316 LN	X 2 CrNiMoN 17 13	0.03	0.12 ÷ 0.22	16.5 ÷ 18.5	11 ÷ 14	2.5 ÷ 3	Mn-P-S-Si	280 ÷ 300	580 ÷ 780
1.4571	316 Ti	X 6 CrNiMoTi 17 12	0.08	-	16.5 ÷ 18.5	10.5 ÷ 13.5	2 ÷ 2.5	Mn-P-S-Si-Ti	220 ÷ 240	520 ÷ 690
1.4580	316 Cb	X 6 CrNiMoNb 17 12	0.08	-	16.5 ÷ 18.5	10.5 ÷ 13.5	2 ÷ 2.5	Mn-P-S-Si-Nb	220	520 ÷ 720
1.4438	317 L	X 2 CrNiMo 18015 X 2 CrNiMo 18016	0.03	0.11 max	17.5 ÷ 19.5	13 ÷ 16	3 ÷ 4	Mn-P-S-Si	220 ÷ 240	520 ÷ 720
1.4541	321	X 6 CrNiTi 18 11	0.08	-	17 ÷ 19	9 ÷ 12	-	Mn-P-S-Si-Ti	200 ÷ 220	500 ÷ 720
1.4878	321 H	X 8 CrNiTi 18 11	0.10	-	17 ÷ 19	9 ÷ 12	-	Mn-P-S-Si-Ti	190	500 ÷ 720
1.4550	347	X 6 CrNiNb 18 11	0.08	-	17 ÷ 19	9 ÷ 12	-	Mn-P-S-Si-Nb	200 ÷ 220	500 ÷ 720
1.4864	330	-	0.15	0.11 max	15 ÷ 17	33 ÷ 37	-	Mn-P-S-Si	262	552 ÷ 621
1.4002	405	X 6 CrAl 13	0.08	-	12 ÷ 14	-	-	Mn-P-S-Si-Al	230 ÷ 250	400 ÷ 600
1.4512	409	X 2 CrTi 12 X 6 CrTi 12	0.03	-	10.5 ÷ 12.5	-	-	Mn-P-S-Si-Ti	220	380 ÷ 560
1.4000	410 S	X 6 Cr 13 X 12 Cr 13	0.08	-	12 ÷ 14	-	-	Mn-P-S-Si	230 ÷ 250	400 ÷ 600
1.4016	430	X 8 Cr 17	0.08	-	16 ÷ 18	-	-	Mn-P-S-Si	260 ÷ 280	430 ÷ 630
1.4113	434	X 8 CrMo 17	0.08	-	16 ÷ 18	-	0.9 ÷ 1.4	Mn-P-S-Si	280	450 ÷ 630
1.4510	439	X 6 CrTi 17	0.05	-	16 ÷ 18	-	-	Mn-P-S-Si-Ti	240	420 ÷ 600
1.4521	444	-	0.025	0.03 max	17 ÷ 20	-	-	Mn-P-S-Si-Ti	300 ÷ 320	400 ÷ 640
1.4749	446	X 16 Cr 26	0.15 ÷ 0.2	0.15 ÷ 0.25	26 ÷ 29	-	-	Mn-P-S-Si	345 ÷ 379	552 ÷ 586
1.4006	410 403	X 12 Cr 13	0.08 ÷ 0.15	-	11.5 ÷ 13.5	-	-	Mn-P-S-Si	max 600 550 ÷ 850	205 400 ÷ 450
1.4021	420	X 20 Cr 13	0.16 ÷ 0.25	-	12 ÷ 14	-	-	Mn-P-S-Si	345 ÷ 550	650 ÷ 950
1.4028	420	X 30 Cr 13	0.26 ÷ 0.35	-	12 ÷ 14	-	-	Mn-P-S-Si	345 ÷ 600	700 ÷ 1000
1.4031	420	-	0.36 ÷ 0.42	-	12.5 ÷ 14.5	-	-	Mn-P-S-Si	345	max 760
1.4034	420	X 40 Cr 14	0.43 ÷ 0.50	-	12.5 ÷ 14.5	-	-	Mn-P-S-Si	345	max 780

I valori di Rp e Rm sono da prendere come riferimento indicativo in quanto possono essere influenzati dalla forma del prodotto ovvero dalla tecnologia usata per ottenerla.

Corrispondenza indicativa designazioni - sigle unificazione acciai inox

Europa EN		U.S.A. ASTM	ITALIA UNI	FRANCIA AFNOR	U.K. BSI	GERM. DIN	FED. RUSSA GOST	GIAPP. JIS	SVEZIA SS(SIS)
Nome	N°	U.S.A. ASTM	ITALIA UNI	FRANCIA AFNOR	U.K. BSI	GERM. DIN	FED. RUSSA GOST	GIAPP. JIS	SVEZIA SS(SIS)
X 10 CrNi 18-08	1.4310	301	X 12 CrNi 17 07	Z 11 CN 18-08 Z 11 CN 18-08	301 S 21	1.4310	-	SUS 301	23 31
-	-	302	X 8 CrNi 19 10 X 10 CrNi 18 09	Z 12 CN 18-09	302 S 25	1.4319	-	-	-
X 8 CrNiS 18-09	1.4305	303	X 10 CrNiS 18 09	Z 8 CNF 18-09	303 S 21 303 S 31	1.4305	-	SUS 303	23 46
X 5 CrNi 18-10	1.4301	304	X 5 CrNi 18 10	Z 7 CN 18-09	304 S 15 304 S 16	1.4301	08 Kh 18N10 08 Kh 18N11	SUS 304	23 32 23 33
X 2 CrNiN 18-10	1.4311	304 LN	X 2 CrNiN 18 11	Z 3 CN 18-10 Az	304 S 61	1.4311	-	SUS 304 LN	23 71
X 2 CrNi 18-09	1.4307	304 L	-	Z 3 CN 19-09	304 S 11	1.4307	-	SUS 304 L	23 52
X 2 CrNi 19- 11	1.4306	304 L	X 2 CrNi 18 11	Z 3 CN 18-10	304 S 11	1.4306	03 Kh 18N 11	SUS 304 L	23 52
X 4 CrNi 18-12	1.4303	305	X 8 CrNi 18 12	Z 8 CN 18-12	305 S 19	1.4303	-	SUS 305	23 33
X 15 CrNiSi 20-12	1.4828	309	X 16 CrNi 23 14	Z 17 CNS 20-12	309 S 24	1.4828	20 Kh 23N 13	SUH 309	-
X 12 CrNi 23-13	1.4833	309 S	X 6 CrNi 23 14	Z 15 CN 23-13	-	1.4833	-	SUS 309 S	-
X 8 CrNi 25-21	1.4845	310 S	X 6 CrNi 25 20	Z 8 CN 25-20	310 S 16	1.4845 1.4842	10 Kh 23N 18	SUS 310 S	23 61
X 15 CrNiSi 25-21	1.4841	314	X 16 CrNiSi 25 20	Z 15 CNS 25-20	-	1.4841	20 Kh 25N 20 S 2	-	-
X 5 CrNiMo 17-12-2	1.4401	316	X 5 CrNiMo 17 12	Z 7 CND 17-11-02	316 S 31	1.4401	-	SUS 316	23 47
X 3 CrNiMo 17-13-3	1.4436	316	X 5 CrNiMo 17 13	Z 7 CND 17-12-02	316 S 33	1.4436	-	SUS 316	23 43
X 2 CrNiMo 17-12-2	1.4404	316 L	X 2 CrNiMo 17 12	Z 3 CND 17-11-02 Z 3 CND 17-12-02	316 S 11	1.4404	03 Kh 17N 14 M2	SUS 316 L	23 48
X 2 CrNiMo 18-14-3	1.4435	316 L	X 2 CrNiMo 17 13	Z 3 CND 18-14-03	316 S 13	1.4435	03 Kh 16N 15 M3	-	23 53
X 2 CrNiMo 17-12-3	1.4432	316 L	X 2 CrNiMo 17 13	Z 3 CND 17-13-03	316 S 13	1.4432	-	SUS 316 L	23 53
