Quante volte si sono verificati problemi di produzione quando sono stati messi in produzione nuovi coil o fusioni?Questi problemi possono essere rotture, crepe, bave, scarsa penetrazione della saldatura, scarsa superficie elettrolucidata e molti altri.Prove di durezza, prove di trazione e sezioni trasversali metallografiche, nonché l'esame dei rapporti dei test di fabbrica sono procedure comuni per determinare l'origine di un problema.A volte viene trovata la fonte del problema, ma di solito non viene trovato nulla di straordinario.In questi casi, il problema risiede nella composizione dell'acciaio, anche se la lega rientra nell'intervallo di composizione specificato per l'acciaio.

Descrizione della bobina in acciaio inossidabile con finitura a specchio ASTM 316 2205 904l 2B BA HL 6K 8K:

In questo articolo limiteremo la nostra trattazione agli acciai inossidabili austenitici, sebbene molti dei commenti valgano anche per altre tipologie.Molti elementi problematici sono fuori controllo e devono essere specificati nelle specifiche del cliente o nell'ordine di acquisto.Non dare per scontato che la lega che stai acquistando provenga dalla gamma media di ciascun articolo.Dal 1988, le acciaierie hanno adottato un programma noto come “scheggiatura delle leghe” che utilizza un minimo di elementi di lega solo per prevenire l'infragilimento a caldo e le cricche da laminazione a freddo.
Grado di progettazione Gli acciai inossidabili austenitici sono progettati per fornire resistenza alla corrosione in molti ambienti, resistenza all'idrogeno e all'infragilimento a 475°C (885°F), buona resistenza, buona duttilità e bassa durezza.L'acciaio inossidabile nella sua forma più semplice è il ferro con almeno il 12% di cromo.Questo è ciò che rende l'acciaio inossidabile resistente alla ruggine e consente la formazione di una pellicola passiva.L'acciaio inossidabile esiste in tre stati metallurgici a seconda della composizione e del trattamento termico: ferritico, martensitico e austenitico.Questi nomi si riferiscono alla struttura cristallina: la ferrite è cubica a corpo centrato, l'austenite è cubica a facce centrate e la martensite è un sistema tetragonale contorto, cioè una struttura cubica a facce centrate contorte diventa a corpo centrato.
Il ferro puro ha una forma cubica a corpo centrato ed esiste dallo zero assoluto al suo punto di fusione.Quando vengono aggiunti determinati elementi, si creano gli “anelli gamma” o l'austenite.Questi elementi sono carbonio, cromo, nichel, manganese, tungsteno, molibdeno, silicio, vanadio e silicio.Tra questi elementi, il nichel, il manganese, il cromo e il carbonio sono quelli in grado di espandere maggiormente l'anello gamma.È la combinazione di nichel e cromo che rende gli acciai inossidabili austenitici a faccia cubica centrata dallo zero assoluto al punto di fusione.È questo anello gamma che distingue le leghe ferritiche da quelle martensitiche.Il contenuto di cromo dell'acciaio inossidabile martensitico è molto ridotto, 14-18%, e deve contenere carbonio, perché solo quando riscaldato in questo intervallo si può formare austenite pura, in modo che la martensite possa essere ottenuta mediante tempra.Le leghe ferritiche hanno un contenuto inferiore al 14% o superiore al 18%.La modifica degli elementi di lega può modificare la gamma.Il modo più comune è mantenere bassi i carboidrati.
Gli acciai inossidabili austenitici più comuni si basano sulla composizione 18-8, 18% Cr 8% Ni.Se il contenuto di nichel nell'acciaio supera l'8%, è austenitico, se il contenuto di nichel è inferiore allora è acciaio duplex, cioè austenitico con isole di ferrite.Al 5% di nichel la struttura è circa al 50% austenitica, al 50% ferritica, al di sotto del 3% diventa completamente ferritica.Pertanto, l'8% di nichel è la base per gli acciai inossidabili austenitici più economici.
Quando gli elementi di lega vengono aggiunti all'acciaio, possono prendere posizione nel cristallo principale.Queste sono conosciute come leghe sostitutive e la lega rimane monofase.Altri elementi sono abbastanza piccoli da adattarsi tra gli atomi, chiamati elementi interstiziali, e la lega rimane monofase.Altri elementi si combineranno per formare i propri cristalli unici e formare fasi specifiche.Altri ancora agiscono come impurità nella lega, note come inclusioni.