Gli acciai inossidabili (o più brevemente “inox”) sono leghe di ferro caratterizzate da una notevole resistenza alla corrosione, specie in aria umida o in acqua dolce.Tale capacità di resistere alla corrosione è dovuta alla presenza di elementi di lega, principalmente cromo, in grado di passivarsi, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossidi sottile e aderente, praticamente invisibile, di spessore pari a pochi strati atomici, che protegge il metallo, o la lega, sottostante dall'azione degli agenti chimici esterni. Gli acciai inossidabili possono essere classificati attraverso la loro resistenza alla corrosione localizzata e, in particolare, alla vaiolatura, vale a dire il fenomeno della comparsa sulla superficie di un materiale di piccoli danneggiamenti dalla morfologia caratteristica. Questa classificazione si basa sulla composizione chimica e sul calcolo dell'indice Pitting Resistance Equivalent Number (P.R.E.N.); più questo indice è elevato, maggiore risulterà la resistenza alla vaiolatura. Questa classificazione è utilizzata in quanto di facile e agile determinazione, tuttavia va ricordato che non fornisce una descrizione completa ed esaustiva delle proprietà di resistenza a corrosione degli acciai inossidabili. Gli acciai inossidabili possono quindi essere suddivisi in quattro categorie: · Acciai Inossidabili Magri: non contengono Molibdeno e il valore tipico del loro indice P.R.E.N. si attesta intorno a 25.· Acciai Inossidabili Standard: sono caratterizzati da un indice P.R.E.N. < 40.· Acciai Inossidabili Super: possiedono un indice P.R.E.N. ≥ 40.· Acciai Inossidabili Iper: contengono elevate percentuali di Cromo > 30% in peso e il valore dell'indice P.R.E.N. può raggiungere 50. Gli acciai inossidabili austenitici sono gli acciai inossidabili più comuni, hanno un tenore di carbonio inferiore allo 0,1%, cromo compreso tra il 18% e il 25% e nichel dall'8% al 20%. Il nichel stabilizza la struttura cristallina tipica delle alte temperature fino a condizioni prossime a quelle normali. La composizione base dell'acciaio inossidabile austenitico è il 18% di Cr e l'8% di Ni, codificata in 18/8 (AISI 304). Una percentuale del 2-3% di molibdeno permette la formazione di carburi di molibdeno migliori rispetto a quelli di cromo e assicura una miglior resistenza alla corrosione dei cloruri (come l'acqua di mare e di sali disgelanti)(AISI 316). Il contenuto di carbonio è basso (0,08% max di C), ma esistono anche acciai inox austenitici dolci (0,03% di C max). L'acciaio inox austenitico può essere stabilizzato con titanio o niobio per evitare una forma di corrosione nell'area delle saldature. Considerando la notevole percentuale di componenti pregiati (Ni, Cr, Ti, Nb, Ta), gli acciai inox austenitici sono fra i più costosi tra gli acciai di uso comune. Le proprietà fondamentali sono: · Ottima resistenza alla corrosione;· Facilità di ripulitura e ottimo coefficiente igienico;· Facilmente lavorabile, forgiabile e saldabile; · Incrudibile se lavorato a freddo e non tramite trattamento termico;· I n condizione di totale ricottura non si magnetizza. In commercio esistono vari tipi di acciai inox, conosciuti principalmente sotto la notazione di acciaio AISI (American Iron and Steel Institute, Istituto di unificazione statunitense per ferro e acciaio). La notazione AISI ha assunto erroneamente il significato di sinonimo per "acciaio inox", poiché tale istituto codifica anche tipi differenti di acciaio. La notazione AISI individua l'acciaio inox attraverso una sigla a tre cifre con possibile aggiunta di una lettera. la prima di queste cifre indica la classe dell'acciaio, che nel caso della raccorderia in acciaio inox è l’acciaio austenitico al cromo-nichel e cromo-nichel-molibdeno. Tra le lettere ad esempio: · La lettera "L" indica la bassa percentuale di