Analoghi di acciai russi e stranieri. Acciai inossidabili duplex Materiale analogo 1.4301
Gli acciai inossidabili duplex stanno diventando sempre più comuni. Sono realizzati da tutti i principali produttori acciaio inossidabile- e ci sono una serie di ragioni per questo:
- Alta resistenza consentendo di ridurre il peso dei prodotti
- Elevata resistenza alla corrosione, in particolare alle fessurazioni da corrosione
Ogni 2-3 anni si tengono convegni dedicati agli acciai duplex in cui vengono presentati decine di articoli tecnici di approfondimento. Questo tipo di acciaio viene promosso attivamente sul mercato. Nuovi gradi di questi acciai compaiono costantemente.
Ma nonostante tutto questo interesse, la quota degli acciai duplex sul mercato mondiale è, secondo le stime più ottimistiche, compresa tra l'1 e il 3%. Lo scopo di questo articolo è in parole semplici spiegare le caratteristiche di questo tipo di acciaio. Verranno descritti sia i vantaggi che gli svantaggi prodotti in acciaio inossidabile duplex.
Informazioni generali sugli acciai inossidabili duplex
L’idea di creare acciai inossidabili duplex risale agli anni ’20, e la prima fusione fu realizzata nel 1930 ad Avesta, in Svezia. Tuttavia, un aumento notevole nell’uso degli acciai duplex si è verificato solo negli ultimi 30 anni. Ciò si spiega principalmente con i miglioramenti nella tecnologia di produzione dell’acciaio, in particolare nei processi per la regolazione del contenuto di azoto nell’acciaio.
Gli acciai austenitici tradizionali, come AISI 304 (analoghi di DIN 1.4301 e 08Х18Н10) e gli acciai ferritici, come AISI 430 (analoghi di DIN 1.4016 e 12Х17), sono abbastanza semplici da produrre e facili da lavorare. Come suggerisce il nome, sono costituiti prevalentemente da una fase: austenite o ferrite. Sebbene questi tipi abbiano una vasta gamma di applicazioni, entrambi hanno i loro svantaggi tecnici:
Quelli austenitici hanno una bassa resistenza (resistenza allo snervamento condizionale 0,2% nello stato dopo l'austenitizzazione 200 MPa), bassa resistenza fessurazione per corrosione
Quelli ferritici hanno bassa resistenza (leggermente superiore a quelli austenitici: il limite di snervamento dello 0,2% è 250 MPa), scarsa saldabilità a grandi spessori, fragilità a bassa temperatura
Inoltre, l’elevato contenuto di nichel negli acciai austenitici li rende più costosi, il che è indesiderabile per la maggior parte degli utenti finali.
L'idea principale degli acciai duplex è quella di selezionare una composizione chimica che produca quantità approssimativamente uguali di ferrite e austenite. Questa composizione di fase offre i seguenti vantaggi:
1) Elevata resistenza: l'intervallo di resistenza alla prova dello 0,2% per i moderni acciai duplex è 400-450 MPa. Ciò consente di ridurre la sezione degli elementi e di conseguenza la loro massa.
Questo vantaggio è particolarmente importante nei seguenti ambiti:
- Recipienti e serbatoi a pressione
- Costruire strutture come i ponti
2) Buona saldabilità dei grandi spessori, non facile come quelli austenitici, ma molto migliore di quelli ferritici.
3) Buona resilienza - molto migliore degli acciai ferritici, soprattutto a basse temperature: di solito fino a meno 50 gradi Celsius, in alcuni casi fino a meno 80 gradi Celsius.
4) Stress Corrosion Cracking (SCC) - Gli acciai austenitici tradizionali sono particolarmente suscettibili a questo tipo di corrosione. Questo vantaggio è particolarmente importante nella produzione di strutture come:
- Serbatoi di acqua calda
- Serbatoi per la produzione di birra
- Impianti di arricchimento
- Telai per piscine
Come si raggiunge l'equilibrio austenite/ferrite?
Per capire come viene prodotto l'acciaio duplex, puoi prima confrontare la composizione di due acciai ben noti: austenitico - AISI 304 (analoghi di DIN 1.4301 e 08Х18Н10) e ferritico - AISI 430 (analoghi di DIN 1.4016 e 12Х17).
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Struttura |
Marca |
Designazione EN |
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|
Ferritico |
16,0-18,0 |
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|
Austenitico |
17,5-19,5 |
8,0-10,5 |
Gli elementi principali degli acciai inossidabili possono essere suddivisi in ferritizzanti ed austenizzanti. Ciascuno degli elementi contribuisce alla formazione dell'una o dell'altra struttura.
Gli elementi ferritizzanti sono Cr (cromo), Si (silicio), Mo (molibdeno), W (tungsteno), Ti (titanio), Nb (niobio)
Gli elementi austenizzanti sono C (carbonio), Ni (nichel), Mn (manganese), N (azoto), Cu (rame)
L'acciaio AISI 430 è dominato da elementi ferritizzanti, quindi la sua struttura è ferritica. L'acciaio AISI 304 ha una struttura austenitica dovuta principalmente al contenuto di circa l'8% di nichel. Per ottenere una struttura duplex con un contenuto di ciascuna fase di circa il 50%, è necessario un equilibrio di elementi austenizzanti e ferritizzanti. Questo è il motivo per cui il contenuto di nichel degli acciai duplex è generalmente inferiore a quello degli acciai austenitici.
Quella che segue è una composizione tipica dell'acciaio inossidabile duplex:
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Marca |
Numero EN/UNS |
Contenuto approssimativo |
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LDX2101 |
1.4162/
|
Bassolegato |
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1.4062/S32202 |
Bassolegato |
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1.4482/
|
Bassolegato |
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1.4362/
|
Bassolegato |
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1.4462/
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Standard |
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1.4410/
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Super |
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Zero 100 |
1.4501/
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Super |
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Ferrinox255/
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1.4507/
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Super |
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Alcuni dei gradi sviluppati più recentemente utilizzano una combinazione di azoto e manganese per ridurre significativamente il contenuto di nichel. Ciò ha un effetto positivo sulla stabilità dei prezzi.
Attualmente, la tecnologia per la produzione di acciai duplex è ancora in fase di sviluppo. Pertanto, ogni produttore promuove il proprio marchio. Il consenso generale è che oggi esistono troppi tipi di acciaio duplex. Ma a quanto pare, osserveremo una situazione del genere finché non emergeranno i “vincitori” tra loro.
Resistenza alla corrosione degli acciai duplex
A causa della varietà degli acciai duplex, quando si determina la resistenza alla corrosione, questi vengono solitamente elencati insieme ai gradi di acciaio austenitico e ferritico. Non esiste ancora una misura uniforme della resistenza alla corrosione. Tuttavia, per classificare gli acciai è conveniente utilizzare l’equivalente numerico della resistenza alla vaiolatura (PREN).
PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Di seguito è riportata una tabella della resistenza alla corrosione degli acciai duplex rispetto agli acciai austenitici e ferritici.
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Marca |
Numero EN/UNS |
PREN approssimativo |
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1.4016/
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Ferritico |
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1.4301/
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Austenitico |
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1.4509/
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Ferritico |
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1.4482/
|
Duplex |
||
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1.4401/
|
Austenitico |
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1.4521/
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Ferritico |
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316L 2,5Mo |
Austenitico |
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2101LDX |
1.4162/
|
Duplex |
|
|
1.4362/
|
Duplex |
||
|
1.4062/S32202 |
Duplex |
||
|
1.4539/
|
Austenitico |
||
|
1.4462/
|
Duplex |
||
|
Zero 100 |
1.4501/
|
Duplex |
|
|
Ferrinox255/ |
1.4507/
|
Duplex |
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1.4410/
|
Duplex |
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1.4547/
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Austenitico |
Va notato che questa tabella può servire solo come guida nella scelta del materiale. È sempre necessario considerare quanto un particolare acciaio sia adatto all'uso in un particolare ambiente corrosivo.
Cracking da corrosione da stress (SCC)
L'SCC è uno dei tipi di corrosione che si verifica in presenza di un determinato insieme di fattori esterni:
- Sollecitazione di trazione
- Ambiente corrosivo
- Temperatura abbastanza elevata Di solito è di 50 gradi Celsius, ma in alcuni casi, ad esempio nelle piscine, può verificarsi a temperature intorno ai 25 gradi Celsius.
Sfortunatamente, gli acciai austenitici convenzionali come AISI 304 (analoghi di DIN 1.4301 e 08Х18Н10) e AISI 316 (analogo di 10Х17Н13М2) sono i più suscettibili all'SCC. I seguenti materiali hanno una resistenza molto più elevata ai danni da radiazioni:
- Acciai inossidabili ferritici
- Acciai inossidabili duplex
- Acciai inossidabili austenitici ad alto contenuto di nichel
La resistenza SCC consente l'utilizzo degli acciai duplex in molti processi che coinvolgono alte temperature, in particolare:
- Negli scaldabagni
- Nelle vasche di produzione della birra
- Negli impianti di desalinizzazione
È noto che i telai delle piscine in acciaio inossidabile sono soggetti a SCC. Nella loro fabbricazione è vietato l'uso di acciai inossidabili austenitici convenzionali, come AISI 304 (analogo a 08Х18Н10) e AISI 316 (analogo a 10Х17Н13М2). Gli acciai austenitici ad alto contenuto di nichel, come le qualità al 6% di Mo, sono i più adatti a questo scopo. Tuttavia, in alcuni casi gli acciai duplex come AISI 2205 (DIN 1.4462) e gli acciai super duplex possono essere considerati un'alternativa.
Fattori che ostacolano la diffusione degli acciai duplex
L’attraente combinazione di elevata resistenza, un’ampia gamma di valori di resistenza alla corrosione e saldabilità media dovrebbe, in teoria, avere un grande potenziale per aumentare la quota di mercato degli acciai inossidabili duplex. Tuttavia, è importante comprendere gli svantaggi degli acciai inossidabili duplex e perché è probabile che rimangano operatori di nicchia.
Un vantaggio come l'elevata resistenza si trasforma immediatamente difetto, non appena si tratta di producibilità della lavorazione del materiale mediante pressione e lavorazione. Elevata resistenza significa anche che la capacità di subire deformazione plastica è inferiore a quella degli acciai austenitici. Pertanto, gli acciai duplex sono praticamente inadatti alla produzione di prodotti che richiedono elevata duttilità. E anche quando la capacità di deformazione plastica è a un livello accettabile, è comunque necessaria più forza per dare la forma richiesta al materiale, come quando si piegano i tubi. Esiste un'eccezione alla regola relativa alla scarsa lavorabilità: la qualità LDX 2101 (EN 1.4162) prodotta da Outokumpu.
Il processo di fusione degli acciai inossidabili duplex è molto più complesso rispetto a quello degli acciai austenitici e ferritici. Se la tecnologia di produzione, in particolare il trattamento termico, viene violata, oltre all'austenite e alla ferrite, negli acciai duplex possono formarsi numerose fasi indesiderate. Le due fasi più significative sono rappresentate nello schema sottostante.
Per ingrandire cliccare sull'immagine.
Entrambe le fasi portano alla fragilità, cioè alla perdita di resistenza agli urti.
La formazione della fase sigma (più di 1000º C) si verifica più spesso quando la velocità di raffreddamento è insufficiente durante il processo di produzione o saldatura. Maggiore è il numero degli elementi leganti nell'acciaio, maggiore è la probabilità della formazione della fase sigma. Pertanto, gli acciai super duplex sono i più suscettibili a questo problema.
La fragilità a 475 gradi risulta dalla formazione di una fase chiamata α′ (alfa primo). Sebbene la temperatura più pericolosa sia 475 gradi Celsius, può formarsi anche a temperature più basse, fino a 300º C. Ciò pone restrizioni sulla temperatura massima di esercizio degli acciai duplex. Questa limitazione restringe ulteriormente il campo delle possibili applicazioni.
Esiste invece una limitazione sulla temperatura minima di esercizio degli acciai duplex, per i quali è superiore a quella degli acciai austenitici. A differenza degli acciai austenitici, gli acciai duplex subiscono una transizione fragile-duttile durante le prove di resilienza. La temperatura di prova standard per gli acciai utilizzati nelle strutture offshore di petrolio e gas è meno 46° C. In genere, gli acciai duplex non vengono utilizzati a temperature inferiori a meno 80° C.
Breve panoramica delle proprietà degli acciai duplex
- La resistenza di progetto è doppia rispetto a quella degli acciai inossidabili austenitici e ferritici
- Ampia gamma di valori di resistenza alla corrosione, che consente di selezionare un grado per un compito specifico
- Buona resistenza agli urti fino a meno 80º C, limitando l'uso in ambienti criogenici.
- Eccezionale resistenza alle fessurazioni da corrosione
- Buona saldabilità di grandi sezioni
- Maggiore difficoltà di lavorazione e stampaggio rispetto agli acciai austenitici
- Temperatura massima funzionamento limitato a 300 gradi Celsius
Materiale tratto dal sito della British Stainless Steel Association www.bssa.org.uk
Analoghi di acciai russi e stranieri
I paesi e i relativi standard sui metalli sono elencati di seguito:
- Australia – AS (Standard australiano)
- Austria - ONORM
- Belgio – NBN
- Bulgaria-BDS
- Ungheria - MSZ
- Regno Unito - BS (Standard britannico)
- Germania-DIN (Norme tedesche), W.N.
- Unione Europea - IT (Norma Europea)
- Italia – UNI (Norme Nazionali Italiane)
- Spagna - ONU (Standard nazionali spagnoli)
- Canada – CSA (Associazione canadese per gli standard)
- Cina – Gran Bretagna
- Norvegia – NS (Norme Norvegia)
- Polonia – PN (Norma Polonia)
- Romania – STAS
- Russia - GOST (Norma statale), QUELLO (Specifiche)
- USA-AISI (Istituto americano del ferro e dell'acciaio),ACI (Istituto Americano del Calcestruzzo),ANSI (Istituto nazionale americano per gli standard), A.M.S. (American Mathematical Society: ricerca e borsa di studio sulla matematica),API (Istituto Americano del Petrolio), ASME (Società americana degli ingegneri meccanici),ASTM (Società americana di test e materiali),AWS (Società Americana della Saldatura),SAE (Società degli ingegneri automobilistici), UNS
- Finlandia - SFS (Associazione finlandese per gli standard)
- Francia - AFNOR NF (associazione francese di normalizzazione)
- Repubblica Ceca – CSN (Norma dello Stato ceco)
- Svezia – SS (Standard svedese)
- Svizzera – SNV (Norme svizzere-Vereinigung)
- Jugoslavia - JUS
- Giappone – JIS (Standard industriale giapponese)
- Norma internazionale - ISO (Organizzazione internazionale per la standardizzazione)
Gli Stati Uniti utilizzano diversi sistemi per denominare metalli e leghe, associati alle organizzazioni di standardizzazione esistenti. Le organizzazioni più famose sono:
- AISI - Istituto Americano del Ferro e dell'Acciaio
- ACI - Istituto Americano Casting
- ANSI - Istituto nazionale americano per gli standard
- AMS - Specifiche dei materiali aerospaziali
- ASME - Società americana degli ingegneri meccanici
- ASTM - Società americana per test e materiali
- AWS - Società americana di saldatura
- SAE - Società degli ingegneri automobilistici
Di seguito sono riportati i sistemi di designazione dell'acciaio più popolari utilizzati negli Stati Uniti.
Sistema di designazione AISI:
Acciai al carbonio e legati:
Nel sistema di designazione AISI, gli acciai al carbonio e legati sono generalmente designati utilizzando quattro numeri. Le prime due cifre indicano il numero del gruppo di acciaio e le ultime due indicano il contenuto medio di carbonio nell'acciaio, moltiplicato per 100. Quindi l'acciaio 1045
appartiene al gruppo 10XX acciai strutturali di alta qualità (non solfinati con un contenuto di Mn inferiore all'1%) e contengono circa lo 0,45% di carbonio.
Acciaio 4032
è drogato (gruppo 40XX), con un contenuto medio di C - 0,32% e Mo - 0,2 o 0,25% (contenuto reale di C nell'acciaio 4032
- 0,30 - 0,35%, Mo - 0,2 - 0,3%).
Acciaio 8625
è anche drogato (gruppo 86ХХ) con un contenuto medio: C - 0,25% (valori reali 0,23 - 0,28%), Ni - 0,55% (0,40 - 0,70%), Cr - 0,50% (0,4 - 0,6%), Mo - 0,20% (0,15 - 0,25%) .
