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Al |
Alluminio |
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1 |
Indurisce notevolmente in fase solida. |
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Punto di fusione 658°C |
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2 |
Deossida efficacemente, percentuale in colata 0.020 – 0.040% oppure > 0.015 per Al solubile. |
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3 |
Ostacola l’ingrossamento del grano e in rettifica questo aiuta a contrastare le cricche. |
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4 |
E’ elemento di lega negli acciai da nitrurazione. Con l’azoto forma nitruri di alluminio durissimi. |
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5 |
Permette di regolare la profondità dello strato nitrurato. |
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6 |
Contrasta l’invecchiamento dell’acciaio. |
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7 |
Non tende a formare carburi ma tende ad aumentare il potere abrasivo |
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8 |
Danneggia la lavorabilità negli acciai automatici. |
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9 |
Per avere una buona disossidazione è consigliato un rapporto
Al / N > 2 |
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As |
Arsenico |
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1 |
Ha una forte propensione alla segregazione. |
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Punto di fusione 817°C |
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2 |
Aggrava la fragilità a rinvenimento. |
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B |
Boro
Punto di fusione 2300°C |
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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. |
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2 |
Dannoso ai fini della saldatura. Impiegato anche come disossidante. |
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3 |
L’acciaio deve essere disossidato prima dell’aggiunta del boro. |
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4 |
Per gli acciai al boro evitare permanenze alle temperature comprese fra 200 e 400°C perché in questo range il materiale diventa fragile. |
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5 |
Dovendo fare dei rinvenimenti usare le temperature di 180°C oppure 420°C |
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Bi |
Bismuto
Punto di fusione 270°C |
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1 |
Usato in lega (~ 0.1%) col piombo esalta l’azione di lavorabilità anche del 20-30% negli acciai automatici. |
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2 |
Non è individuabile metallograficamente in quanto si presenta legato al piombo anche se aggiunto separatamente nel processo di fabbricazione. |
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C |
Carbonio
Punto di fusione 3540°C |
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1 |
E’ l’elemento determinante in fase di tempra e rinvenimento per ottenere la durezza desiderata. |
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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. |
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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 |
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Ca |
Calcio
Punto di fusione 850°C |
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1 |
Anche in minime quantità forma inclusioni non metalliche che migliorano la lavorabilità e contrastano l’abrasione. |
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2 |
Non peggiora le caratteristiche meccaniche e non dà problemi in fase di trattamento termico. |
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3 |
Metallo alcalino terroso di colore bianco/argenteo e molto molle. |
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4 |
In alcuni casi viene usato come disossidante. |
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5 |
Innalza la tenacità (resilienze). |
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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. |
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Co |
Cobalto |
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1 |
Mantiene elevata la durezza ad alta temperatura. |
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Punto di fusione 1492°C |
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2 |
Previene il surriscaldo degli utensili nelle lavorazioni alle macchine utensili. |
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Cr |
Cromo
Punto di fusione 1920°C |
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1 |
In presenza di alto contenuto di carbonio dà una buona resistenza all’usura e all’abrasione. |
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2 |
Aumenta la temprabilità. |
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3 |
Contrasta la corrosione, l’ossidazione e la decarburazione. |
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4 |
Aiuta a mantenere la resistenza meccanica alle alte temperature. |
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5 |
Leggera tendenza alla formazione di carburi. |
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6 |
Aumenta la durezza superficiale ottenibile per nitrurazione. |
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Cu |
Rame |
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1 |
Migliora la resistenza alla corrosione atmosferica. |
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Punto di fusione 1084°C |
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2 |
Indesiderato nell’acciaio perché provoca fragilità a caldo quando supera 0.40% |
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3 |
Dannoso ai fini della saldatura. |
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H |
Idrogeno |
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1 |
E’ un’ impurezza molto dannosa specie se superiore a 2 ppm. |
