Ogni tipo di acciaio inossidabile ha proprietà distinte che meglio si adattano ad applicazioni specifiche. Ad esempio, gli acciai inossidabili della serie 400 si corrodono e arrugginiscono in determinate condizioni. Con un contenuto di carbonio più elevato, la loro struttura cristallina martensitica conferisce ai prodotti finali una maggiore resistenza e li rende più resistenti all'usura. Per coloro che hanno bisogno di lavorarci o di utilizzare in altro modo questa lega, capire cos'è l'acciaio inossidabile della serie 400 e cosa può fare aiuterà a trovare il miglior acciaio inossidabile per l'applicazione.

CHE COS'È L'ACCIAIO INOSSIDABILE SERIE 400?

Sebbene, come tutti gli acciai, sia costituito principalmente da ferro, la restante composizione elementare degli acciai inossidabili della serie 400 varia dall'11 al 27% di cromo, circa l'1% di carbonio e un massimo del 2,5% di nichel. Con strutture prevalentemente martensitiche, questi acciai variano ampiamente in termini di durezza e resistenza. Questi acciai inossidabili resistono meno bene alla corrosione rispetto alla serie 300, ma sono più resistenti e spesso offrono una soluzione più efficace, a seconda delle condizioni a cui la lega deve resistere. Quando si sceglie il miglior acciaio inossidabile serie 400 per l'applicazione, è essenziale considerare le proprietà generali, le resistenze e i metodi di lavoro di ciascun tipo.

Consideriamo ora gli acciai inossidabili più comuni della serie 400, le loro applicazioni e i migliori metodi di trattamento.

ACCIAIO INOSSIDABILE 409

L'acciaio inossidabile 409 è una lega per uso generale contenente l'11% di cromo, con il titanio utilizzato come stabilizzante. Come acciaio inossidabile ferritico, viene utilizzato principalmente per i sistemi di scarico dei veicoli, sebbene abbia anche altri usi industriali. Il contenuto di cromo della lega è il minimo richiesto per formare lo strato passivo resistente alla corrosione per il quale è noto l'acciaio inossidabile. Combinando la resistenza alla corrosione a temperature elevate, l'acciaio 409 è una lega economica con buona formabilità e resistenza media.

Come tutti gli altri acciai inossidabili, resiste alla corrosione molto meglio dell'acciaio al carbonio, del quale spesso funge da sostituto in specifici ambienti difficili. Utilizzato per la sua capacità di ossidarsi alle alte temperature e di resistere alla corrosione, l'acciaio inossidabile 409 offre un vantaggio in molte situazioni. A differenza di altri acciai inossidabili, viene utilizzato per le sue proprietà meccaniche e di altro tipo piuttosto che per l'aspetto.

Le applicazioni includono:

Convertitori catalitici

Attrezzature agricole

Parti del forno

Grucce

Silenziatori

Supporti strutturali

Terminali di scarico

Involucri del trasformatore

Tubi per scambiatori di calore

Sistemi di scarico per veicoli

La resistenza della lega alla corrosione dovuta agli scarichi e ad altre situazioni che producono corrosione legata ai gas la rende ideale per l'uso all'interno dei veicoli, soprattutto nei punti in cui l'acciaio interagisce con i gas. Tuttavia, la leggera ruggine superficiale che sviluppa, che impedisce poi un'ulteriore corrosione, rende questo acciaio visivamente poco attraente. Considerando i trattamenti termici, la lega generalmente resiste alle incrostazioni se esposta per brevi periodi a temperature fino a 1499 gradi F (815 gradi), mentre può funzionare continuamente senza problemi fino a 1247 gradi F (675 gradi).

ACCIAIO INOSSIDABILE 410

Un'altra lega per uso generale, l'acciaio inossidabile 410, è martensitico e viene utilizzato per componenti sottoposti a sollecitazioni elevate. Resistendo bene alla corrosione, l'acciaio inossidabile 410 è anche noto per la sua durezza e resistenza. Contiene cromo in una percentuale di almeno l'11,5%, quanto basta per renderlo utile come lega resistente alla corrosione in determinati ambienti, compresi quelli contenenti sostanze chimiche delicate o vapore. Spesso fornito in condizioni lavorabili ma temprate per applicazioni che richiedono una moderata resistenza alla corrosione e al calore, insieme ad un'elevata resistenza, questo tipo di acciaio resiste meglio alla corrosione quando indurito, rinvenuto e lucidato.