X 2 CrNiMoN 17-11-2	1.4406	316 LN	X 2 CrNiMoN 17 12	Z 3 CND 17-11 Az	-	1.4406	-	SUS 316 LN	-
X 2 CrNiMoN 17-13-3	1.4429	316 LN	X 2 CrNiMoN 17 13	Z 3 CND 17-12 Az	-	1.4429	-	SUS 316 LN	23 75
X 6 CrNiMoTi 17-12-2	1.4571	316 Ti	X 6 CrNiMoTi 17 12	Z 6 CNDT 17-12	320 S 31	1.4571	08 Kh 17N 13 M2T 10 Kh 17N 13 M2T	SUS 316 Ti	23 50
X 6 CrNiMoNb 17-12-2	1.4580	316 Cb	X 6 CrNiMoNb 17 12	Z 6 CNDNb 17-12	-	1.4580	08 Kh 16N 13 M2B	-	-
X 2 CrNiMo 18-15-4	1.4438	317 L	X 2 CrNiMo 18015 X 2 CrNiMo 18016	Z 3 CND 19-15-04	317 S 12	1.4438	-	SUS 317 L	23 67
X 6 CrNiTi 18-10	1.4541	321	X 6 CrNiTi 18 11	Z 6 CNT 18-10	321 S 31	1.4541	08 Kh 18N 10T	SUS 321	23 37
X 10 CrNiTi 18-10	1.4878	321 H	X 8 CrNiTi 18 11	Z 6 CNT 18-10	321 S 20 321 S 51	1.4878 1.4941	12 Kh 18N 10T	SUS 321 H	23 37
X 6 CrNiNb 18-10	1.4550	347	X 6 CrNiNb 18 11	Z 6 CNNb 18-10	347 S 31	1.4550	08 Kh 18N 12 B	SUS 347	23 38
X 13 NiCrSi 35-16	1.4864	330	-	Z 20 NCS 33-16	-	1.4864	-	SUH 330	-
X 6 CrAl 13	1.4002	405	X 6 CrAl 13	Z 8 CA 12	405 S 17	1.4002	-	SUS 405	-
X 2 CrTi 12	1.4512	409	X 2 CrTi 12 X 6 CrTi 12	Z 3 CT 12	409 S 19	1.4512	-	SUH 409 L SUS 409	-
X 6 Cr 13	1.4000	410 S	X 6 Cr 13 X 12 Cr 13	Z 8 C 12	403 S 17	1.4000	08 Kh 13	SUS 403	23 01
X 6 Cr 17	1.4016	430	X 8 Cr 17	Z 8 C 17	430 S 17	1.4016	12 Kh 17	SUS 430	23 20
X 6 CrMo 17-1	1.4113	434	X 8 CrMo 17	Z 8 CD 17-01	434 S 17	1.4113	-	SUS 434	-
X 3 CrTi 17	1.4510	439	X 6 CrTi 17	Z 4 CT 17	-	1.4510	08 Kh 17 T	SUS 430 LX	-
X 2 CrMoTi 18-2	1.4521	444	-	Z 3 CDT 18 02	-	1.4521	-	SUS 444	23 26
X 18 CrN 28	1.4749	446	X 16 Cr 26	-	-	1.4749	15 Kh 28	SUH 446	23 22
X 12 Cr 13	1.4006	410 403	X 12 Cr 13	Z 10 C 13	410 S 21	1.4006	12 Kh 13	SUS 410 SUS 403	23 02
X 20 Cr 13	1.4021	420	X 20 Cr 13	Z 20 C 13	420 S 29 420 S 37	1.4021	20 Kh 13	SUS 420 J1	23 03
X 30 Cr 13	1.4028	420	X 30 Cr 13	Z 33 C 13	420 S 45	1.4028	30 Kh 13	SUS 420 J2	23 04
X 39 Cr 13	1.4031	420	-	Z 33 C 13	420 S 45	1.4031	-	-	23 04
X 46 Cr 13	1.4034	420	X 40 Cr 14	Z 44 C 14	-	1.4034	40 Kh 13	-	-

