Esistono interi manuali di tecnologia dei materiali, che descrivono l’acciaio. Un materiale conosciuto da secoli, ma che ha rivoluzionato la produzione siderurgica solo in tempi relativamente recenti. Quali sono le ragioni di questo successo, che hanno portato a un impiego sempre più massiccio nei campi più disparati?

Acciaio, la lega per gli oggetti destinati a durare

L’acciaio, innanzitutto, è una lega di due elementi chimici. Spesso, infatti, si tende a definire ferro qualsiasi materiale che presenti, per esempio, caratteristiche magnetiche: in altre parole, qualsiasi materiale venga attratto da un magnete. Questo, però, è scorretto dal punto di vista siderurgico, quando ci troviamo di fronte a degli acciai poiché essi non sono formati solamente dal ferro.

Come detto, infatti, l’acciaio è formato da due elementi: il ferro (Fe) e il carbonio (C). Il primo è un elemento metallico ed è presente in una percentuale che può variare, a seconda del tipo di acciaio. Il secondo, invece, è un elemento non metallico presente sempre in quantità inferiore al 2,1%: diversamente, infatti, invece che un acciaio si verrebbe a formare la ghisa, materiale con altre proprietà meccaniche e fisiche. Oltre a questi due elementi principali, poi, possono essere presenti in misura minore altri elementi, che contribuiscono a migliorare le caratteristiche dell’acciaio. Vediamo, allora, quali sono le caratteristiche dell’acciaio.

Caratteristiche meccaniche e fisiche dell’acciaio

Come detto, a seconda degli elementi che vengono aggiunti alla lega ferro-carbonio, l’acciaio varia anche sensibilmente le proprie caratteristiche. Tuttavia, alcune proprietà dell’acciaio sono comuni. In particolare, l’acciaio si contraddistingue per le seguenti caratteristiche meccaniche:

  • durezza: è l’indice che segnala la capacità dell’acciaio di resistere alla deformazione permanente del materiale stesso;
  • temprabilità: è la caratteristica che porta l’acciaio, dopo essere stato sottoposto ad opportuni trattamenti termici (detti tempra), ad acquisire una maggiore durezza;
  • duttilità: sta indicare la capacità dell’acciaio, sottoposto ad opportune forze di trazione, di essere ridotto in fili anche molto sottili.

Queste caratteristiche meccaniche, unite alle caratteristiche di resistenza alla corrosione, all’usura e al calore, rendono l’acciaio un materiale molto versatile e, per questo motivo, molto utilizzato nella produzione di elementi che devono rispondere a determinate caratteristiche di resistenza. Come detto, però, è sufficiente variare anche di poco la composizione dell’acciaio per ottenere caratteristiche differenti. Questo è quello che è stato fatto, per esempio, per la produzione dell’acciaio inossidabile o acciaio inox. Scopriamo meglio anche questa particolare tipologia di acciaio.

Acciaio inossidabile, l’acciaio che resiste alla corrosione

L’acciaio inossidabile, chiamato acciaio inox perché deriva dal francese inoxydable, è una particolare lega che, come dice la parola stessa, resiste meglio all’ossidazione. Questa caratteristica dell’acciaio inossidabile è dovuta alla presenza nella lega ferro-carbonio di quantità di cromo (Cr) variabili fra il 12 e il 17%. La presenza di questo elemento, porta la formazione di un sottile strato, di uno spessore variabile fra 0,3 e 5 nm, che protegge la lega sottostante.

Oltre al cromo, poi, possono essere presenti altri materiali. È il caso, per esempio, del nichel (Ni), del molibdeno (Mo) e il rame (Cu). A seconda degli elementi presenti, varia la resistenza dell’acciaio all’ossidazione e alla corrosione. Per distinguere i vari acciai, l’American Iron and Steel Institute ha classificato gli acciai inossidabili (stainless, come si chiamano in lingua inglese), con una notazione che fa uso di tre cifre:

  • serie 2XX: sono gli acciai austenitici al cromo-nichel-manganese
  • serie 3XX: vi appartengono gli acciai austenitici al cromo-nichel e al cromo-nichel-molibdeno
  • serie 4XX: sono gli acciai ferritici o martensitici al cromo;
  • serie 5XX: ricadono in questa serie gli acciai martensitici al cromo medio
  • serie 6XX: includono gli acciai indurenti per precipitazione al cromo

Inoltre, al fianco delle serie, possono anche essere presenti delle lettere. In particolare:

  • L (Low Carbon): indica gli acciai inossidabili con basso contenuto di carbonio, che sfavoriscono i legami con l’idrogeno;
  • N: indica la presenza di azoto nella lega ferro-carbonio, che funge da schermo limitando la contaminazione dell’acciaio;
  • Ti: indica la presenza di titanio nella lega, che assicura una completa resistenza alla corrosione.

Acciaio AISI 304 e gli utilizzi di Acitoinox

Uno degli acciai inossidabili più utilizzati è l’acciaio AISI 304. Si tratta di un acciaio inossidabile austenitico, come previsto dalla classificazione AISI. La sua composizione prevede una presenza di cromo, che può variare fra il 18 e il 20%, e di nichel, per una percentuale fra l’8 e l’11%.

Proprio per la sua composizione, almeno in Italia, questo acciaio ha preso anche il nome di acciaio inox 18-10, divenuto comune nell’uso quotidiano in quanto è spesso utilizzato per la realizzazione delle pentole. La sua caratteristica amagneticità, tuttavia, non le rende adatte per i sistemi di cottura a induzione. Inoltre, in Italia l’acciaio inossidabile AISI 304 è stato utilizzato, con il nome di Acmonital, anche per la fabbricazione di monete, in particolare per i 20 centesimi, i 50 centesimi, 1 e 2 lire.

Anche Acitoinox utilizza l’acciaio inox AISI 304 per la propria produzione di accessori per camion. Le caratteristiche di questo materiale, infatti, si prestano particolarmente per la realizzazione di mascherini, portafari, tubi carena e ogni altra tipologia di accessorio utile alla personalizzazione del camion. Le sue riconosciute doti di resistenza all’ossidazione e alla corrosione, infatti, gli consentono di resistere alle intemperie, a patto di pulire l’acciaio correttamente.