Le applicazioni includono:

Pale per turbine a gas e vapore

Bulloni, dadi e viti

Componenti per pompe, compresi alberi e valvole

Posate

Strumenti odontoiatrici e chirurgici

Sfere e sedi in acciaio temprato per

Utensili da cucina

Tappeti per scale da miniera

Ugelli

Componenti della pompa del pozzo petrolifero come sfere e sedi in acciaio temprato

L'acciaio 410 resiste bene alla corrosione in ambienti leggermente corrosivi, anche se è necessario eseguire un'adeguata pulizia dopo l'uso per garantire buone prestazioni; ciò include la resistenza agli acidi minerali e organici più delicati. Quando si tratta di saldatura, questa lega può essere facilmente saldata tramite tecniche convenzionali. Tuttavia, per evitare il rischio di rotture, è meglio preriscaldare i pezzi tra 350-400 gradi F (177-204 gradi), consigliando anche la ricottura per preservare la massima duttilità. Per i trattamenti termici, l'intervallo di temperatura dovrebbe essere compreso tra 2000-2200 gradi F (1093-1204 gradi), anche se la lega non dovrebbe essere lavorata al di sotto di 1650 gradi F (899 gradi).

ACCIAIO INOSSIDABILE 410S

Essendo un'iterazione a basso tenore di carbonio dell'acciaio inossidabile 410, il 410S ha un contenuto di cromo del 12% con proprietà che riducono al minimo le formazioni di austenite a temperature più elevate, che impediscono alla lega di indurirsi. Essendo un acciaio inossidabile martensitico della serie 400, se raffreddato rapidamente in condizioni specifiche, rimane duttile e morbido. Questa caratteristica impedisce all'acciaio di indurirsi e previene la rottura durante la saldatura o l'esposizione ad alte temperature. Una volta ricotto, il 410S è ferritico, mostrando una resistenza alla corrosione simile al normale grado 410, sebbene resista meglio all'ossidazione.

Le applicazioni includono:

Scatole di ricottura

Vassoi di distillazione

Attrezzature utilizzate nella raffinazione del petrolio

Saracinesche

Scambiatori di calore

Macchinari per l'estrazione e la lavorazione dei minerali

Partizioni

Attrezzature per il trattamento petrolchimico

Piastre di stampa

Rack di tempra

Colonne in acciaio inox

Attrezzature per il trattamento termico

Il grado 410S resiste bene all'ossidazione e può funzionare continuamente a temperature fino a 1300 gradi F (705 gradi). Tuttavia, al di sopra di 1500 gradi F (811 gradi), il ridimensionamento diventa eccessivo. La lega resiste anche alla corrosione degli alcali, delle condizioni atmosferiche, di alcuni prodotti chimici, dell'acqua dolce e degli acidi minerali e organici più blandi. Se adeguatamente pulita, la lega funziona bene se esposta a cloruri durante attività come la preparazione del cibo.

A causa delle sue proprietà uniche, l'acciaio inossidabile 410S non può essere indurito con trattamenti termici. Per ricottura la lega, le temperature devono raggiungere un intervallo ristretto di 1600-1650 grado F (871-899 grado), dopodiché dovrebbe essere raffreddata ad aria per alleviare qualsiasi stress derivante dalla lavorazione a freddo. Per evitare che la lega diventi eccessivamente fragile, non deve essere esposta a temperature superiori a 2000 gradi F (1093 gradi). Se nell'acciaio dopo la lavorazione a freddo si dovessero trovare grani di grandi dimensioni, le temperature di ricottura dovrebbero invece essere comprese tra 1200-1350 gradi F (649-732 gradi ).

Quando si tratta di saldatura, è possibile utilizzare metodi di fusione congiunta e resistenza. Per evitare fratture della saldatura dovute alla fragilità, è necessario prestare particolare attenzione durante il processo per mantenere un basso apporto di calore di saldatura, ridurre al minimo le discontinuità e riscaldare in modo intermittente il pezzo sufficientemente prima della formatura. L'acciaio inossidabile 410S non si salda bene come il grado 409, poiché le aggiunte alla lega richiedono un calore maggiore durante la saldatura.

ACCIAIO INOSSIDABILE 410HT

Questa lega è anche martensitica come versione generica trattata termicamente dell'acciaio inossidabile 410. Utilizzato in situazioni in cui la corrosione non è un problema significativo, contiene anch'esso abbastanza cromo (11,5%) per resistere alla corrosione in condizioni più blande.

Le applicazioni includono:

Pale per turbine a gas e vapore

Bulloni, dadi e viti

Posate

Strumenti odontoiatrici e chirurgici

Sfere in acciaio temprato

Utensili da cucina

Tappeti per scale da miniera

Ugelli

Sedi della pompa del pozzo petrolifero

Parti e alberi per pompe e valvole

Le caratteristiche di questa lega di acciaio inossidabile della serie 400 per quanto riguarda la corrosione, la saldatura e i trattamenti termici sono essenzialmente le stesse dell'acciaio inossidabile 410 convenzionale.