Saldabilità degli acciai inossidabili
Sia gli acciai inossidabili austenitici che gli acciai inossidabili bifasici mostrano una saldabilità del tutto confrontabile a quella dei tradizionali acciai al carbonio. Le giunzioni ottenibili hanno caratteristiche meccaniche analoghe a quelle del materiale di base; anche le tecnologie di saldatura impiegate sono simili, essendo possibile sia la saldatura manuale che la saldatura automatica. Contrariamente agli acciai al carbonio tradizionali, gli acciai inossidabili non manifestano mai il fenomeno della formazione di cricche a freddo dopo saldatura.
Nel caso si utilizzino tecniche che prevedono materiali d’apporto, l’unica sostanziale differenza rispetto agli acciai al carbonio è data dall’impiego di elettrodi di saldatura specifici per il particolare acciaio impiegato.

L’acciaio per carpenteria metallica

Composizione chimica e caratteristiche meccaniche

L’acciaio è una lega ferro-carbonio. La quantità di carbonio condiziona la resistenza e la duttilità (la prima cresce e la seconda diminuisce all’aumentare del contenuto in carbonio). I più comuni acciai per carpenteria metallica hanno un contenuto in carbonio molto basso (da 0.17% a 0.22%) e sono quindi estremamente duttili. Una caratteristica importante è anche la tenacità dell’acciaio, cioè la sua capacità di evitare rottura fragile alle basse temperature.
La normativa (D.M. 9/1/96, punto 2.1, valido anche per chi usa l’Eurocodice 3) impone limiti alle caratteristiche meccaniche (tensione di rottura e di snervamento) ed all’allungamento a rottura dei diversi tipi di acciaio, nonché limiti alla resilienza (legati alla temperatura ed al grado di saldabilità), necessari per garantire la tenacità (si veda anche il punto 2.3.2).

Prove sull’acciaio

Le prove di laboratorio che più frequentemente si effettuano sugli acciai da carpenteria metallica sono:

prova di trazione;
prova di resilienza;
prova di piegamento.

Vengono talvolta effettuate anche le seguenti prove:

prova a compressione globale;
prova di durezza;
prova di fatica.

Gli acciai inossidabili
La caratteristica fondamentale dell'acciaio inossidabile è dovuta al fatto che il cromo, sempre presente, si ossida a contatto dell'atmosfera. Esso forma così una pellicola sottilissima ma tenace che, se intaccata, si ricompone in ambiente ossidante e preserva la struttura del metallo da ulteriore ossidazione.
Dato che gli acciai resistenti alla corrosione sono numerosi (in Italia se ne producono circa 60 tipi diversi), è più corretto parlare di acciai inossidabili che possono essere raggruppati in:
1)    Acciai inossidabili a struttura martensitica.
2)    Acciai inossidabili a struttura ferritica.
3)    Acciai inossidabili a struttura austenitica.
I primi due gruppi sono compresi nella serie denominata AISI 400, mentre gli acciai inossidabili austenitici fanno parte della serie AISI 300, secondo la classificazione dell'American Iron and Steel Institute.
Gli acciai inossidabili martensitici. Contengono cromo in quantità non inferiore all 20/o, sono magnetici.
Gli acciai inossidabili ferritici. Contengono cromo in misura non inferiore all 40/o, non sono induribili per trattamento termico, sono magnetici.
Gli acciai inossidabili austenìtìci Contengono, quali elementi principali, cromo in quantità non inferiore all 70/o e nichel. Non sono induribili mediante trattamento termico ed al loro stato naturale non risultano magnetici.

Di questi ultimi i tipi più in uso nell'industria farmaceutica, la cui composizione chimica è riportata nella Tabella sono:
1) AISI 304 - che viene usato per contenitori, dissolutori, agitatori e quanto altro può venire a contatto con soluzioni orali o prodotti per uso topico.
2) AISI 316 - che viene usato oltre che per gli impianti sopraddetti anche per attrezzature per prodotti iniettabili o prodotti delicatissimi.

- Composizione chimica di acciai austenitici del tipo AISI 304 e AISI 316.
               Costituente                  AISI 304                   AISI 316

Cromo                          18-20                        16-18
Nichel                          8-12                          1-l4
Molibdeno                                                    2-3
Carbonio                      0,08 max                  0,08 max

- Resistenza alla corrosione
In relazione alla loro composizione chimica (vedi Tab) gli acciai resistono più o meno all'azione corrosiva delle sostanze con cui vengono a contatto. Naturalmente i fenomeni sono, nella pratica, più complessi, tuttavia i dati riportati forniscono un'idea orientativa della differenza di comportamento dei due tipi di acciaio in esame rispetto a differenti agenti corrosivi.

