Le caratteristiche dell'acciaio inossidabile austenitico
Gli acciai austenitici sono acciai inossidabili non magnetici che contengono alti livelli di cromo e nichel e bassi livelli di carbonio. Conosciuti per la loro formabilità e resistenza alla corrosione , gli acciai austenitici sono il tipo di acciaio inossidabile più utilizzato.
Definire le caratteristiche
Gli acciai ferritici hanno una struttura a grani cubici centrata sul corpo (BCC), ma la gamma austenitica degli acciai inossidabili è definita dalla loro struttura cristallina cubica (FCC) centrata sul fronte, che ha un atomo in ogni angolo del cubo e uno nel mezzo. di ogni faccia.
Questa struttura a grana si forma quando una quantità sufficiente di nichel viene aggiunta alla lega dall'8 al 10 percento in una lega di cromo standard del 18 percento.
Oltre ad essere non magnetici, gli acciai inossidabili austenitici non sono trattabili dal calore. Possono essere lavorati a freddo per migliorare la durezza, la forza e la resistenza allo stress, tuttavia. Una soluzione ricopre riscaldata a 1045 ° C seguita da raffreddamento rapido o temprata ripristinerà le condizioni originali della lega, compresa la rimozione della segregazione della lega e il ripristino della duttilità dopo la lavorazione a freddo.
Gli acciai austenitici a base di nichel sono classificati come serie 300. Il più comune di questi è il 304 , che contiene in genere il 18% di cromo e l'8% di nichel.
L'otto percento è la quantità minima di nichel che può essere aggiunta ad un acciaio inossidabile contenente il 18 percento di cromo per convertire completamente tutta la ferrite in austenite. Il molibdeno può anche essere aggiunto a un livello di circa il 2 percento per il grado 316 per migliorare la resistenza alla corrosione.
Sebbene il nichel sia l'elemento legante più comunemente usato per produrre acciai austenitici, l'azoto offre un'altra possibilità. Gli acciai inossidabili con un basso contenuto di nichel e alto contenuto di azoto sono classificati come serie 200. Poiché si tratta di un gas, tuttavia, possono essere aggiunte solo quantità limitate di azoto prima che si verifichino effetti deleteri, compresa la formazione di nitruri e porosità del gas che indeboliscono la lega.
L'aggiunta di manganese , anche una sostanza austenitica, combinata con l'inclusione di azoto consente di aggiungere maggiori quantità di gas. Di conseguenza, questi due elementi, insieme al rame, che ha anche proprietà di formazione di austenite, vengono spesso utilizzati per sostituire il nichel negli acciai inossidabili della serie 200 .
La serie 200, denominata anche acciaio inossidabile al cromo-manganese (CrMn), fu sviluppata negli anni '40 e '50 quando il nichel scarseggiava ei prezzi erano alti. Ora è considerato un sostituto conveniente per gli acciai inossidabili della serie 300 che può fornire un ulteriore vantaggio di una maggiore resistenza allo snervamento.
I gradi diritti degli acciai inossidabili austenitici hanno un contenuto massimo di carbonio dello 0,08%. I tipi a basso tenore di carbonio o gradi "L" contengono un tenore massimo di carbonio dello 0,03 percento al fine di evitare la precipitazione del carburo.
Gli acciai austenitici sono non magnetici nella condizione ricotta, sebbene possano diventare leggermente magnetici a freddo . Hanno una buona formabilità e saldabilità, nonché un'eccellente tenacità, in particolare a temperature basse o criogeniche. I gradi austenitici hanno anche una bassa tensione di snervamento e una resistenza alla trazione relativamente elevata.
Mentre gli acciai austenitici sono più costosi degli acciai inossidabili ferritici, sono generalmente più resistenti e resistenti alla corrosione.
applicazioni
Gli acciai inossidabili austenitici sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui
- Finiture automobilistiche
- Stoviglie
- Attrezzature per alimenti e bevande
- Equipaggiamento industriale
Applicazioni per grado
304 e 304L (grado standard):
- Carri armati
- Serbatoi e tubi di stoccaggio per liquidi corrosivi
- Attrezzatura mineraria, chimica, criogenica, alimentare e delle bevande e farmaceutica
- Posate
- Architettura
- lavelli
309 e 310 (gradi cromati e nichel):
- Fornace, forno e componenti del convertitore catalitico
318 e 316L (gradi di alto contenuto di moli):
- Serbatoi di stoccaggio chimico, recipienti a pressione e tubazioni
321 e 316Ti (gradi "stabilizzati"):
- postbruciatori
- Super riscaldatori
- compensatori
- Soffietto di espansione
Serie 200 (basso numero di nichel):
- Lavastoviglie e lavatrici
- Posate e pentole
- Serbatoi d'acqua interni
- Architettura interna e non strutturale
- Attrezzature per alimenti e bevande
- Parti di automobili