ACCIAIO INOSSIDABILE 416

Considerato il primo acciaio inossidabile a lavorazione libera, questa lega ha la massima lavorabilità di qualsiasi altro tipo di acciaio inossidabile. Tuttavia, l'acciaio inossidabile 416 è più lavorabile in una fase subcritica in condizioni ricotte. Essendo una lega martensitica con il 13% di cromo, diventa più dura e resistente alla corrosione se trattata termicamente. Sebbene non sia resistente quanto l'acciaio inossidabile ferritico o austenitico, il 416 resiste alla ruggine e ad altra corrosione, mentre ha una resistenza considerevole quando indurito e rinvenuto. La sua versione trattata termicamente, 416HT, ha elevata lavorabilità e proprietà magnetiche e basso attrito superficiale.

Le applicazioni includono:

Componenti per avvitatrici automatiche

Motori elettrici

Ingranaggi

Dadi e bulloni

Pompe

Borchie

Valvole

Parti della lavatrice

Questo acciaio inossidabile della serie 400 resiste alla corrosione dei sali basici e neutri, alla maggior parte delle condizioni atmosferiche, agli acidi alimentari naturali e ai prodotti di scarto. Con un alto contenuto di zolfo, il 416 non è adatto per ambienti marini o altri ambienti ricchi di cloruri. È anche meno resistente degli acciai inossidabili austenitici e delle leghe ferritiche composte per il 17% da cromo. La lega deve essere indurita con finitura superficiale liscia per ottenere la migliore resistenza alla corrosione.

Questo acciaio inossidabile resiste al ridimensionamento a temperature intermittenti fino a 1400 gradi F (760 gradi) ed è in grado di funzionare in continuo a temperature che raggiungono 1247 gradi F (675 gradi). Tuttavia, non si salda bene, quindi se è necessaria la saldatura, dovrebbe essere eseguita con una lega di acciaio 410 a basso contenuto di elettrodi di idrogeno e preriscaldata a una gamma di 392-572 gradi F (200-300 gradi). Dopo la saldatura, questo acciaio deve essere ricotto o indurito immediatamente o riscaldato per alleviare lo stress a una temperatura di 1202-1247 grado F (650-675 grado).

ACCIAIO INOSSIDABILE 416HT

Questa è la versione trattata termicamente dell'acciaio inossidabile 416, con elevata resistenza e durezza ma minore resistenza alla corrosione. Anch'esso ha una migliore lavorabilità rispetto ai tipi di acciaio austenitico, con qualità magnetiche e di basso attrito per ridurre grippaggi e grippaggi.

Le applicazioni includono:

Motori elettrici

Ingranaggi

Dadi e bulloni

Parti per avvitatrici automatiche

Pompe

Borchie

Valvole

Parti della lavatrice

Le proprietà di corrosione e resistenza al calore sono identiche al normale acciaio inossidabile 416, mentre la sua saldabilità è altrettanto scarsa.

ACCIAI INOSSIDABILI 430 E 430F

Questo grado combina caratteristiche meccaniche vantaggiose con discrete proprietà di formabilità e resistenza alla corrosione per una lega ferritica della serie 400. L'acciaio inossidabile 430 viene utilizzato in applicazioni chimiche specifiche. Tuttavia, viene utilizzato principalmente per componenti di elettrodomestici e finiture automobilistiche.

Il tipo di acciaio inossidabile a lavorazione libera è 430F, disponibile sotto forma di barra utilizzata per l'acciaio inossidabile 434. Il 434 presenta tutte le proprietà benefiche del grado 430, con l'aggiunta di molibdeno per migliorare la resistenza alla corrosione, inclusa la corrosione per vaiolatura. La serie 430 ha qualità specifiche che lo rendono l'acciaio inossidabile di riferimento per coil, lamiere o lamiere.

Le applicazioni per l'acciaio inossidabile 430 includono:

Finiture automobilistiche

Pannelli di armadietti nei frigoriferi

Caminetti

Rivestimenti per lavastoviglie

Supporti dell'elemento

Elementi di fissaggio

Filo di ancoraggio

Anelli di rivestimento della stufa

Le applicazioni specifiche per l'acciaio inossidabile 430F includono:

Parti lavorate ripetutamente

Il grado 430 può resistere a una serie di condizioni corrosive, come gli acidi nitrico e alcuni acidi organici, sebbene sia il più resistente alla corrosione se lucidato o altamente lucidato. Per quanto riguarda la vaiolatura e la corrosione interstiziale, l'acciaio inossidabile 430 resiste in modo simile al grado 304, sebbene il 430F abbia una resistenza molto ridotta a causa del suo contenuto di zolfo più elevato. La lega 430 ha anche un'elevatissima resistenza alla fessurazione, come per gli acciai inossidabili ferritici.

L'acciaio inossidabile 430 può resistere all'ossidazione in modo intermittente a temperature che si avvicinano a 1598 gradi F (870 gradi) e continuamente a temperature che raggiungono 1499 gradi F (815 gradi). La lega può diventare fragile dopo un riscaldamento prolungato tra 752-1112 gradi F (400-600 gradi) una volta raffreddata a temperatura ambiente. Tuttavia, la ricottura può eliminare questo effetto.