- Finiture
Molta importanza per l'uso dell'acciaio nell'industria farmaceutica assume il grado di finitura delle superfici e delle eventuali saldature; è buona norma ad esempio che tutte le parti a contatto con i prodotti liquidi siano "lucidate a specchio" per consentire la realizzazione di impianti razionali e sicuri per quanto concerne cessioni, pulizia e sterilizzazione.
E' indispensabile chiarire bene che la finitura di un manufatto di acciaio inossidabile non è dovuta, come per la gran parte degli altri materiali, ad una ricopertura superficiale per deposizione di vernici, pitture od altri metalli, come nella cromatura e nella nichelatura, ma è il risultato di un particolare trattamento senza apporto di altri materiali, sia nel caso delle finiture ottenute per laminazione che per abrasione.
Essendo la finitura una caratteristica tipica anche del semilavorato, è necessario salvaguardarla il più possibile durante le fasi di lavorazione ed inoltre sceglierla oculatamente, in funzione di quella che si vuole ottenere sul manufatto finale e dei cicli di lavorazione previsti. E' infatti poco saggio ed economico scegliere una finitura molto costosa se c'è il pericolo di danneggiarla durante la lavorazione o di rovinarla con un cattivo immagazzinamento
Le finiture superficiali delle lamiere di acciaio inossidabile sono in generale indicate secondo la classificazione della American Iron and Steel Institute (AISI) che individua alcuni tipi fondamentali con sigle numeriche.
Esse si dividono in finiture per laminazione e per abrasione: le prime sono indicate con i numeri 1 e 2 a seconda che siano ottenute per laminazione a caldo o a freddo, le seconde sono ottenute per smerigliatura delle superfici previamente laminate con abrasivo a grana differente, a cui può seguire la spazzolatura con polvere di pomice.
Le finiture per abrasione sono classificate dall'AISI con i numeri da 3 a 8 a seconda del grado di finitura ottenuto e di conseguenza dell'intensità di riflessione delle superfici.

Nelle operazioni di finitura per abrasione, occorre tener presente alcuni accorgimenti collegati a caratteristiche tipiche degli acciai inossidabili
La conducibilità termica in essi, per esempio, è inferiore rispetto a quella degli acciai al carbonio e pertanto la superficie di lavoro deve essere raffreddata allo scopo di evitare innalzamenti localizzati di temperatura con conseguenti alterazioni di colore. Dato inoltre che il coefficiente di dilatazione di questi materiali, soprattutto gli austenitici, è maggiore rispetto ai normali acciai al carbonio, accade che si verifichino, specialmente nei manufatti di sottile spessore (inferiori a 0,8 mm), ondulazioni e distorsioni susseguenti agli innalzamenti localizzati di temperatura sopraindicati.
Sarà inoltre necessario, come norma generale, non contaminare la superficie dell'acciaio inossidabile usando utensili che siano stati impiegati per lavorare acciaio comune o altri. Le tracce di essi, infatti, verrebbero riportate sulla superficie "incollandovisi" e la danneggerebbero irrimediabilmente, arrugginendosi anche al semplice contatto atmosferico.

Acciai FERRITICI
Gli acciai ferritici sono quelli aventi indicativamente un tenore di cromo compreso tra 16-30% e tenori di carbonio molto bassi, solitamente al di sotto dello 0,1%, che possono crescere allo 0,35% solo quando il cromo sia al limite superiore.
Secondo la classificazione AISI gli acciai ferritici (compresi i martensitici al solo cromo) sono designati da un numero di tre cifre (esempio 4xx), la prima è il 4 seguita sa una coppia di cifre che non ha nessun riferimento alla analisi del materiale, ma semplicemente serve a distinguere un tipo da un altro.
L' AISI 430 è senza dubbio il tipo di acciai ferritico più diffuso e di maggiore impiego. E' facilmente lavorabile a freddo e presenta un incrudimento inferiore a quello degli acciai austenitici. Possiede buone caratteristiche di resistenza alla corrosione (inferiore a quelle degli acciai austenitici) sia a temperatura ambiente, sia a temperature più elevate e resiste a caldo ai gas solforosi secchi.
E' molto impiegato nell'industria automobilistica, in quella degli elettrodomestici, nell'industria chimica.

Acciai AUSTENITICI
Gli acciai austenitici al Cromo-Nichel contengono quantità di carbonio comprese tra valori inferiori a 0,03% e valori dell'ordine di 0,25%; cromo di quantità comprese tra 17% e il 26% e nichel tra il 7% e il 22%; gli altri elementi aggiuntivi permettono di ottenere determinate caratteristiche. Nella classificazione Aisi sono indicati come "serie 300".
Negli acciai del tipo 304, maggiore è la quantità di nichel minore è l'incudimento che questi acciai subiscono durante la lavorazione plastica. Posseggono caratteristiche meccaniche non elevate a temperatura ambiente e ottime a temperature anche molto basse.
Gli acciai del tipo 316, si distinguono dai precedenti per la presenza di molibdeno che permette loro di dimostrarsi particolarmente resistenti alla corrosione vaiolante (pitting corrosion) e più resistenti degli acciai del tipo 304 nei confronti della corrosione sotto tensione. Le caratteristiche meccaniche sono analoghe a quelle degli acciai già ricordati, ma risultano migliori nel caso di temperature mediamente elevate.
Esistono anche acciai, detti stabilizzati, che derivano dai due gruppi citati i quali, con opportune aggiunte di elementi stabilizzanti come il titanio o il niobio, sono particolarmente resistenti alla corrosione intercristallina. Gli acciai stabilizzati (AISI 321) sono particolarmente indicati per la realizzazione di strutture saldate poste in esercizio in ambienti dove esiste il pericolo di tale tipo di corrosione.
Per l'impiego che necessita elevate caratteristiche meccaniche e di resistenza alla carrosione alle alte temperature, vengono utilizzati acciai resistenti al calore detti refrattari, i quali hanno alti tenori di cromo e di nichel presenti in lega, unitamente ad una più alta percentuale di carbonio.

