Conoscenze comuni sull'acciaio inossidabile

Conoscenze comuni sull'acciaio inossidabile

Acciaio è il termine generico per le leghe ferro-carbonio con un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,02% e il 2,11%. Oltre il 2,11% è costituito da ferro.

La composizione chimica dell'acciaio può variare notevolmente. L'acciaio contenente solo carbonio è chiamato acciaio al carbonio o acciaio ordinario. Nel processo di fusione dell'acciaio, è possibile aggiungere anche cromo, nichel, manganese, silicio, titanio, molibdeno e altri elementi di lega per migliorarne le proprietà.

L'acciaio inossidabile è un acciaio le cui principali caratteristiche sono la resistenza alla ruggine e alla corrosione, il contenuto di cromo è almeno del 10,5% e il contenuto di carbonio non è superiore all'1,2%.

   1. L'acciaio inossidabile non arrugginisce?

La presenza di macchie marroni di ruggine sulla superficie dell'acciaio inossidabile suscita sorpresa. Si pensa che l'acciaio inossidabile non arrugginisca. La ruggine non è acciaio inossidabile. Potrebbe essere dovuta a un problema di qualità dell'acciaio. In realtà, questa è una visione unilaterale e errata, frutto della scarsa conoscenza dell'acciaio inossidabile. L'acciaio inossidabile arrugginisce in determinate condizioni. L'acciaio inossidabile ha la capacità di resistere all'ossidazione atmosferica (resistenza alla ruggine) e alla corrosione in ambienti acidi, alcalini e salini, ovvero è resistente alla corrosione. Tuttavia, la sua resistenza alla corrosione varia a seconda della composizione chimica, dello stato di conservazione, delle condizioni di servizio e del tipo di ambiente. Ad esempio, il materiale 304 ha un'eccellente resistenza alla corrosione in atmosfere asciutte e pulite, ma quando viene trasportato in zone costiere, si arrugginisce rapidamente nella nebbia marina ricca di sale. Pertanto, non tutti i tipi di acciaio inossidabile sono resistenti alla corrosione e alla ruggine in qualsiasi momento. L'acciaio inossidabile è un film di ossido ricco di cromo (pellicola protettiva) molto sottile, solido e finemente stabile, formato sulla sua superficie per impedire agli atomi di ossigeno di continuare a penetrare e ossidarsi, conferendogli così la capacità di resistere alla corrosione. Se, per qualche motivo, il film viene costantemente danneggiato, gli atomi di ossigeno presenti nell'aria o nei liquidi continueranno a penetrare o gli atomi di ferro nel metallo continueranno a separarsi, formando ossido di ferro libero, e la superficie metallica sarà costantemente corrosa.

2. Quale tipo di acciaio inossidabile non si arrugginisce facilmente?

Sono tre i fattori principali che influiscono sulla corrosione dell'acciaio inossidabile.

1) Contenuto di elementi di lega

In generale, l'acciaio con un contenuto di cromo del 10,5% non è facile da arrugginire. Maggiore è il contenuto di cromo e nichel, maggiore è la resistenza alla corrosione. Ad esempio, il contenuto di nichel del materiale 304 è compreso tra l'8% e il 10%, mentre quello di cromo è compreso tra il 18% e il 20%. Questo tipo di acciaio inossidabile non arrugginisce in condizioni normali.

2) Processo di fusione delle imprese di produzione

Anche il processo di fusione in un'azienda di produzione influisce sulla resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile. Grandi impianti di fusione in acciaio inossidabile dotati di una buona tecnologia di fusione, attrezzature e tecnologie all'avanguardia possono garantire il controllo degli elementi di lega, la rimozione delle impurità e il controllo della temperatura di raffreddamento delle billette. Pertanto, la qualità del prodotto è stabile e affidabile, la qualità interna è buona e non si arrugginisce facilmente. Al contrario, alcune piccole acciaierie sono arretrate in termini di attrezzature e tecnologie. Durante il processo di fusione, le impurità non possono essere rimosse e i prodotti finiti saranno inevitabilmente soggetti a ruggine.

3) Ambiente esterno

Gli ambienti con clima secco e buona ventilazione non arrugginiscono facilmente. Tuttavia, le aree con elevata umidità, pioggia continua o elevata acidità e alcalinità dell'aria sono soggette a ruggine. L'acciaio inossidabile 304 si arrugginisce se l'ambiente circostante è troppo povero.

 3. Come gestire le macchie di ruggine sull'acciaio inossidabile?

1) Metodi chimici

Utilizzare una pasta o uno spray detergente acido per favorire la passivazione delle parti arrugginite, formando una pellicola di ossido di cromo che ne ripristina la resistenza alla corrosione. Dopo la pulizia acida, è fondamentale risciacquare accuratamente con acqua pulita per rimuovere tutti gli inquinanti e i residui di acido. Dopo il trattamento, lucidare nuovamente con un'apposita lucidatrice e sigillare con cera lucidante. Per le parti con lievi macchie di ruggine, è possibile utilizzare anche una miscela 1:1 di benzina e olio motore per pulire le macchie di ruggine con stracci puliti.