Oltre a quattro numeri, i nomi degli acciai possono contenere anche lettere. Allo stesso tempo, le lettere B E l, il che significa che l'acciaio è legato rispettivamente con boro (0,0005 - 0,03%) o piombo (0,15 - 0,35%), sono posti rispettivamente tra la seconda e la terza cifra della sua designazione, ad esempio: 51B60 O 15L48.
Lettere M E E mettere davanti il nome dell'acciaio, questo significa che l'acciaio è destinato alla produzione di prodotti lunghi non responsabili (lettera M) o fusi in forno elettrico (lett E). Potrebbe esserci una lettera alla fine del nome dell'acciaio H, nel senso che tratto caratteristico Questo acciaio è temprabile.
Acciai inossidabili:
La designazione degli acciai inossidabili standard secondo AISI comprende tre numeri seguiti in alcuni casi da una, due o più lettere. La prima cifra della designazione determina la classe dell'acciaio. Quindi le designazioni degli acciai inossidabili austenitici iniziano con i numeri 2XX E 3XX, mentre gli acciai ferritici e martensitici sono definiti nella classe 4XX. Inoltre le ultime due cifre, a differenza degli acciai al carbonio e legati, non sono in alcun modo legate alla composizione chimica, ma determinano semplicemente il numero di serie dell'acciaio del gruppo.
Denominazioni negli acciai al carbonio:
10ХХ - Acciai non risolfinati, Mn: inferiore all'1%
11ХХ - Acciai risolfinati
12ХХ - Acciai rifosforizzati e risolfinati
15ХХ - Acciai non risolfinati, Mn: più dell'1%
Denominazioni negli acciai legati:
13ХХ - Mn: 1,75%
40XX - Mo: 0,2, 0,25% o Mo: 0,25% e S: 0,042%
41ХХ - Cr: 0,5, 0,8 o 0,95% e Mo: 0,12, 0,20 o 0,30%
43ХХ - Ni: 1,83%, Cr: 0,50 - 0,80%, Mo: 0,25%
46ХХ - Ni: 0,85 o 1,83% e Mo: 0,2 o 0,25%
47XX - Ni: 1,05%, Cr: 0,45% e Mo: 0,2 o 0,35%
48ХХ - Ni: 3,5% e Mo: 0,25%
51ХХ - Cr: 0,8, 0,88, 0,93, 0,95 o 1,0%
51ХХХ - Cr: 1,03%
52ХХХ - Cr: 1,45%
61ХХ - Cr: 0,6 o 0,95% e V: 0,13% min o 0,15% min
86ХХ - Ni: 0,55%, Cr: 0,50% e Mo: 0,20%
87ХХ - Ni: 0,55%, Cr: 0,50% e Mo: 0,25%
88XX - Ni: 0,55%, Cr: 0,50% e Mo: 0,35%
92XX - Si: 2,0% o Si: 1,40% e Cr: 0,70%
50BXX - Cr: 0,28 o 0,50%
51BXX - Cr: 0,80%
81BXX - Ni: 0,30%, Cr: 0,45% e Mo: 0,12%
94BXX - Ni: 0,45%, Cr: 0,40% e Mo: 0,12%
Le lettere e i numeri aggiuntivi che seguono i numeri utilizzati per designare gli acciai inossidabili AISI significano:
xxxL - Basso contenuto di carbonio< 0.03%
xxxS - Contenuto di carbonio normale< 0.08%
xxxN - Aggiunta di azoto
xxxLN - Basso contenuto di carbonio< 0.03% + добавлен азот
xxxF - Aumento del contenuto di zolfo e fosforo
xxxSe - Aggiunto selenio
xxxB - Aggiunto silicio
xxxH - Gamma estesa di contenuto di carbonio
xxxCu - Rame aggiunto
Esempi:
Acciaio 304
appartiene alla classe austenitica, per il contenuto di carbonio in essa contenuto< 0.08%. В то же время в стали 304 l carbonio totale< 0.03%, а в стали 304H il carbonio è determinato dall'intervallo 0,04 - 0,10%. L'acciaio specificato, inoltre, può essere legato con azoto (quindi il suo nome sarà 304 n) o rame ( 304 Cu).
In acciaio 410
appartenente alla classe martensitico-ferritica, contenuto di carbonio<< 0.15%, а в стали 410S- carbonio< 0.08%. В стали 430F a differenza dell'acciaio 430
aumento del contenuto di zolfo e fosforo e nell'acciaio 430 FSeÈ stato aggiunto anche il selenio.
Sistema di designazione ASTM:
La designazione degli acciai nel sistema ASTM comprende:
- lettera UN, nel senso che stiamo parlando di metallo ferroso;
- numero di serie del documento normativo ASTM (standard);
- la designazione effettiva della qualità dell'acciaio.
Tipicamente, gli standard ASTM adottano il sistema americano di notazione per le quantità fisiche. Nello stesso caso, se la norma contiene un sistema di notazione metrica, dopo il suo numero viene posta una lettera M. Gli standard ASTM, di norma, definiscono non solo la composizione chimica dell'acciaio, ma anche un elenco completo di requisiti per i prodotti metallici. Per designare i gradi di acciaio effettivi e determinarne la composizione chimica, è possibile utilizzare sia il sistema di designazione proprio di ASTM (in questo caso, la composizione chimica degli acciai e le loro marcature sono determinate direttamente nella norma), sia altri sistemi di designazione, ad esempio AISI - per barre, fili, pezzi ecc., o ACI - per getti di acciaio inossidabile.
Esempi:
A 516 / A 516M - 90 Grado 70 Qui A determina che si tratta di metallo ferroso; 516
- questo è il numero di serie dello standard ASTM ( 516M- questo è lo stesso standard, ma nel sistema di notazione metrica); 90
- anno di pubblicazione della norma; Grado 70- grado di acciaio. In questo caso viene utilizzato il sistema di designazione dell'acciaio di ASTM 70
definisce la resistenza minima a trazione dell'acciaio nelle prove di trazione (in ksi, che è circa 485 MPa).
A 276 Tipo 304 L. Questo standard utilizza la designazione del grado di acciaio nel sistema AISI - 304 l.
Un 351 grado CF8M. Qui viene utilizzata la notazione ACI: prima lettera C significa che l'acciaio appartiene al gruppo dei resistenti alla corrosione, 8
- determina il contenuto medio di carbonio in esso (0,08%), M- significa che all'acciaio è stato aggiunto molibdeno.
A 335 / A 335M grado P22; A 213 / A 213M grado T22; A 336/A 336M classe F22. Questi esempi utilizzano la designazione dell'acciaio di ASTM. Le prime lettere significano che l'acciaio è destinato alla produzione di tubi ( P O T) o forgiati ( F).
Un TP304 di grado 269. Qui viene utilizzato un sistema di notazione combinato. Lettere TP determinare che l'acciaio è destinato alla produzione di tubi, 304
è la designazione dell'acciaio nel sistema AISI.
Sistema di notazione universale UNS:
UNS è un sistema di designazione universale per metalli e leghe. È stato creato nel 1975 per unificare i vari sistemi di notazione utilizzati negli Stati Uniti. Secondo UNS, le designazioni degli acciai sono costituite da una lettera che definisce il gruppo di acciaio e cinque numeri.
Il sistema UNS facilita la classificazione degli acciai AISI. Per gli acciai strutturali e legati compresi nel gruppo G, le prime quattro cifre del nome sono la designazione dell'acciaio nel sistema AISI, l'ultima cifra sostituisce le lettere che compaiono nelle designazioni AISI. Quindi alle lettere B E l, il che significa che l'acciaio è legato con boro o piombo, corrisponde ai numeri 1
E 4
, e la lettera E, il che significa che l'acciaio è stato fuso in un forno elettrico - il numero 6
.
I nomi degli acciai inossidabili AISI iniziano con la lettera S e includono la designazione dell'acciaio AISI (le prime tre cifre) e due cifre aggiuntive corrispondenti a lettere aggiuntive nella designazione AISI.
Denominazioni degli acciai nel sistema UNS:
Dxxxxx - Acciai con proprietà meccaniche prescritte
Gxxxxx - Acciai al carbonio e legati AISI (esclusi acciai per utensili)
Hxxxxx - Lo stesso, ma per gli acciai temprabili
Jxxxxx - Acciai da fusione
Kxxxxx - Acciai non compresi nel sistema AISI
Sxxxxx - Acciai inossidabili resistenti al calore e alla corrosione
Txxxxx - Acciai per utensili
Wxxxxx - Materiali di saldatura
Le lettere e i numeri aggiuntivi che seguono i numeri utilizzati per designare gli acciai inossidabili UNS significano:
xxx01 - Basso contenuto di carbonio< 0.03%
xxx08 - Contenuto di carbonio normale< 0.08%
xxx09 - Gamma estesa di contenuto di carbonio
xxx15 - Aggiunto silicio
xxx20 - Aumento del contenuto di zolfo e fosforo
xxx23 - Aggiunto selenio
xxx30 - Aggiunto rame
xxx51 - Aggiunto azoto
xxx53 - Basso contenuto di carbonio< 0.03% + добавлен азот
Esempi:
Acciaio al carbonio 1045
ha una designazione nel sistema ONU G 10450 e acciaio legato 4032
- G40320.
Acciaio 51B60, drogato con boro, viene chiamato nel sistema UNS G 51601 e acciaio 15L48, legato con piombo, - G15484.
Gli acciai inossidabili sono designati: 304
- S30400, 304 l - S30401, 304H - S30409, UN 304 Cu - S30430.
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Grado di acciaio |
Analoghi negli standard statunitensi |
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Paesi della CSI GOST |
Euronorme |
||
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R0M2SF10-MP |
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R2 M10 K8-MP |
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R6 M5 K5-MP |
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R6 M5 F3-MP |
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R6 M5 F4-MP |
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R6 M5 F3 K8-MP |
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R10 M4 F3 K10-MP |
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R6 M5 F3 K9-MP |
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R12 M6 F5-MP |
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R12 F4 K5-MP |
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|
R12 F5 K5-MP |
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Acciaio strutturale:
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Grado di acciaio |
Analoghi negli standard statunitensi |
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Paesi della CSI GOST |
Euronorme |
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Gamma base di qualità di acciaio inossidabile:
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CIS (GOST) |
Euronorme (EN) |
Germania (DIN) |
Stati Uniti (AISI) |
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03X17N13M2 |
X2 CrNiMo 17-12-2 |
||
|
03X17N14M3 |
X2 CrNiMo 18-4-3 |
||
|
03 X18 N10 T-U |
|||
|
06 ХН28 MDT |
X3 NiCrCuMoTi 27-23 |
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|
08X17N13M2 |
X5CrNiMo 17-13-3 |
||
|
08X17N13M2T |
Х6 CrNiMoTi 17-12-2 |
||
|
Х6 CrNiTi 18-10 |
|||
|
20 Х25 Н20 С2 |
X56 CrNiSi 25-20 |
||
|
03X19N13M3 |
|||
|
02X18M2BT |
|||
|
02X28N30MDB |
X1 NiCrMoCu 31-27-4 |
||
|
03X17N13AM3 |
X2 CrNiMoN 17-13-3 |
||
|
03X22N5AM2 |
X2 CrNiMoN 22-5-3 |
||
|
03X24N13G2S |
|||
|
08X16N13M2 B |
X1 CrNiMoNb 17-12-2 |
||
|
08X18N14M2 B |
1.4583 X10 CrNiMoNb |
X10 CrNiMoNb 18-12 |
|
|
X8 СrNiAlTi 20-20 |
|||
|
X3 CrnImOn 27-5-2 |
|||
|
Х6 CrNiMoNb 17-12-2 |
|||
|
X12 CrMnNiN 18-9-5 |
|||
Acciaio per cuscinetti:
|
Grado di acciaio |
Analoghi negli standard statunitensi |
||
|
Paesi della CSI GOST |
Euronorme |
||
Acciaio per molle:
|
Grado di acciaio |
Analoghi negli standard statunitensi |
||
|
Paesi della CSI GOST |
Euronorme |
||
Acciaio resistente al calore:
|
Grado di acciaio |
Analoghi negli standard statunitensi |
||
|
Paesi della CSI GOST |
Euronorme |
||
Conformità tra norme nazionali ed estere per acciaio e tubi
Norme sull'acciaio
|
Germania |
Unione Europea |
Norma ISO |
Inghilterra |
Francia |
Italia |
Russia |
|
|
DIN17200 |
acciaio trattato termicamente |
NFA 35-552 |
UNI7845 |
GOST 4543-71 |
|||
|
acciaio cementato |
GOST 4543-71 |
||||||
|
acciaio laminato a caldo per molle ricotte |
|||||||
|
filo per molle e nastro d'acciaio in acciaio inossidabile |
|||||||
|
cuscinetto a sfere/carrello in acciaio |
|||||||
|
temperatura e grado di materiale ad alta temperatura per viti e dadi |
GOST 5632-72 |
||||||
|
forgiatura e barra d'acciaio laminata o forgiata di temperatura, acciaio saldabile |
ISO2604/1 |
||||||
|
acciaio per utensili, compreso l'acciaio rapido |
GOST1435 |
||||||
|
DIN 17440 |
BS 970/1 |
UNI6900 |
GOST 5632-72 |
||||
|
acciaio inossidabile per apparecchiature mediche |
|||||||
|
acciaio inossidabile per impianto chirurgico |
|||||||
|
grado del materiale della valvola |
GOST 5632-72 |
||||||
|
acciaio non magnetico |
|||||||
|
CUCIRE 470 |
acciaio resistente al calore |
BS 1554-81 |
UNI6900 |
GOST 5632-72 |
|||
|
acciaio da costruzione |
1.4301 è lo standard per i gradi di acciaio inossidabile austenitico grazie alla sua buona resistenza alla corrosione, facilità di formatura e fabbricazione combinati con il suo aspetto estetico in condizioni lucidate, rettificate e levigate.
| Standard |
EN 10028-7 - Acciaio laminato piatto per lavori sotto pressione. Parte 7: Acciai inossidabili EN 10088-1 - Acciai inossidabili. Parte 1: Elenco degli acciai inossidabili EN 10088-2 - Acciai inossidabili. Parte 2: condizioni tecniche per la fornitura di lamiere e nastri di acciai resistenti alla corrosione per usi generali 10088-3 - Acciaio inossidabile. Parte 3. Condizioni tecniche per la fornitura di semilavorati, vergelle, vergelle, fili trafilati, profilati e prodotti con finitura superficiale migliorata di acciai resistenti alla corrosione per usi generali; EN 10088-4 - Acciaio inossidabile - Parte 4: Condizioni tecniche di fornitura per lamiere e/o nastri di acciaio resistenti alla corrosione per scopi edili EN 10088-5 - Acciai inossidabili. Parte 5. Condizioni tecniche per la fornitura di barre, vergelle, fili trafilati, profilati e prodotti con finitura superficiale migliorata in acciai resistenti alla corrosione per l'edilizia EN 10151 - Nastri in acciaio inossidabile per molle - Condizioni tecniche di fornitura EN 10216-5 - Tubi di acciaio senza saldatura per applicazioni in pressione. Condizioni tecniche di consegna. Parte 5. Tubi in acciaio inossidabile EN 10217-7 - Tubi saldati di acciaio per impieghi a pressione. Condizioni tecniche di consegna. Parte 7. Tubi in acciaio inossidabile EN 10222-5 - Fucinati di acciaio per recipienti a pressione. Parte 5. Acciai inossidabili martensitici, austenitici e austeno-ferritici EN 10250-4 - Pezzi grezzi di acciaio per forgiatura aperta per uso generale. Parte 4. Acciai inossidabili EN 10263-5 - Vergella, nastri e fili di acciaio per ricalcatura ed estrusione a freddo. Parte 5. Condizioni fondamentali di consegna per l'acciaio inossidabile EN 10264-4 - Fili e prodotti in filo di acciaio. Parte 4. Filo di acciaio inossidabile EN 10269 - Acciai e leghe di nichel per elementi di fissaggio utilizzati ad alte e/o basse temperature EN 10270-3 - Specifica per filo di acciaio per molle meccaniche. Parte 3: filo di acciaio inossidabile EN 10272 - Stelo in acciaio inossidabile per applicazioni a pressione EN 10296-2 - Tubi tondi di acciaio saldati per usi meccanici e tecnici generali. Condizioni tecniche di consegna. Parte 2. Acciai inossidabili EN 10297-2 - Tubi tondi di acciaio senza saldatura per l'ingegneria meccanica e scopi tecnici generali. Condizioni tecniche di consegna. Parte 2. Acciai inossidabili EN 10312 - Tubi saldati di acciaio inossidabile per la fornitura di liquidi acquosi, compresa l'acqua potabile. Condizioni tecniche di consegna |
||
| Noleggio | Tubo, asta, asta, vergella, profilo | ||
| Altri nomi | Internazionale (ONU) | S30400 | |
| Commerciale | Acidur 4567 | ||
Poiché l'1.4301 non è resistente alla corrosione intergranulare allo stato saldato, l'1.4307 dovrebbe essere menzionato se è necessario saldare sezioni di grandi dimensioni e non è possibile eseguire alcun trattamento di solubilizzazione post-saldatura. Le condizioni della superficie svolgono un ruolo importante nella resistenza alla corrosione. Questi acciai, con superfici lucide, hanno una resistenza alla corrosione molto più elevata rispetto alle superfici più ruvide dello stesso materiale.
Composizione chimica in % dell'acciaio X5CrNi18-10
Il valore specifico di S è determinato in base alle proprietà richieste:
- per lavorazioni meccaniche S 0,15 - 0,30
- per saldabilità S 0,008 - 0,030
- per lucidare S< 0,015
Proprietà meccaniche del materiale X5CrNi18-10
| EN 10028-7, EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10312 | ||||||
| Assortimento | Spessore, mm, massimo | Limite di snervamento, R 0,2 , MPa, min | Limite di snervamento, R 1,0 , MPa, min | M ,MPa | DIallungamento relativo, %, min (campioni longitudinali e trasversali) allo spessore | |
| < 3 мм |
≥ 3 mm |
|||||
| Nastri laminati a freddo | 8 | 230 | 260 | 540 - 750 | 45 | 45 |
| Lamiera laminata a caldo | 13,5 | 210 | 250 | 520 - 720 | 45 | 45 |
| Nastri laminati a caldo | 75 | 210 | 250 | 520 - 720 | 45 | 45 |
| EN 10250-4, EN 10272 (spessore ≤400) |
||||||
| Spessore mm | Limite di snervamento, R 0,2 , MPa, min | Limite di snervamento, R 1,0 , MPa, min | M ,MPa | Allungamento relativo,%, (campioni trasversali), min | Lavoro energetico d'impatto KV 2, J, min | |
| Campioni longitudinali | Campioni trasversali | |||||
|
≤250 |
225 |
500 - 700 |
35 | 100 | 60 | |
Trattamento in soluzione solida:
- temperatura 1000 - 1100 °C
- raffreddamento: acqua o aria
Trattamento termico:
+A - ricottura di addolcimento
+AT - trattamento in soluzione solida
Qualità della superficie:
+C - deformazione a freddo
+LC - rotolamento regolare
+PE - dopo lo stripping
| EN10264-4 | |
| Diametro (d), mm | Resistenza alla trazione, MPa, min (NT) |
| d ≤ 0,20 | 2050 |
| 0,20 < d ≤ 0,30 | 2000 |
| 0,30 < d ≤ 0,40 | 1950 |
| 0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 |
| 0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 |
| 0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 |
| 0,80 < d ≤ 1,00 | 1750 |
| 1,00 < d ≤ 1,25 | 1700 |
| 1,25 < d ≤ 1,50 | 1650 |
| 1,50 < d ≤ 1,75 | 1600 |
| 1,75 < d ≤ 2,00 | 1550 |
| 2,00 < d ≤ 2,50 | 1500 |
| 2,50 < d ≤ 3,00 | 1450 |
| EN10270-3 |
||
| Diametro (d), mm |
Resistenza alla trazione temporanea, MPa, max |
|
| N.S. | H.S. | |
| d ≤ 0,20 | 2000 | 2150 |
| 0,20 < d ≤ 0,30 | 1975 | 2050 |
| 0,30 < d ≤ 0,40 | 1925 | 2050 |
| 0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 | 1950 |
| 0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 | 1950 |
| 0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 | 1850 |
| 0,80 < d ≤ 1,00 | 1775 | 1850 |
| 1,00 < d ≤ 1,25 | 1725 | 1750 |
| 1,25 < d ≤ 1,50 | 1675 | 1750 |
| 1,50 < d ≤ 1,75 | 1625 | 1650 |
| 1,75 < d ≤ 2,00 | 1575 | 1650 |
| 2,00 < d ≤ 2,50 | 1525 | 1550 |
| 2,50 < d ≤ 3,00 | 1475 | 1550 |
| 3,00 < d ≤ 3,50 | 1425 | 1450 |
| 3,50 < d ≤ 4,25 | 1400 | 1450 |
| 4,25 < d ≤ 5,00 | 1350 | 1350 |
| 5,00 < d ≤ 6,00 | 1300 | 1350 |
| 6,00 < d ≤ 7,00 | 1250 | 1300 |
| 7,00 < d ≤ 8,50 | 1200 | 1300 |
| 8,50 < d ≤ 10,00 | 1175 | 1250 |
| EN 10088-3(1C, 1E, 1D, 1X, 1G e 2D), EN 10088-5(1C, 1E, 1D, 1X, 1G e 2D) |
||||||
|
Spessore mm |
Durezza HBW, max | Limite di snervamento, R 0,2 , MPa, min | Limite di snervamento, R 1,0 , MPa, min | Resistenza alla trazione R M ,MPa | ||
| Campioni longitudinali | Campioni trasversali | |||||
|
≤160 |
215 | 190 | 225 | 500 - 700 | 45 | - |
| >160≤ 250 (EN 10088-3, EN 10088-5) >160 ≤400 (EN 10272) |
215 | 190 | 225 | 500 - 700 | - | 35 |
Formatura a caldo: temperatura 1200 - 900°C, raffreddamento ad aria
Trattamento in soluzione solida: temperatura 1000 - 1100 °C, raffreddamento in acqua, in aria
| EN 10088-3(2H, 2B, 2G e 2P), EN 10088-5(2H, 2B, 2G e 2P) | ||||||
| Spessore, mm (t) |
Limite di snervamento, R 0,2
, MPa, min |
Resistenza alla trazione R m, MPa |
Allungamento relativo, %, min |
Lavoro d'impatto KV 2, J, min | ||
| Campioni longitudinali | Campioni trasversali | Campioni longitudinali | Campioni trasversali | |||
| ≤ 10 | 400 | 600 - 950 | 25 | - | - | - |
| 10 < t ≤ 16 | 400 | 600 - 950 | 25 | - | - | - |
|
16 < t ≤ 40 |
190 | 600 - 850 | 30 | - | 100 | - |
|
40 < t ≤ 63 |
190 | 580 - 850 | 30 | - | 100 | - |
|
63 < t ≤ 160 |
190 | 500 - 700 | 45 | - | 100 | - |
|
160 < t ≤ 250 |
190 | 500 - 700 | - | 35 | - | 60 |
Resistenza alla trazione del filo con diametro ≥ 0,05 mm in condizioni 2H
| EN10088-3 | ||||||||||
| Resistenza alla trazione, MPa | ||||||||||
|
+C500 |
+C600 |
+C700 |
+C800 |
+C900 |
+C1000 |
+C1100 |
+C1200 |
+C1400 | +C1600 | +C1800 |
| 500-700 |
600-800 |
700-900 |
800-1000 |
900-1100 |
1000-1250 |
1100-1350 |
1200-1450 |
1400-1700 |
1600-1900 |
1800-2100 |
Proprietà meccaniche a temperatura ambiente del filo ricotto allo stato 2D
| EN10088-3(2D) | ||
| Spessore, mm (t) |
Resistenza alla trazione R M ,MPa |
Allungamento relativo, %, min |
| 0,05< t ≤0,10 | 1100 | 20 |
| 0,10< t ≤0,20 | 1050 | 20 |
|
0,20< t ≤0,50 |
1000 | 30 |
|
0,50< t ≤1,00 |
950 | 30 |
|
1,00< t ≤3,00 |
900 | 30 |
|
3,00< t ≤5,00 |
850 | 35 |
|
5,00< t ≤16,00 |
800 | 35 |
Proprietà meccaniche per barre a temperatura ambiente di acciai allo stato indurito (2H).
