Quali sono i tipi e le proprietà degli acciai?

Diverse leghe di acciaio hanno proprietà e usi diversi.

Diversi tipi di acciaio sono prodotti in base alle proprietà meccaniche e fisiche richieste per la loro applicazione. Vari sistemi di classificazione sono utilizzati per distinguere gli acciai in base a queste proprietà, che comprendono densità, elasticità, punto di fusione, conduttività termica, resistenza e durezza (tra gli altri). Per produrre acciai diversi, i produttori variano il tipo e la quantità di metalli delle leghe, il processo di produzione e il modo in cui gli acciai vengono lavorati per produrre particolari prodotti.

Secondo l'American Iron and Steel Institute (AISI), gli acciai possono essere categorizzati in quattro gruppi in base alle loro composizioni chimiche:

1. Acciai al carbonio
2. Acciai legati
3. Acciai inossidabili
4. Acciai per utensili

Proprietà degli acciai al carbonio

Gli acciai al carbonio sono leghe costituite da una combinazione di ferro e carbonio. Variando la percentuale di carbonio, è possibile produrre acciaio con una varietà di qualità diverse. In generale, maggiore è il livello di carbonio, più forte e più fragile è l'acciaio.

L'acciaio a basso tenore di carbonio è talvolta chiamato "ferro battuto". È facile da lavorare e può essere utilizzato per prodotti decorativi come recinzioni o lampioni. L'acciaio al carbonio medio è molto forte e viene spesso utilizzato per strutture di grandi dimensioni come i ponti. L'acciaio ad alto tenore di carbonio viene utilizzato principalmente per i fili. L'acciaio ultra alto al carbonio, chiamato anche "ghisa", è usato per pentole e altri oggetti. Anche se è un acciaio molto duro, è anche piuttosto fragile.

Proprietà degli acciai legati

Gli acciai legati sono così chiamati perché sono fatti con una piccola percentuale di uno o più metalli oltre al ferro. L'aggiunta di leghe modifica le proprietà degli acciai. Ad esempio, l'acciaio in ferro, cromo e nichel produce acciaio inossidabile. L'aggiunta di alluminio può rendere l'acciaio più uniforme nell'aspetto.

L'acciaio con manganese aggiunto diventa eccezionalmente duro e forte.

Proprietà degli acciai inossidabili

Gli acciai inossidabili contengono tra il 10-20% di cromo, rendendo l'acciaio estremamente resistente alla corrosione (ruggine). Quando un acciaio contiene oltre l'11% di cromo, è circa 200 volte più resistente alla corrosione degli acciai che non contengono cromo. Esistono tre gruppi di acciai inossidabili:

• Gli acciai austenitici, che sono molto ricchi di cromo, contengono anche piccole quantità di nichel e carbonio. Questi sono molto comunemente usati per la lavorazione degli alimenti e le tubazioni. Sono valutati, in parte, perché non sono magnetici.
• Gli acciai ferritici contengono circa il 15% di cromo ma solo tracce di carbonio e leghe metalliche come il molibdeno, l'alluminio o il titanio. Questi acciai sono magnetici, molto duri e resistenti e possono essere ulteriormente rafforzati dalla lavorazione a freddo.
• Gli acciai martensitici contengono quantità moderate di cromo, nichel e carbonio, sono magnetici e termo-curabili. Gli acciai martensitici sono spesso usati per tagliare utensili come coltelli e attrezzature chirurgiche.

Proprietà degli acciai per utensili

Gli acciai per utensili sono metalli durevoli resistenti al calore contenenti tungsteno, molibdeno, cobalto e vanadio. Vengono utilizzati, non a caso, per creare strumenti come le esercitazioni.

Esistono diversi tipi di acciai per utensili, che contengono quantità variabili di metalli in lega diversi.