carbonio (Low Carbon) presente. Questa caratteristica fa sì che l'acciaio leghi meno gas, in quanto il carbonio tende, in qualsiasi condizione, a legarsi con l'idrogeno, precipitando idrocarburi; la presenza di idrogeno è spesso penalizzante per l'acciaio, ad alte temperature e soprattutto in condizione di ionizzazione (radiazioni ionizzanti). L'atomo di idrogeno ionizzato (H+) è molto piccolo e ad alta temperatura si sposta con maggiore facilità nel reticolo dell'acciaio, rischia di accumularsi e provocare pericolose discontinuità. Il basso tenore di carbonio consente anche una buona saldabilità anche per spessori > 6 mm.· L'annotazione "N" sta a indicare la presenza di azoto disciolto nella lega. Grazie alle sue proprietà di gas inerte (il legame azoto-azoto è triplo, gli atomi sono molto vicini tra loro e perciò si separano difficilmente), l'azoto funge da schermo sull'acciaio limitandone la contaminazione esterna.· L'annotazione "Ti" sta a indicare la presenza di titanio il quale assicura una completa resistenza alla corrosione nelle saldature di elementi di grosso spessore.Come già accennato in precedenza, gli AISI 304 e 316 appartengono alla famiglia degli acciai a struttura austenitica mentre l'AISI 420 è a struttura martensitica. La differenza tra l'acciaio 304 e 316, a parte il costo maggiore e la presenza nel 316 di Mo, è data dalla più elevata austenicità del secondo grazie alla più alta percentuale di nichel. I raccordi inox vengono frequentemente giuntati mediante saldatura e bullonatura. Un errore comune è quello di utilizzare elettrodi e bulloni contenenti acciaio al carbonio invece di utilizzarli zincati. Oltre al problema della contaminazione ferrosa, il mettere a contatto l'acciaio inox con un materiale meno nobile determina l'innesco di celle galvaniche, nel momento in cui un elettrolita entra in gioco, con conseguente corrosione del materiale meno nobile.
PERCHE’ SCEGLIERE I RACCORDI INOX
Gli acciai inossidabili (o più brevemente “inox”) sono leghe di ferro caratterizzate da una notevole resistenza alla corrosione, specie in aria umida o in acqua dolce.Tale capacità di resistere alla corrosione è dovuta alla presenza di elementi di lega, principalmente cromo, in grado di passivarsi, cioè di ricoprirsi di uno strato di ossidi sottile e aderente, praticamente invisibile, di spessore pari a pochi strati atomici, che protegge il metallo, o la lega, sottostante dall'azione degli agenti chimici esterni. Gli acciai inossidabili possono essere classificati attraverso la loro resistenza alla corrosione localizzata e, in particolare, alla vaiolatura, vale a dire il fenomeno della comparsa sulla superficie di un materiale di piccoli danneggiamenti dalla morfologia caratteristica. Questa classificazione si basa sulla composizione chimica e sul calcolo dell'indice Pitting Resistance Equivalent Number (P.R.E.N.); più questo indice è elevato, maggiore risulterà la resistenza alla vaiolatura. Questa classificazione è utilizzata in quanto di facile e agile determinazione, tuttavia va ricordato che non fornisce una descrizione completa ed esaustiva delle proprietà di resistenza a corrosione degli acciai inossidabili. Gli acciai inossidabili possono quindi essere suddivisi in quattro categorie: · Acciai Inossidabili Magri: non contengono Molibdeno e il valore tipico del loro indice P.R.E.N. si attesta intorno a 25.· Acciai Inossidabili Standard: sono caratterizzati da un indice P.R.E.N. < 40.· Acciai Inossidabili Super: possiedono un indice P.R.E.N. ≥ 40.