Trattamento termico prima della successiva deformazione
- Trattamento soluzione solida: 1020 - 1100 °C
- Tempra in acqua, aria o gas (il raffreddamento deve essere sufficientemente veloce)
Formatura a caldo prima della post-lavorazione
- temperatura 1100 - 850 °C
- raffreddamento in ambiente ad aria o gas
Test di temperatura elevata
|
Temperatura, °C |
EN10269(+AT) | EN 10088-3, EN 10088-5, EN 10216-5, EN 10272 |
|||
|
Limite di snervamento, minimo, R p0.2 ,MPa |
|
Limite di snervamento, minimo, R p0.2 ,MPa |
Limite di snervamento, minimo, R p0.2 ,MPa |
Resistenza alla trazione, min, Rm, MPa (EN10272) |
|
| 50 | 177 | 480 | 180 (EN 10216-5) | 218 (EN 10216-5) | - |
| 100 | 155 | 450 | 155 | 190 | 450 |
| 150 | 140 | 420 | 140 | 170 | 420 |
| 200 | 127 | 400 | 127 | 155 | 400 |
| 250 | 118 | 390; | 118 | 145 | 390 |
| 300 | 110 | 380 | 110 | 135 | 380 |
| 350 | 104 | 380 | 104 | 129 | 380 |
| 400 | 98 | 380 | 98 | 125 | 380 |
| 450 | 95 | 375 | 95 | 122 | 370 |
| 500 | 92 | 260 | 92 | 120 | 360 |
| 550 | 90 | 335 | 90 | 120 | 330 |
| 600 | - | 300 | - | - | - |
|
Temperatura, °C |
EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10028-7, EN 10217-7, EN 10222-5, EN 10312 | |
|
Limite di snervamento, minimo, R p0.2 ,MPa |
Limite di snervamento, min., R p1.0 , min, MPa |
|
| 50 | 190 (EN 10028-7), 180 (EN 10217-7) |
228 (EN 10028-7), 218 (EN 10217-7) |
| 100 | 157 | 191 |
| 150 | 142 | 172 |
| 200 | 127 | 157 |
| 250 | 118 | 145 |
| 300 | 110 | 135 |
| 350 | 104 | 129 |
| 400 | 98 | 125 |
| 450 | 95 | 122 |
| 500 | 92 | 120 |
| 550 | 90 | 120 |
Proprietà fisiche
Densità dell'acciaio (peso) X5CrNi18-10- 7,9 g/cm3
Proprietà tecnologiche
| Saldabilità | ||
| Secondo ISO/TR 20172 | Gruppo 8.1 | |
Gli equivalenti più vicini (analoghi) dell'acciaio X5CrNi18-10
Resistenza alla corrosione
A causa del moderato contenuto di carbonio di 1.4301, questa classe di acciaio inossidabile è suscettibile alla sensibilizzazione. La formazione di carburi di cromo e di regioni cromate associate che si formano attorno a questi depositi rende questa classe di acciaio suscettibile alla corrosione intergranulare. Sebbene non vi sia pericolo di corrosione intergranulare nello stato (ricotto in soluzione), la corrosione intergranulare può verificarsi dopo la saldatura o la lavorazione ad alta temperatura. 1.4301 è resistente alla corrosione nella maggior parte degli ambienti a basse concentrazioni di cloruro e sale. L'1.4301 non è consigliato per applicazioni in cui entra in contatto con l'acqua di mare e non è consigliato per l'uso in piscine.
Saldatura
1.4301 può essere saldato con o senza apporto. Se è richiesto l'uso di riempitivo, si consiglia di utilizzare Novonit 4316 (AISI 308L). Intervallo di temperatura massimo 200°C. Trattamento termico dopo la saldatura non è necessaria.Forgiatura
L'1.4301 viene tipicamente riscaldato tra 1150°C e 1180°C per consentire la forgiatura a temperature comprese tra 1180°C e 950°C. La forgiatura è seguita dal raffreddamento ad aria o dalla tempra in acqua quando non vi è pericolo di distorsione.Elaborazione
I seguenti parametri di taglio sono suggeriti come guida durante la lavorazione di NIRO-CUT 4301 utilizzando utensili da taglio in metallo duro.
L'acciaio è una lega di ferro e carbonio.
A seconda della percentuale di carbonio" CON"In tale lega, gli acciai hanno proprietà e caratteristiche diverse. Aggiungendo vari elementi chimici alla lega durante la fusione (chiamati "elementi di lega"), si possono ottenere acciai con un'ampia varietà di proprietà. Gli acciai con caratteristiche simili sono raccolti in gruppi .
Affinché l'acciaio possa essere definito inossidabile, il contenuto di cromo nella composizione di tale acciaio deve essere superiore al 10,5% e allo stesso tempo il contenuto di carbonio è basso (non più dell'1,2%). La presenza di cromo conferisce all'acciaio resistenza alla corrosione - da qui il nome “inossidabile”. Oltre al cromo, in quanto “componente inossidabile obbligatorio”, l’acciaio inossidabile può contenere anche elementi di lega: nichel (Ni), molibdeno (Mo), titanio (Ti), niobio (Nb), zolfo (S), fosforo (P) e altri elementi la cui combinazione determina le proprietà dell'acciaio.
Principali qualità di acciai inossidabili per viteria
Storicamente, lo sviluppo e la fusione di nuovi acciai inossidabili e leghe sono strettamente legati alle industrie tecnologiche avanzate: produzione di aerei e razzi. I paesi leader nel mondo in questi rami dell'ingegneria meccanica erano l'URSS e gli USA che per lungo tempo si trovarono in una situazione di ""; guerra fredda"e ognuno è andato per la propria strada. In Europa, il leader tecnologico nel ventesimo secolo era ed è la Germania. Ognuno di loro ha sviluppato la propria classificazione degli acciai inossidabili: negli Stati Uniti - il sistema AISI, in Germania - DIN, nell'URSS - GOST.
Per molto tempo non si è parlato di alcuna cooperazione tra questi tre leader, quindi gran numero gli standard odierni per gli acciai inossidabili e la loro intercambiabilità molto difficile, e talvolta inesistente.
Gli Stati Uniti e la Germania sono in qualche modo più semplici: dopo tutto, tra questi paesi si svolge un commercio reciproco da decenni mezzi tecnici e tecnologie, che inevitabilmente hanno portato ad un reciproco adattamento, anche nel campo delle norme sull’acciaio inossidabile. Ciò è più difficile per i paesi dell’ex Unione Sovietica, dove gli standard si sono sviluppati in modo isolato dal resto del mondo e, oggi, semplicemente non esistono analoghi per molte marche di acciai inossidabili importati - o viceversa: non esistono analoghi importati degli acciai inossidabili sovietici.
Tutta questa situazione rallenta e complica enormemente lo sviluppo dell'industria meccanica nazionale, che è già in ginocchio.
Di conseguenza, abbiamo i seguenti standard mondiali per gli acciai inossidabili:
- DIN- Normativa della Deutsche Industrie
- IT- Norma Euronorma EN 10027
- DIN EN- Edizione tedesca della norma europea
- ASTM- Società americana per i test e i materiali
- AISI- Istituto americano del ferro e dell'acciaio
- AFNOR- Associazione Francese di Normalizzazione
- GOST- Norma statale
In Ucraina non esistono produttori di massa o in serie di elementi di fissaggio inossidabili, quindi siamo tutti costretti a studiare e adattarci alla classificazione e marcatura straniera degli acciai inossidabili e degli elementi di fissaggio.
IN ultimi anni Vengono approvati gli standard russi per gli elementi di fissaggio inossidabili, adottando terminologia e marcature da standard europei (ad esempio, GOST R ISO 3506-2-2009). In Ucraina, molto probabilmente, non sono previsti cambiamenti o innovazioni nel prossimo futuro...