2) Metodo meccanico

Sabbiatura, pallinatura con particelle di vetro o ceramica, annichilazione, spazzolatura e lucidatura. È possibile rimuovere lo sporco causato da materiali precedentemente rimossi, lucidanti o annichilati con metodi meccanici. Tutti i tipi di sporco, in particolare particelle di ferro estranee, possono diventare fonte di corrosione, soprattutto in ambienti umidi. Pertanto, la superficie pulita meccanicamente deve essere pulita formalmente in condizioni asciutte. L'uso di metodi meccanici può solo pulire la superficie e non può alterare la resistenza alla corrosione del materiale stesso. Pertanto, si consiglia di lucidare nuovamente con un'attrezzatura lucidante dopo la pulizia meccanica e di sigillare con cera lucidante.

4. L'acciaio inossidabile può essere giudicato tramite magnete?

Molte persone vanno ad acquistare acciaio inossidabile o prodotti in acciaio inossidabile e portano con sé una piccola calamita. Quando guardano la merce, pensano che l'acciaio inossidabile di buona qualità sia quello che non può essere assorbito. Senza magnetismo, non si arrugginisce. In realtà, questa è una convinzione errata.

La banda di acciaio inossidabile amagnetico è determinata dalla struttura. Durante il processo di solidificazione dell'acciaio fuso, a causa delle diverse temperature di solidificazione, si formeranno acciai inossidabili con strutture diverse come "ferrite", "austenite" e "martensite", tra cui gli acciai inossidabili "ferrite" e "martensite" sono magnetici. L'acciaio inossidabile "austenitico" presenta buone proprietà meccaniche complessive e saldabilità, ma l'acciaio inossidabile "ferritico" con magnetismo è più forte dell'acciaio inossidabile "austenitico" solo in termini di resistenza alla corrosione.

Attualmente, anche i cosiddetti acciai inossidabili delle serie 200 e 300 ad alto contenuto di manganese e basso contenuto di nichel presenti sul mercato non presentano magnetismo, ma le loro prestazioni sono ben lontane da quelle del 304 ad alto contenuto di nichel. Al contrario, il 304 presenta anche micromagnetismo dopo stiramento, ricottura, lucidatura, fusione e altri processi. Pertanto, è un errore di comprensione e non scientifico valutare i vantaggi e gli svantaggi dell'acciaio inossidabile utilizzando acciaio inossidabile privo di magnetismo.

5. Quali sono le marche di acciaio inossidabile più comunemente utilizzate?

201: Il manganese viene utilizzato al posto dell'acciaio inossidabile al nichel, che presenta una certa resistenza agli acidi e agli alcali, un'elevata densità, è lucidabile e non presenta bolle. Viene utilizzato per casse di orologi, tubi decorativi, tubi industriali e altri prodotti trafilati superficialmente.

202: Appartiene alla categoria degli acciai inossidabili a basso contenuto di nichel e alto contenuto di manganese, con un contenuto di nichel e manganese di circa l'8%. In condizioni di debole corrosione, può sostituire il 304, con un rapporto costo-prestazioni elevato. Viene utilizzato principalmente per decorazioni edilizie, guardrail autostradali, ingegneria municipale, corrimano in vetro, strutture autostradali, ecc.

304: acciaio inossidabile generico, con buona resistenza alla corrosione, resistenza al calore, resistenza alle basse temperature e proprietà meccaniche, nonché elevata tenacità, è utilizzato nell'industria alimentare, medica, industriale, chimica e nell'industria dell'arredamento.

304L: acciaio inossidabile 304 a basso tenore di carbonio, utilizzato per parti di apparecchiature con resistenza alla corrosione e formabilità.

316: Con l'aggiunta di Mo, presenta un'eccellente resistenza alla corrosione ad alta temperatura e viene applicato nei settori delle apparecchiature per l'acqua di mare, della chimica, dell'industria alimentare e della fabbricazione della carta.

321: Presenta eccellenti prestazioni di rottura dello stress ad alta temperatura e resistenza allo scorrimento ad alta temperatura.

430: Resistenza alla fatica e al calore, il coefficiente di dilatazione termica è inferiore a quello dell'austenite e viene applicato agli elettrodomestici e alle decorazioni architettoniche.

410: Presenta elevata durezza, tenacità, buona resistenza alla corrosione, elevata conduttività termica, basso coefficiente di dilatazione e buona resistenza all'ossidazione. Viene utilizzato per la produzione di componenti resistenti alla corrosione atmosferica, al vapore acqueo, all'acqua e agli acidi ossidanti.

Di seguito è riportata la tabella dei contenuti degli "elementi di lega" dei diversi gradi di acciaio inossidabile comune solo a scopo di riferimento: