Influenza delle leghe

Al ALLUMINIO 1 Indurisce notevolmente in fase solida.
Punto di fusione 658 °C 2 Deossida efficacemente, percentuale in colata 0.020 – 0.040% oppure > 0.015
per Al solubile.
3 Ostacola l’ingrossamento del grano e in rettifica questo aiuta a contrastare le cricche.
4 E’ elemento di lega negli acciai da nitrurazione. Con l’azoto forma nitruri di alluminio durissimi.
5 Permette di regolare la profondità dello strato nitrurato.
6 Contrasta l’invecchiamento dell’acciaio.
7 Non tende a formare carburi ma tende ad aumentare  il potere abrasivo
8 Danneggia la lavorabilità negli acciai automatici.
9 Per avere una buona disossidazione è consigliato un rapporto
Al / N  > 2
As ARSENICO 1 Ha una forte propensione alla segregazione.
Punto di fusione 817 °C 2 Aggrava la fragilità a rinvenimento.
B BORO
Punto di fusione 2300 °C
1 In tenori di 0,003-0,005 aumenta notevolmente la temprabilità negli acciai al carbonio e basso legati. In tenore più elevato, provoca fragilità a caldo.
2 Dannoso ai fini della saldatura. Impiegato anche come disossidante.
3 L’acciaio deve essere disossidato prima dell’aggiunta del boro.
4 Per gli acciai al boro evitare permanenze alle temperature comprese fra 200 e 400 °C perché in questo range  il materiale diventa fragile.
5 Dovendo fare dei rinvenimenti usare le temperature di 180 °C  oppure 420 °C
Bi BISMUTO
Punto di fusione 270 °C
1 Usato in lega (~ 0.1%) col piombo esalta l’azione di lavorabilità anche del 20-30% negli acciai automatici.
2 Non è individuabile metallograficamente in quanto si presenta legato al piombo anche se aggiunto separatamente nel processo di fabbricazione.
C CARBONIO 1 E’ l’elemento determinante in fase di tempra e rinvenimento per ottenere la durezza desiderata.
Punto di fusione 3499 °C 2 L’acciaio al carbonio dolce (C< 0.15) o extra dolce (C< 0.08), senza particolari aggiunte, presenta l’inconveniente di una eccessiva duttilità, risulta pastoso al taglio e dà luogo a cattive finiture.
3 Con C% oltre 0.15 vi è un aumento della resistenza al taglio e dell’usura degli utensili per l’accresciuta abrasività delle strutture più ricche di carburi
Ca CALCIO
Punto di fusione 850 °C
1 Anche in minime quantità forma inclusioni non metalliche che migliorano la lavorabilità e contrastano l’abrasione.
2 Non peggiora le caratteristiche meccaniche e non dà problemi in fase di trattamento termico.
3 Metallo alcalino terroso di colore bianco/argenteo e molto molle.
4 In alcuni casi viene usato come disossidante.
5 Innalza la tenacità (resilienze).
6 Affina il grano ed in questo modo contrasta la penetrazione di tempra. Al fine di minimizzare il problema, lo spegnimento per la tempra andrà preferibilmente fatto in acqua.
Co COBALTO 1 Mantiene elevata la durezza ad alta temperatura.
Punto di fusione 1492 °C 2 Previene il surriscaldo degli utensili nelle lavorazioni alle macchine utensili.
Cr CROMO 1 In presenza di alto contenuto di carbonio dà una buona resistenza all’usura e all’abrasione.
Punto di fusione 1920 °C 2 Aumenta la temprabilità.
3 Contrasta la corrosione, l’ossidazione e la decarburazione.
4 Aiuta a mantenere la resistenza meccanica alle alte temperature.
5 Leggera tendenza alla formazione di carburi.
6 Aumenta la durezza superficiale ottenibile per nitrurazione.
Cu RAME 1 Migliora la resistenza alla corrosione atmosferica.
Punto di fusione 1084 °C 2 Indesiderato nell’acciaio perché provoca fragilità a caldo quando supera 0.40%
3 Dannoso ai fini della saldatura.
Fe FERRO 1 E’ il metallo più comune, il 90% di tutto il metallo raffinato nel mondo è ferroso.
Punto di fusione 1536 °C 2 Viene usato in acciai ed altre leghe. Il metallo puro è ottenuto dalla liquefazione dei minerali ferrosi. I primi ritrovamenti furono nelle meteoriti composte da leghe di ferro, nichel, cobalto, cromo.
3 Sulla terra si trova nei giacimenti di magnetite, ematite, limonite e siderite.
4 E’ un solido grigio chiaro e magnetico. Quando è attaccato dall’aria umida diventa ruggine (ossido di ferro).
5 Ac3 per il ferro puro = 911 °C
H IDROGENO 1 E’ un’ impurezza molto dannosa specie se superiore a 2 ppm.
Punto di fusione -262 °C 2 Produce microcricche, denominate fiocchi, che si possono manifestare anche dopo lunghi periodi di tempo o dopo trattamento termico di bonifica.
Mn MANGANESE 1 Aiuta ad aumentare la temprabilità.
Punto di fusione 1221 °C 2 Dà resistenza all’usura per urto.
3 Contrasta la fragilità in presenza di zolfo.
4 E’ considerato elemento di lega, se la percentuale supera 1%
5 Il rapporto Mn/C dovrebbe essere > 3 per avere una soddisfacente tenacità alle basse temperature (es. Kv –50 °C).
Mo MOLIBDENO
Punto di fusione 2622 °C
1 Innalza, in fase di riscaldo, la temperatura alla quale inizia l’ingrossamento del grano austenitico.
2 Si oppone alla fragilità a rinvenimento.
3 Innalza il limite di scorrimento a caldo.
4 Aumenta la profondità di tempra, perché diminuisce la velocità critica di raffreddamento.
N AZOTO 1 Aumenta la temprabilità, il carico di rottura e lo snervamento.
Punto di fusione -210 °C 2 Impiegato nei processi di nitrurazione per avere strati superficiali durissimi.
3 Un contenuto intorno a  0.012% favorisce lo spezzettamento del trucciolo migliorando di conseguenza al lavorabilità.
4 Consigliato 90 ppm max.
5 Considerato generalmente nocivo sulla tenacità (Kv) alle basse temperature.
Nb NIOBIO
Punto di fusione 1950 °C
1 Forma carburi abrasivi molto duri e causa aumento di usura degli utensili nelle lavorazioni meccaniche.
2 Trova impiego negli acciai autotempranti.
3 Viene chiamato anche columbio.
4 Usato fare gli acciai speciali ed i giunti saldati ad alta resistenza per evitare la corrosione.
5 Superconduttore elementare alle basse temperature.
Ni NICHEL 1 Aumenta la temprabilità.
Punto di fusione 1453 °C 2 Utile per aumentare la resistenza all’urto alle basse temperature in percentuale del 2% circa e ottima influenza sull’’abbassamento della curva di transizione.
3 Aumenta la resistenza degli acciai ricotti e non trattati.
O OSSIGENO
Punto di fusione -218,7 °C
1 In generale viene considerato un’impurezza, perché agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche.
2 Un acciaio è considerato di elevata qualità, quanto più è stato disossidato.
3 Consigliato 30 ppm max.
P FOSFORO 1 Riduce la duttilità ma aumenta la truciolabilità negli acciai automatici.
Punto di fusione 44 °C 2 In percentuale > 0,20, la resilienza è nulla.
3 Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia un tenore max di 0.015%  oppure la formula Si + 2.5P <0.15%
Pb PIOMBO 1 Assieme allo zolfo, migliora notevolmente la lavorabilità degli acciai (0.15-0.35%)
Punto di fusione  327,4 °C 2 Leggera tendenza ad affinare il grano austenitico
3 Agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche
4 Dannoso per la saldatura, se questa va effettuata, usare elettrodi UTP 63 o equivalenti con Rm 700 N/mmq e A% 40
S ZOLFO
Punto di fusione 118 °C
1 Viene aggiunto, nell’acciaio, in diversi tenori a secondo delle classi e delle esigenze tecnologiche per migliorare la lavorabilità.
2 Indesiderato dal punto di vista delle caratteristiche meccaniche perché crea fragilità.
3 E’ considerato l’additivo più semplice, efficace ed economico da aggiungere all’acciaio per migliorare la lavorabilità.
4 Abbassa la temperatura di fusione dell’acciaio.
Se SELENIO
Punto di fusione 217 °C
1 Uno 0.20% di questo elemento è più idoneo di una uguale quantità di zolfo nel miglioramento della truciolabilità negli acciai al carbonio, basso legati e austenitici.
2 Negli acciai inossidabili può sostituire in meglio lo zolfo e il tellurio.
3 Globulizza i solfuri di manganese e viene usato per migliorare le proprietà meccaniche in senso trasversale degli acciai risolforati.
4 Aumenta la lavorabilità nelle operazioni difficili (es. forature profonde)
Si SILICIO 1 Usato come elemento di lega nei lamierini per applicazioni elettromagnetiche perché aumenta la resistività elettrica
Punto di fusione 1414 °C 2 Leggera influenza sulla deossidazione
3 Aumenta la resistenza all’usura degli acciai poco legati
4 Diminuisce la deformabilità a freddo
5 Danneggia fortemente la lavorabilità all’utensile
6 Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia di non superare 0.25%
Sn STAGNO 1 In tenori superiori allo 0,05% può rendere fragile l’acciaio nelle  lavorazioni a caldo come il rame
Punto di fusione 231,8 °C 2 Usato per rivestire conduttori elettrici
3 Non si ossida facilmente in aria
Te TELLURIO 1 Rende meno plastici i solfuri permettendo una maggiore velocità di taglio e facilitale operazioni di foratura.
Punto di fusione 449,5 °C 2 Combinato con il piombo arriva a dare vantaggi di lavorazione anche del 50%
3 Riduce la deformabilità a caldo.
4 Deteriora la lavorabilità a caldo quanto il piombo, quando è presente nell’acciaio in percentuale tale da ottenere il rapporto S% : Te%  ~ 10
5 Tende a globulizzare i solfuri.
Ti TITANIO 1 Contrasta la formazione di austenite negli acciai con alto tenore di cromo
Punto di fusione 1727 °C 2 Riduce la durezza e la temprabilità negli acciai a medio tenore di cromo
3 Negli acciai inossidabili contrasta la corrosione intergranulare
4 Disossidante, denitrurante e affinante del grano austenitico
5 Riduce la lavorabilità all’utensile perché forma carburi abrasivi
V VANADIO
1 Produce grano fine.
Punto di fusione 1726 °C 2 Aumenta la temprabilità.
3 Come per il nichel aumenta la resistenza all’urto.
4 Innalza il limite elastico.
5 Conferisce notevole resistenza all’usura.
W TUNGSTENO 1 Impartisce resistenza all’abrasione negli acciai da utensili, diminuisce la sensibilità al surriscaldo.
Punto di fusione 3380 °C 2 Produce resistenza meccanica nei particolari per lavorazione a caldo.
3 Migliora la tenacità e contrasta l’ingrossamento del grano.
4 Particolarmente impiegato negli acciai rapidi  per componenti da taglio a freddo e tranciatura.
Zr ZIRCONIO 1 Fissando l’azoto elimina la tendenza all’invecchiamento
Punto di fusione 1860 °C 2 Tende a formare ossidi e nitruri dannosi in lavorazione meccanica
3 Ha il potere di assorbire i gas e per questo è utilizzato puro come “getter” o assorbente metallico
4 Essendo inalterabile dall’azione degli agenti atmosferici è impiegato per produrre leghe metalliche resistenti alla corrosione.