Eppure, gli acciai inossidabili più utilizzati per la produzione di elementi di fissaggio hanno analoghi approssimativi in vari sistemi di classificazione: i principali sono mostrati nella seguente tabella di corrispondenza dei gradi di acciaio inossidabile per elementi di fissaggio:
| Norme sull'acciaio inossidabile | Contenuto di elementi di lega, % | |||||||||
| * | DIN | AISI | GOST | C | Mn | Sì | Cr | Ni | Mo | Ti |
| C1 | 1.4021 | 420 | 20×13 | 0,20 | 1,5 | 1,0 | 12-14 | |||
| F1 | 1.4016 | 430 | 12×17 | 0,08 | 1,0 | 1,0 | 16-18 | |||
| A1 | 1.4305 | 303 | 12Х18Н10Э | 0,12 | 6,5 | 1,0 | 16-19 | 5-10 | 0,7 | |
| A2 | 1.4301 | 304 | 12Х18Н10 | 0,07 | 2,0 | 0,75 | 18-19 | 8-10 | ||
| 1.4948 | 304H | 08Х18Н10 | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 18-20 | 8-10,5 | |||
| 1.4306 | 304L | 03Х18Н11 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 18-20 | 10-12 | |||
| A3 | 1.4541 | 321 | 08Х18Н10Т | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 17-19 | 9-12 | 5xS-0,7 | |
| A4 | 1.4401 | 316 | 03Х17Н14М2 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16-18 | 10-14 | 2-2,5 | |
| 1.4435 | 316S | 03Х17Н14М3 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16-18 | 12-14 | 2,5-3 | ||
| 1.4404 | 316L | 03Х17Н14М3 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 17-19 | 10-14 | 2-3 | ||
| A5 | 1.4571 | 316Ti | 08Х17Н13М2Т | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 16-18 | 11-12,5 | 2-3 | 5xS-0,8 |
A loro volta, a seconda della composizione e delle proprietà, gli acciai inossidabili si dividono in diversi sottogruppi indicati nella prima colonna:
* - designazioni di sottogruppi di acciai inossidabili:
- A1, A2, A3, A4, A5- Acciai inossidabili austenitici - in caso generale, acciai non magnetici o debolmente magnetici con i componenti principali di 15-20% di cromo e 5-15% di nichel, che aumenta la resistenza alla corrosione. Sono adatti alla lavorazione a freddo, al trattamento termico e alla saldatura. Identificato dalla lettera iniziale " UN"È il gruppo di acciai inossidabili austenitici più utilizzato nell'industria e nella produzione di elementi di fissaggio.
- C1- Gli acciai inossidabili martensitici sono notevolmente più duri degli acciai austenitici e possono essere magnetici. Sono induriti mediante bonifica, come i semplici acciai al carbonio, e sono utilizzati principalmente nella produzione di posate, utensili da taglio e ingegneria generale. Più suscettibile alla corrosione. Identificato dalla lettera iniziale " CON"
- F1- Gli acciai inossidabili ferritici sono molto più teneri degli acciai martensitici a causa del loro basso contenuto di carbonio. Hanno anche proprietà magnetiche. Identificato dalla lettera iniziale " F"
Acciai inossidabili austenitici dei sottogruppi A2, A4 e altri
Sistema di marcatura per acciai inossidabili austenitici con la lettera " UN"sviluppato in Germania per la marcatura semplificata degli elementi di fissaggio. Consideriamo più in dettaglio gli acciai austenitici per sottogruppi:
Sottogruppo A1
Sottogruppi di acciaio A1 caratterizzati da un elevato contenuto di zolfo e, quindi, sono più suscettibili alla corrosione. Acciaio A1 hanno elevata durezza e resistenza all'usura.
Sono utilizzati nella produzione di rondelle elastiche, perni, alcuni tipi di coppiglie, nonché per parti di giunti mobili.
Sottogruppo A2
Il sottogruppo di acciai inossidabili più comune nella produzione di elementi di fissaggio A2. Sono acciai atossici, amagnetici, non indurenti, resistenti alla corrosione. Sono facili da saldare e non diventano fragili. Inizialmente, gli acciai di questo sottogruppo sono non magnetici, ma possono mostrare proprietà magnetiche a seguito della lavorazione meccanica a freddo: forgiatura, ricalcatura. Hanno una buona resistenza alla corrosione nell'atmosfera e nell'acqua pulita.
Elementi di fissaggio e prodotti in acciaio A2 Non consigliato per l'uso in ambienti acidi o contenenti cloro (come piscine e acqua salata).
Elementi di fissaggio in acciaio A2 rimane operativo fino a temperature di -200˚C.
Nella classificazione tedesca DIN A2
- DIN 1.4301 ( Equivalente americano AISI304, l'analogo sovietico più vicino 12Х18Н10),
- DIN 1.4948 ( Equivalente americano AISI304H, l'analogo sovietico più vicino 08Х18Н10),
- DIN 1.4306 ( Equivalente americano AISI304L, l'analogo sovietico più vicino 03Х18Н11).
Pertanto, se vedi una marcatura su un bullone, una vite o un dado A2, allora è molto probabile che questo elemento di fissaggio sia realizzato con uno di questi tre acciai. Di solito è difficile determinarlo con maggiore precisione perché il produttore indica solo la marcatura A2.
Tutti e tre gli acciai compresi nel sottogruppo A2 non contengono titanio ( Ti) - ciò è dovuto al fatto che l'acciaio A2, producono principalmente prodotti mediante stampaggio e l'aggiunta di titanio all'acciaio inossidabile riduce significativamente la duttilità di tale acciaio e, pertanto, tale acciaio con titanio è molto difficile da stampare.
Degni di nota sono i numeri 18 e 10 nella designazione sovietica 12Х18Н10 acciaio analogico DIN 1.4301. Sugli utensili in acciaio inossidabile importati si trova spesso la designazione 18/10 - questa non è altro che una designazione abbreviata per l'acciaio inossidabile con una percentuale di cromo 18% e nichel 10% - ad es. DIN 1.4301.
Acciaio A2 spesso usato per preparare piatti e oggetti attrezzature alimentari- pertanto, il nome popolare di tali acciai è strettamente correlato al campo di applicazione degli acciai A2- "acciaio inossidabile per uso alimentare". C'era una certa confusione semantica qui. Il nome "acciaio inossidabile per uso alimentare" è associato al campo di applicazione e non alle proprietà dell'acciaio A2, e questo non è proprio il nome corretto, poiché è il titanio stesso ad avere proprietà antibatteriche - e solo l'acciaio inossidabile contenente titanio nella sua composizione può essere giustamente chiamato "grado alimentare".
Elementi di fissaggio realizzati con sottogruppi in acciaio inossidabile A2 può avere alcune proprietà magnetiche in forte campi magnetici. Sono diventati sottogruppi da soli A2 non magnetico, un certo magnetismo appare in bulloni, viti, rondelle e dadi a causa delle sollecitazioni derivanti dalla deformazione a freddo - stampaggio.
L'impianto di produzione sia di pentole che di elementi di fissaggio può utilizzare i suddetti acciai inossidabili ulteriormente legati in quantità molto piccole con alcuni altri elementi, ad esempio il molibdeno, per conferire ai loro prodotti speciali proprietà di consumo. Questo può essere scoperto solo con l'aiuto dell'analisi spettrale in laboratorio: il produttore stesso può considerare la composizione dell'acciaio un "segreto commerciale" e indicare, ad esempio, solo A2.
Sottogruppo A3
Sottogruppi di acciaio A3 hanno proprietà simili agli acciai A2, ma sono inoltre legati con titanio, niobio o tantalio. Ciò aumenta la resistenza alla corrosione degli acciai alle alte temperature e conferisce proprietà elastiche.
Utilizzato nella produzione di parti con elevata rigidità e proprietà elastiche (rondelle, anelli, ecc.)
Sottogruppo A4
Il secondo sottogruppo più comune di acciai inossidabili per elementi di fissaggio è il sottogruppo A4. Acciaio A4 anche le loro proprietà sono simili agli acciai A2, ma sono inoltre legati con l'aggiunta del 2-3% di molibdeno. Il molibdeno dà gli acciai A4 resistenza alla corrosione significativamente più elevata in ambienti aggressivi e acidi.
Elementi di fissaggio in acciaio e prodotti per l'attrezzatura A4 Resistono bene agli effetti degli ambienti contenenti cloro e dell'acqua salata e sono quindi consigliati per l'uso nella costruzione navale.
Elementi di fissaggio in acciaio A4 rimane operativo fino a temperature di -60˚C.
Nella classificazione tedesca DIN in base alla tabella, tale acciaio A4 può abbinare uno dei tre acciai inossidabili:
- DIN 1.4401 ( Equivalente americano AISI316, l'analogo sovietico più vicino 03Х17Н14М2)
- DIN 1.4404 ( Equivalente americano AISI316L, l'analogo sovietico più vicino 03Х17Н14М3)
- DIN 1.4435 ( Equivalente americano AISI316S, l'analogo sovietico più vicino 03Х17Н14М3)
Dal sottogruppo A4 ha una maggiore resistenza alla corrosione non solo nell'atmosfera o nell'acqua, ma anche in ambienti aggressivi: da qui il nome popolare dell'acciaio A4“resistente agli acidi” o anche chiamato “molibdeno” per il contenuto di molibdeno nella composizione dell’acciaio.
Sottogruppi in acciaio inossidabile A4 non hanno praticamente proprietà magnetiche.
Resistenza agli urti condizioni esterne vari ambienti per gli elementi di fissaggio inossidabili sono forniti nell'articolo " "
Sottogruppo A5
Sottogruppo acciaio A5 ha proprietà simili a quelle degli acciai A4 e con gli acciai A3, poiché è anche ulteriormente legato con titanio, niobio o tantalio, ma con una diversa percentuale di additivi leganti. Queste caratteristiche danno l'acciaio A5 maggiore resistenza alle alte temperature.
Acciaio A5 proprio come A3, ha proprietà elastiche e viene utilizzato per la produzione di vari elementi di fissaggio con elevata rigidità e proprietà elastiche. Allo stesso tempo, le prestazioni degli elementi di fissaggio in acciaio A5 persiste alle alte temperature e in ambienti aggressivi.
Applicabilità degli acciai inossidabili per la fabbricazione di elementi di fissaggio
Di seguito una breve tabella delle tipologie di viteria più comuni e delle corrispondenti tipologie di acciai inossidabili:
| Nome del dispositivo di fissaggio | Sottogruppo di acciai | DIN | AISI |
| A2, A4 | |||
| A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
| A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
| , | 1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | |
| 1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
| 1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
| A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
| A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
| A1, A5 | 1.4305, 1.4570, 1.4845 | 303, 316Ti, 310S | |
| 1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
| A1, A2 | 1.4301, 1.4306, 1.4948 | 303, 304, 304Н, 304L |
Inoltre, i tipi di elementi di fissaggio di cui sopra possono essere fabbricati dai produttori con gradi di acciaio inossidabile diversi da quelli mostrati nella tabella con additivi leganti “segreti” aggiuntivi minori per conferire proprietà specifiche all'acciaio. Ad esempio, gli anelli di sicurezza possono essere realizzati con l'acciaio inossidabile "speciale" del sottogruppo A2, che è un segreto commerciale del produttore.
Gli acciai inossidabili più comuni
Di seguito una tabella più completa delle tipologie più comuni di acciai inossidabili e della loro rispondenza alle varie classificazioni normative.
Designazioni elementi chimici nella tabella: |
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La recensione più dettagliata dell'acciaio inossidabile AISI304
Acciaio inossidabile AISI 304 (EN 1.4301)
Designazione europea (1)
X5CrNi18-10
1.4301
Denominazione americana (2) AISI 304
Analoghi domestici
08Х18Н10, 12Х18Н9
(1) Secondo NF EN 10088-2
(2) Secondo ASTM A 240
Differenziazione del grado 304
Durante la produzione dell'acciaio possono essere specificate le seguenti proprietà speciali, che ne determinano l'uso o l'ulteriore lavorazione:
— Migliore saldabilità
— Imbutitura profonda, Imbutitura rotativa —
Stampaggio a stiramento - Maggiore resistenza,
Tempra - Resistenza al calore C, Ti (carbonio, titanio) -
Lavorazione
In genere, i produttori di acciaio dividono il grado in tre classi principali (gradi) in base alla capacità di imbutitura:
AISI304 Varietà principale
AISI 304DDQ Imbutitura normale e profonda
AISI 304 DDS Imbutitura extra profonda
Composizione chimica (% in peso)
| standard | marca | C | Sì | Mn | P | S | Cr | Ni |
| EN10088-2 | 1.4301 | <0,070 | <1,0 | <2,0 | <0,045 | <0,015 | 17,00 — 19,50 | 8,00 — 10,50 |
| ASTM A240 | 304 | <0,080 | <0,75 | <2,0 | <0,045 | <0,030 | 18,00 — 20,00 | 8,00 — 10,50 |
Caratteristiche principali
Caratteristiche principali 304:
– buona resistenza generale alla corrosione
- buona duttilità
- ottima saldabilità
- buona lucidabilità
– buona capacità di trafilatura per qualità DDQ e DDS
Il 304L è un acciaio inossidabile austenitico con buona formabilità a freddo, resistenza alla corrosione, robustezza e buone proprietà meccaniche. Ha un contenuto di carbonio inferiore al 304, che ne migliora la resistenza alla corrosione intergranulare nelle saldature e nelle zone di raffreddamento lento.
Applicazione tipica
— Articoli per la casa
— Affonda
— Telai per strutture metalliche nel settore edile
— Utensili da cucina e attrezzature per la ristorazione
— Attrezzature per latticini, produzione di birra
- strutture saldate
— Serbatoi su navi e cisterne terrestri per alimenti, bevande e alcuni prodotti chimici.
Norme applicabili e approvazioni
AMS 5513 ASTM
A240 ASTM A
666
Proprietà fisiche
| Densità | D | — | 4°C | 7,93 |
| Punto di fusione | °C | 1450 | ||
| Calore specifico | C | J/kg.K | 20°C | 500 |
| Dilatazione termica | k | W/m.K | 20C | 15 |
| Coefficiente medio di dilatazione termica | UN | 10″.K" | 0-100°C 0-200°C | 17.5 18 |
| Resistività elettrica | R | Omm2/m | 20°C | 0.80 |
| Permeabilità magnetica | M | a 0,8 kA/m DC o militare AC |
20°C M M aria di scarico, |
01.febbraio |
| Modulo di elasticità | E | MPa x 10 | 20°C | 200 |
| Rapporto di compressione laterale: | ||||
Resistenza alla corrosione
Gli acciai 304 hanno una buona resistenza agli ambienti corrosivi generali, ma non sono consigliati dove esiste il rischio di corrosione intergranulare. Sono adatti per l'uso in acqua dolce e in ambienti urbani e rurali. In tutti i casi è necessaria una pulizia regolare delle superfici esterne per mantenerne le condizioni originali. I gradi 304 hanno una buona resistenza a vari acidi:
- acido fosforico in tutte le concentrazioni a temperatura ambiente,
— acido nitrico fino al 65%, tra 20 e 50°C?
- acido formico e lattico a temperatura ambiente,
- acido acetico tra 20 e 50°C.
Ambienti acidi
Influenze atmosferiche
Confronto del grado 304 con altri metalli in vari ambienti (tasso di corrosione basato su un'esposizione di 10 anni).
Saldatura dell'acciaio inossidabileAISI304
Saldabilità: molto buona, facile da saldare.
Non è necessario alcun trattamento termico dopo la saldatura.
Tuttavia, dove esiste il rischio di MCC, la ricottura dovrebbe essere eseguita a 1050-1100°C.
In questo caso è preferibile il grado 18-9 L - a basso contenuto di carbonio o il grado stabilizzato 18-10 T -.
Le saldature devono essere disincrostate meccanicamente o chimicamente e successivamente passivate.
Trattamento termico
Ricottura
L'intervallo di temperatura di ricottura è 1050°C ± 25°C seguito da un rapido raffreddamento in aria o acqua. La migliore resistenza alla corrosione si ottiene con la ricottura a 1070 °C e il raffreddamento rapido. Dopo la ricottura sono necessarie l'attacco chimico e la passivazione.
Vacanza
Per 304L - 450-600 °C. entro un'ora con poco rischio di sensibilizzazione. Per 304 - deve essere utilizzata una temperatura di rinvenimento inferiore - 400 °C massimo.
Intervallo di forgiatura
Temperatura iniziale: 1150 - 1260°C.
Temperatura finale: 900 - 925°C.
Qualsiasi lavorazione a caldo deve essere accompagnata dalla ricottura.
Nota: l'acciaio inossidabile richiede il doppio del tempo necessario per un riscaldamento uniforme dello stesso spessore dell'acciaio al carbonio.
Acquaforte
Una miscela di acido nitrico e acido fluoridrico (10% HNO3
+ 2% HF) a temperatura ambiente o 60°C. Miscela di acido solforico
(10% H2SO4 + 0,5% HNO3) a 60°C. Pasta per la decalcificazione della zona
Passivazione
Soluzione di HNO3 al 20-25% a 20°C. Paste passivanti per la zona di saldatura.