· Acciai Inossidabili Iper: contengono elevate percentuali di Cromo > 30% in peso e il valore dell'indice P.R.E.N. può raggiungere 50. Gli acciai inossidabili austenitici sono gli acciai inossidabili più comuni, hanno un tenore di carbonio inferiore allo 0,1%, cromo compreso tra il 18% e il 25% e nichel dall'8% al 20%. Il nichel stabilizza la struttura cristallina tipica delle alte temperature fino a condizioni prossime a quelle normali. La composizione base dell'acciaio inossidabile austenitico è il 18% di Cr e l'8% di Ni, codificata in 18/8 (AISI 304). Una percentuale del 2-3% di molibdeno permette la formazione di carburi di molibdeno migliori rispetto a quelli di cromo e assicura una miglior resistenza alla corrosione dei cloruri (come l'acqua di mare e di sali disgelanti)(AISI 316). Il contenuto di carbonio è basso (0,08% max di C), ma esistono anche acciai inox austenitici dolci (0,03% di C max). L'acciaio inox austenitico può essere stabilizzato con titanio o niobio per evitare una forma di corrosione nell'area delle saldature. Considerando la notevole percentuale di componenti pregiati (Ni, Cr, Ti, Nb, Ta), gli acciai inox austenitici sono fra i più costosi tra gli acciai di uso comune. Le proprietà fondamentali sono: · Ottima resistenza alla corrosione;· Facilità di ripulitura e ottimo coefficiente igienico;· Facilmente lavorabile, forgiabile e saldabile; · Incrudibile se lavorato a freddo e non tramite trattamento termico;· I n condizione di totale ricottura non si magnetizza. In commercio esistono vari tipi di acciai inox, conosciuti principalmente sotto la notazione di acciaio AISI (American Iron and Steel Institute, Istituto di unificazione statunitense per ferro e acciaio). La notazione AISI ha assunto erroneamente il significato di sinonimo per "acciaio inox", poiché tale istituto codifica anche tipi differenti di acciaio. La notazione AISI individua l'acciaio inox attraverso una sigla a tre cifre con possibile aggiunta di una lettera. la prima di queste cifre indica la classe dell'acciaio, che nel caso della raccorderia in acciaio inox è l’acciaio austenitico al cromo-nichel e cromo-nichel-molibdeno. Tra le lettere ad esempio: · La lettera "L" indica la bassa percentuale di carbonio (Low Carbon) presente. Questa caratteristica fa sì che l'acciaio leghi meno gas, in quanto il carbonio tende, in qualsiasi condizione, a legarsi con l'idrogeno, precipitando idrocarburi; la presenza di idrogeno è spesso penalizzante per l'acciaio, ad alte temperature e soprattutto in condizione di ionizzazione (radiazioni ionizzanti). L'atomo di idrogeno ionizzato (H+) è molto piccolo e ad alta temperatura si sposta con maggiore facilità nel reticolo dell'acciaio, rischia di accumularsi e provocare pericolose discontinuità. Il basso tenore di carbonio consente anche una buona saldabilità anche per spessori > 6 mm.· L'annotazione "N" sta a indicare la presenza di azoto disciolto nella lega. Grazie alle sue proprietà di gas inerte (il legame azoto-azoto è triplo, gli atomi sono molto vicini tra loro e perciò si separano difficilmente), l'azoto funge da schermo sull'acciaio limitandone la contaminazione esterna.· L'annotazione "Ti" sta a indicare la presenza di titanio il quale assicura una completa resistenza alla corrosione nelle saldature di elementi di grosso spessore.Come già accennato in precedenza, gli AISI 304 e 316 appartengono alla famiglia degli acciai a struttura austenitica mentre l'AISI 420 è a struttura martensitica. La differenza tra l'acciaio 304 e 316, a parte il costo maggiore e la presenza nel 316 di Mo, è data dalla più elevata austenicità del secondo grazie alla più alta percentuale di nichel. I raccordi inox vengono frequentemente giuntati mediante saldatura e bullonatura. Un errore comune è quello di utilizzare elettrodi e bulloni contenenti acciaio al carbonio invece di utilizzarli zincati. Oltre al problema della contaminazione ferrosa, il mettere a contatto l'acciaio inox con un materiale meno nobile determina l'innesco di celle galvaniche, nel momento in cui un elettrolita entra in gioco, con conseguente corrosione del materiale meno nobile.