Acciai Martensitici

Gli acciai martensitici sono essenzialmente degli acciai al solo cromo (11-18%) contenenti piccole quantità di altri elementi in lega quali, il nichel ad esempio, in quantità non mai superiori al 2,5%. I tenori di carbonio possono variare da un minimo di 0,08% ad un massimo di 1,20%.

Gli acciai del tipo 420 (con medi contenuti di carbonio), hanno la possibilità di pervenire, dopo adeguato trattamento termico, a valori di durezza abbastanza elevati, utitamente a buone caratteristiche di tenacità.
Alcuni esempi d'impiego sono il settore delle lame dei coltelli, degli ingranaggi, degli strumenti chirurgici, delle chiavi fisse per dadi di bullini e attrezzi manuali come cacciavite, alberi per pompe e per valvole e in genere per quelle applicazioni che prevedono condizioni più severe d'esercizio per le quali i tipi precedentemente indicati non sarebbero in grado di resistere convenientemente.

CONSIDERAZIONI METALLURGICHE
La struttura degli acciai inossidabili austenitici è alla base del loro impiego. Anche minime variazioni microstrutturali hanno una considerevole influenza sul comportamento alla corrosione nei più diversi ambienti.
Pertanto queste variazioni strutturali possono avere una enorme importanza non solo in relazione all'applicazione finale, ma anche in relazione ai trattamenti superficiali a cui il manufatto dovrà essere sottoposto (si potrebbero infatti verificare fenomeni di corrosione anche durante questi trattamenti superficiali).
E' opportuno quindi tenerne conto e, come affermano le buone regole, si deve conoscere per evitare.
I fenomeni strutturali da evitare sono:
- ingrossamento del grano
(permanenza eccessiva a temperatura elevata, dovuta non solamente a saldatura o trattamenti termici, ma anche a deformazioni o lavorazioni meccaniche).
- precipitazione di carburi
(temperatura, tempo di permanenza e contenuto di carbonio sono i tre fattori che influenzano il fenomeno; si può intervenire anche scegliendo materiali a bassissimo tenore di carbonio o stabilizzati oppure effettuando un trattamento termico di solubilizzazione).
- formazione. di fase sigma
(composizione, temperatura e tempo di permanenza sono i tre fattori che possono influenzare il fenomeno, che per altro è meno rilevante dei primi due negli acciai austenitici).
Prestare un'adeguata attenzione a questi problemi, consentirà poi di evitarne altri, con i relativi costi, in sede di trattamento superficiale del manufatto, per non parlare di quelli che potrebbero intervenire nell'impiego finale.
FENOMENI DI CORROSIONE
Gli acciai inossidabili austenitici hanno la caratteristica di presentare superficialmente uno strato di ossido di cromo (formatosi all'aria o prodotto. artificialmente) molto sottile ed invisibile che protegge il materiale dagli attacchi dell'ambiente; questa resistenza dipende dalla percentuale di cromo e di nichel, nonché dalla presenza di alcuni altri alliganti come ad esempio il molibdeno. La resistenza alla corrosione è invece diminuita dal manganese, che talvolta sostituisce il nichel; effetto negativo ha pure il carbonio al di sopra di certi valori (0,05%. ) in caso di trattamenti termici, saldature o sollecitazioni elevate (in questi casi si trova talvolta impiegato il titanio o il niobio come stabilizzante).
Quando è impedita la formazione di questo strato di ossido di cromo o quando questo viene continuamente distrutto, gli acciai inossidabili austenitici si corrodono.
I tipi di corrosione riscontrabili sono:

corrosione uniforme;
- corrosione galvanica;
- corrosione interstiziale;
- corrosione puntiforme (vaiolatura o pitting);
- corrosione sotto sforzo (stress corrosíon);
- corrosione intercristallina;
- ossidazione da eterogeneità;
- corrosione per fatica, ecc.

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