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Punto di fusione -262°C |
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2 |
Produce microcricche, denominate fiocchi, che si possono manifestare anche dopo lunghi periodi di tempo o dopo trattamento termico di bonifica. |
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Mn |
Manganese |
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1 |
Aiuta ad aumentare la temprabilità. |
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Punto di fusione 1221°C |
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2 |
Dà resistenza all’usura per urto. |
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3 |
Contrasta la fragilità in presenza di zolfo. |
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4 |
E’ considerato elemento di lega, se la percentuale supera 1% |
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5 |
Il rapporto Mn/C dovrebbe essere > 3 per avere una soddisfacente tenacità alle basse temperature (es. Kv –50°C). |
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Mo |
Molibdeno
Punto di fusione 2622°C |
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1 |
Innalza, in fase di riscaldo, la temperatura alla quale inizia l'ingrossamento del grano austenitico. |
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2 |
Si oppone alla fragilità a rinvenimento. |
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3 |
Innalza il limite di scorrimento a caldo. |
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4 |
Aumenta la profondità di tempra, perché diminuisce la velocità critica di raffreddamento. |
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N |
Azoto |
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1 |
Aumenta la temprabilità, il carico di rottura e lo snervamento. |
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Punto di fusione -210°C |
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2 |
Impiegato nei processi di nitrurazione per avere strati superficiali durissimi. |
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3 |
Un contenuto intorno a 0.012% favorisce lo spezzettamento del trucciolo migliorando di conseguenza al lavorabilità. |
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4 |
Consigliato 90 ppm max. |
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5 |
Considerato generalmente nocivo sulla tenacità (Kv) alle basse temperature. |
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Nb |
Niobio
Punto di fusione 1950°C |
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1 |
Forma carburi abrasivi molto duri e causa aumento di usura degli utensili nelle lavorazioni meccaniche. |
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2 |
Trova impiego negli acciai autotempranti. |
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3 |
Viene chiamato anche
columbio. |
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4 |
Usato fare gli acciai speciali ed i giunti saldati ad alta resistenza per evitare la corrosione. |
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5 |
Superconduttore elementare alle basse temperature. |
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Ni |
Nichel |
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1 |
Aumenta la temprabilità. |
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Punto di fusione 1453°C |
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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. |
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3 |
Aumenta la resistenza degli acciai ricotti e non trattati. |
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O |
Ossigeno
Punto di fusione -218,7°C |
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1 |
In generale viene considerato un’impurezza, perché agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche. |
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2 |
Un acciaio è considerato di elevata qualità, quanto più è stato disossidato. |
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3 |
Consigliato 30 ppm max. |
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P |
Fosforo
Punto di fusione 44°C |
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1 |
Riduce la duttilità ma aumenta la truciolabilità negli acciai automatici. |
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2 |
In percentuale > 0,20, la resilienza è nulla. |
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3 |
Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia un tenore max di 0.015% oppure la formula Si + 2.5P
<
0.15% |
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Pb |
Piombo
Punto di fusione 327,4°C |
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1 |
Assieme allo zolfo, migliora notevolmente la lavorabilità degli acciai (0.15-0.35%) |
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2 |
Leggera tendenza ad affinare il grano austenitico |
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3 |
Agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche |
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4 |
Dannoso per la saldatura, se questa va effettuata, usare elettrodi UTP 63 o equivalenti con Rm 700 N/mmq e A% 40 |
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S |
Zolfo
Punto di fusione 118°C |
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1 |
Viene aggiunto, nell’acciaio, in diversi tenori a secondo delle classi e delle esigenze tecnologiche per migliorare la lavorabilità. |
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2 |
Indesiderato dal punto di vista delle caratteristiche meccaniche perché crea fragilità. |
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3 |
E’ considerato l’additivo più semplice, efficace ed economico da aggiungere all’acciaio per migliorare la lavorabilità. |
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4 |
Abbassa la temperatura di fusione dell’acciaio. |
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Se |
Selenio
Punto di fusione 217°C |
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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. |
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2 |
Negli acciai inossidabili può sostituire in meglio lo zolfo e il tellurio. |
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3 |
Globulizza i solfuri di manganese e viene usato per migliorare le proprietà meccaniche in senso trasversale degli acciai risolforati. |
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4 |
Aumenta la lavorabilità nelle operazioni difficili (es. forature profonde) |
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Si |
Silicio |
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1 |
Usato come elemento di lega nei lamierini per applicazioni elettromagnetiche perché aumenta la resistività elettrica |
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Punto di fusione 1414°C |
2 |
Leggera influenza sulla deossidazione |
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3 |
Aumenta la resistenza all’usura degli acciai poco legati |
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4 |
Diminuisce la deformabilità a freddo |
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5 |
Danneggia fortemente la lavorabilità all’utensile |
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6 |
Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia di non superare 0.25% |
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Sn |
Stagno |
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1 |
In tenori superiori allo 0,05% può rendere fragile l’acciaio nelle lavorazioni a caldo come il rame |
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Punto di fusione 231,8°C |
2 |
Usato per rivestire conduttori elettrici |
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3 |
Non si ossida facilmente in aria |
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Te |
Tellurio
Punto di fusione 449,5°C |
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1 |
Rende meno plastici i solfuri permettendo una maggiore velocità di taglio e facilitale operazioni di foratura. |
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2 |
Combinato con il piombo arriva a dare vantaggi di lavorazione anche del 50% |
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3 |
Riduce la deformabilità a caldo. |
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4 |
Deteriora la lavorabilità a caldo quanto il piombo, quando è presente nell’acciaio in percentuale tale da ottenere il rapporto S% : Te% ~ 10 |
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5 |
Tende a globulizzare i solfuri. |
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Ti |
Titanio
Punto di fusione 1727°C |
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1 |
Contrasta la formazione di austenite negli acciai con alto tenore di cromo |
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2 |
Riduce la durezza e la temprabilità negli acciai a medio tenore di cromo |
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3 |
Negli acciai inossidabili contrasta la corrosione intergranulare |
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4 |
Disossidante, denitrurante e affinante del grano austenitico |
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5 |
Riduce la lavorabilità all’utensile perché forma carburi abrasivi |
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V |
Vanadio |
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1 |
Produce grano fine. |
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2 |
Aumenta la temprabilità. |
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Punto di fusione 1726°C |
3 |
Come per il nichel aumenta la resistenza all’urto. |
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4 |
Innalza il limite elastico. |
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5 |
Conferisce notevole resistenza all’usura. |
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W |
Tungsteno |
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1 |
Impartisce resistenza all’abrasione negli acciai da utensili, diminuisce la sensibilità al surriscaldo. |
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Punto di fusione 3380°C |
2 |
Produce resistenza meccanica nei particolari per lavorazione a caldo. |
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3 |
Migliora la tenacità e contrasta l’ingrossamento del grano. |
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4 |
Particolarmente impiegato negli acciai rapidi per componenti da taglio a freddo e tranciatura. |
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Zr |
Zirconio |
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1 |
Fissando l’azoto elimina la tendenza all’invecchiamento |
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2 |
Tende a formare ossidi e nitruri dannosi in lavorazione meccanica |
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Punto di fusione 1860°C |
3 |
Ha il potere di assorbire i gas e per questo è utilizzato puro come “getter” o assorbente metallico |
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4 |
Essendo inalterabile dall’azione degli agenti atmosferici è impiegato per produrre leghe metalliche resistenti alla corrosione. |
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Fe |
Ferro
Punto di fusione 1536°C |
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1 |
E’ il metallo più comune, il 90% di tutto il metallo raffinato nel mondo è ferroso. |
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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. |
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3 |
Sulla terra si trova nei giacimenti di magnetite, ematite, limonite e siderite. |
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4 |
E’ un solido grigio chiaro e magnetico. Quando è attaccato dall’aria umida diventa ruggine (ossido di ferro). |
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5 |
Ac3 per il ferro puro = 911°C |
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