Cos'è acciaio?

Acciaio

L'acciaio è una lega metallica composta principalmente da ferro, con un tenore di carbonio variabile tra lo 0,002% e il 2,14% in peso (percentuale in massa). Il carbonio è l'elemento di lega più comune, ma possono essere presenti anche altri elementi come il manganese, il cromo, il vanadio e il tungsteno, a seconda delle proprietà desiderate.

La presenza del carbonio nel ferro migliora la sua resistenza meccanica e la sua durezza, ma ne diminuisce la duttilità e la saldabilità. Le proprietà dell'acciaio variano notevolmente a seconda del tenore di carbonio e degli altri elementi di lega, nonché del trattamento termico subito.

Tipologie di acciaio:

Acciaio al carbonio: È la tipologia più comune, dove il carbonio è l'elemento di lega predominante. La resistenza e la durezza aumentano con l'aumentare del tenore di carbonio. Può essere classificato in:
- Acciaio a basso tenore di carbonio (fino allo 0,3% C): Buona saldabilità e duttilità. Utilizzato per lamiere, tubi, profilati strutturali.
- Acciaio a medio tenore di carbonio (0,3% - 0,6% C): Buona combinazione di resistenza e tenacità. Utilizzato per componenti meccanici, alberi, ingranaggi.
- Acciaio ad alto tenore di carbonio (0,6% - 2,14% C): Elevata durezza e resistenza all'usura. Utilizzato per utensili, molle, matrici.
Acciaio legato: Contiene elementi di lega aggiuntivi (come cromo, nichel, molibdeno, vanadio, tungsteno) per migliorare specifiche proprietà, come la resistenza alla corrosione, la tenacità alle basse temperature o la resistenza alle alte temperature. Esempi comuni includono l'acciaio inossidabile e l'acciaio per utensili.
Acciaio inossidabile: Contiene almeno il 10,5% di cromo, che forma uno strato di ossido protettivo sulla superficie, rendendolo resistente alla corrosione. Utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni, tra cui pentole, posate, attrezzature mediche e componenti architettonici.

Processi di produzione:

L'acciaio viene prodotto principalmente attraverso due processi:

Processo di conversione da ghisa: Trasforma la ghisa grezza, prodotta negli altiforni, in acciaio tramite ossidazione del carbonio e di altri elementi indesiderati. I convertitori ad ossigeno (LD, BOF) sono i metodi più diffusi.
Processo di fusione diretta del rottame: Rifonde rottame di acciaio in forni elettrici ad arco (EAF). Questo processo è sempre più importante per il riciclo dell'acciaio.

Applicazioni:

L'acciaio è un materiale versatile utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni, tra cui: