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Quando è stato scoperto, le sue tipologie e dove viene usato.
Resistente alla corrosione, alla trazione e all’usura. Scoperto da alcune tribù Indù, perfezionato dal popolo Giapponese, perso per un lungo periodo per poi essere riscoperto in Inghilterra nel 1740: stiamo parlando della lega metallica più usata a livello globale, l’Acciaio!
Grattacieli, tubazioni petrolifere, automobili, elettrodomestici, hanno tutti una cosa in comune, ovvero l’acciaio, impiegato per la loro costruzione; l’acciaio è un materiale con molteplici caratteristiche, formato dall’unione di Ferro e Carbonio.
Ripercorrendo brevemente la sua storia, sappiamo che il primo tipo di acciaio fu fabbricato in India nel 300 dopo Cristo, chiamato acciaio Wootz e preparato in crogioli chiusi sigillati.
Poco dopo l’anno mille la tecnica indiana arriva in medio oriente, dove venne ulteriormente raffinata per dare origine all’acciaio Damasco, estremamente flessibile e resistente. Purtroppo dopo il 1300 non si hanno più notizie di questa tecnica sbalorditiva, alcuni artigiani Giapponesi negli anni successivi tentarono di riprodurla, creando qualcosa di molto simile.
Arrivati a questo punto citiamo il più comune Acciaio a pacchetto, il primo arrivato in Europa; la tecnica consiste nel creare un pacchetto di strati alternati di ferro dolce e ghisa, fatti rammollire e poi martellati insieme per saldarli e far diffondere il carbonio dalla ghisa al ferro dolce, in modo da ottenere la percentuale di carbonio desiderata. Anche questa tecnica nel medioevo venne persa, per poi essere riscoperta nel periodo Rinascimentale.
Nel 1740 Benjamin Huntsman, dopo alcuni esperimenti, riscoprì la tecnica del crogiolo: mise a punto una fornace in grado di raggiungere i 1600 ºC, al suo interno posizionava dei crogioli di argilla con 15 kg di ferro, successivamente veniva aggiunta della ghisa, ricca di carbonio, ottenendo in questo modo l’acciaio. Fu una rivoluzione nel campo della siderurgia, questa nuova tecnica permetteva grandi produzioni di acciaio in poco tempo, senza compromettere la qualità.
Questo modo di produrre l’acciaio restò il migliore fino all’arrivo del convertitore Bessemer, nel 1856. Henry Bessemer progetto un particolare forno a forma di pera, utilizzato per ridurre l’eccesso di carbonio presente nella ghisa fusa. Questo convertitore è in grado di convertire la ghisa liquida in acciaio, unico al tal punto da diventare il primo forno a permettere la produzione dell’acciaio in un’unica fase di lavorazione.
Nel 1865 fu messo a punto un procedimento di tipo di diverso, il processo Martin-Siemens, il quale permetteva nella metà del tempo, di purificare la ghisa liquida dal carbonio; con fiamme dirette sul metallo fuso, il materiale arriva a più di 1800 C° eliminando le molecole di carbonio superflue.
La svolta tecnologica avviene con il processo LD, nato in Austria nel 1949, il quale prevedeva l’uso dell’ossigeno puro per eliminare le molecole di carbonio, dando come risultato un acciaio purissimo usando una quantità minore di combustibile per alzare la temperatura della ghisa liquida. Ancora oggi il processo LD è il più utilizzato per l’affinazione dell’acciaio e copre il 50% della produzione mondiale.
Nel mondo si producono ogni anno oltre 1,864 milioni di tonnellate di acciaio e vengono lavorate in diversi modi, come la laminazione, oppure lo stampaggio.
Ma da cosa è composto l’acciaio? E quante tipologie esistono?
L’acciaio, come abbiamo detto in precedenza, è una lega metallica composta da Ferro e Carbonio, che non deve superare il 2,1 % altrimenti il ferro si trasformerebbe in Ghisa. L’acciaio è principalmente un prodotto fucinabile, ovvero lavorabile quando è caldo, a differenza della ghisa, è possiede caratteristiche di resistenza alla trazione, corrosione, all’usura e al calore.
L’acciaio può essere suddiviso in quattro categorie principali:
- Acciaio al carbonio
- Acciaio legato
- Acciaio inossidabile (inox)
- Acciaio per utensili
Gli acciai al carbonio rappresentano la tipologia più diffusa, pari al 90% della produzione totale, nonché la meno pregiata.
Resistente alla corrosione, alla trazione e all’usura. Scoperto da alcune tribù Indù, perfezionato dal popolo Giapponese, perso per un lungo periodo per poi essere riscoperto in Inghilterra nel 1740: stiamo parlando della lega metallica più usata a livello globale, l’Acciaio!
Grattacieli, tubazioni petrolifere, automobili, elettrodomestici, hanno tutti una cosa in comune, ovvero l’acciaio, impiegato per la loro costruzione; l’acciaio è un materiale con molteplici caratteristiche, formato dall’unione di Ferro e Carbonio.
Ripercorrendo brevemente la sua storia, sappiamo che il primo tipo di acciaio fu fabbricato in India nel 300 dopo Cristo, chiamato acciaio Wootz e preparato in crogioli chiusi sigillati.
Poco dopo l’anno mille la tecnica indiana arriva in medio oriente, dove venne ulteriormente raffinata per dare origine all’acciaio Damasco, estremamente flessibile e resistente. Purtroppo dopo il 1300 non si hanno più notizie di questa tecnica sbalorditiva, alcuni artigiani Giapponesi negli anni successivi tentarono di riprodurla, creando qualcosa di molto simile.
Arrivati a questo punto citiamo il più comune Acciaio a pacchetto, il primo arrivato in Europa; la tecnica consiste nel creare un pacchetto di strati alternati di ferro dolce e ghisa, fatti rammollire e poi martellati insieme per saldarli e far diffondere il carbonio dalla ghisa al ferro dolce, in modo da ottenere la percentuale di carbonio desiderata. Anche questa tecnica nel medioevo venne persa, per poi essere riscoperta nel periodo Rinascimentale.
Nel 1740 Benjamin Huntsman, dopo alcuni esperimenti, riscoprì la tecnica del crogiolo: mise a punto una fornace in grado di raggiungere i 1600 ºC, al suo interno posizionava dei crogioli di argilla con 15 kg di ferro, successivamente veniva aggiunta della ghisa, ricca di carbonio, ottenendo in questo modo l’acciaio. Fu una rivoluzione nel campo della siderurgia, questa nuova tecnica permetteva grandi produzioni di acciaio in poco tempo, senza compromettere la qualità.
Questo modo di produrre l’acciaio restò il migliore fino all’arrivo del convertitore Bessemer, nel 1856. Henry Bessemer progetto un particolare forno a forma di pera, utilizzato per ridurre l’eccesso di carbonio presente nella ghisa fusa. Questo convertitore è in grado di convertire la ghisa liquida in acciaio, unico al tal punto da diventare il primo forno a permettere la produzione dell’acciaio in un’unica fase di lavorazione.
Nel 1865 fu messo a punto un procedimento di tipo di diverso, il processo Martin-Siemens, il quale permetteva nella metà del tempo, di purificare la ghisa liquida dal carbonio; con fiamme dirette sul metallo fuso, il materiale arriva a più di 1800 C° eliminando le molecole di carbonio superflue.
La svolta tecnologica avviene con il processo LD, nato in Austria nel 1949, il quale prevedeva l’uso dell’ossigeno puro per eliminare le molecole di carbonio, dando come risultato un acciaio purissimo usando una quantità minore di combustibile per alzare la temperatura della ghisa liquida. Ancora oggi il processo LD è il più utilizzato per l’affinazione dell’acciaio e copre il 50% della produzione mondiale.
Nel mondo si producono ogni anno oltre 1,864 milioni di tonnellate di acciaio e vengono lavorate in diversi modi, come la laminazione, oppure lo stampaggio.
Ma da cosa è composto l’acciaio? E quante tipologie esistono?
L’acciaio, come abbiamo detto in precedenza, è una lega metallica composta da Ferro e Carbonio, che non deve superare il 2,1 % altrimenti il ferro si trasformerebbe in Ghisa. L’acciaio è principalmente un prodotto fucinabile, ovvero lavorabile quando è caldo, a differenza della ghisa, è possiede caratteristiche di resistenza alla trazione, corrosione, all’usura e al calore.
L’acciaio può essere suddiviso in quattro categorie principali:
- Acciaio al carbonio
- Acciaio legato
- Acciaio inossidabile (inox)
- Acciaio per utensili
Gli acciai al carbonio rappresentano la tipologia più diffusa, pari al 90% della produzione totale, nonché la meno pregiata.
Questo tipo di acciaio dall’aspetto opaco presenta caratteristiche tecniche che lo rendono sì malleabile e facilmente lavorabile, ma anche altamente soggetto a corrosione e sensibile alle alte e basse temperature. Un acciaio con un’alta presenza di carbonio nella lega, risulterà più duro, ma nel contempo meno duttile di un acciaio con una bassa percentuale di carbonio; per questo le tipologie di acciaio al carbonio si suddividono in base al tasso di carbonio presente nella lega, dagli extra dolci, con percentuali di carbonio che vanno dallo 0,05% allo 0,15%, agli extra duri, con percentuali di carbonio che vanno dallo 0,80% allo 0,85%.
Ci sono gli Acciai Legati, caratterizzati dalla miscela di metalli diversi, che donano all’acciaio caratteristiche differenti, ad esempio: il Silicio aumenta l’elasticità, mentre il Molibdeno aumenta la temprabilità e la resistenza al caldo, o ancora, aggiungendo il Vanadio nella lega aumenta la resistenza meccanica e la resistenza all’usura. Il loro utilizzo è molto richiesto nell’ambito della meccanica e per la realizzazione di condotte.
Passiamo all’acciaio inossidabile, caratterizzato da una maggiore resistenza alle ossidazioni e corrosioni. Questa particolare caratteristica si ottiene aggiungendo alla lega del Cromo, di solito tra il 12% e il 18%; le molecole del Cromo, combinandosi con quelle del Carbonio, formano Carburi di Cromo, creando così uno strato protettivo nei confronti della corrosione. Gli acciai inossidabili possono essere utilizzati per la realizzazione di apparecchiature chirurgiche, domestiche, argenteria e come rivestimenti esterni per edifici commerciali e industriali.
La categoria degli acciai per utensili invece, si ottiene inserendo nella miscela tungsteno, molibdeno, cobalto e vanadio in quantità variabili per aumentarne la resistenza al calore e la durabilità. Si prestano bene a sopportare lavorazioni quali il taglio e la perforazione e possono essere classificati in base alle loro forme e alle applicazioni correlate:
- I prodotti lunghi o tubolari comprendono barre, rotaie, cavi, angoli, tubi e travi e sono comunemente usati nei settori automobilistico e delle costruzioni.
- I prodotti piatti includono lastre, fogli, bobine e strisce e sono utilizzati principalmente in parti automobilistiche, elettrodomestici, imballaggi, costruzioni navali e costruzioni.
Esistono moltissime tipologie di acciaio, e le sue denominazioni e norme tecniche sono stabilite da enti nazionali e internazionali, come le ISO, International standard institute. Gli acciai possono essere classificati in gruppo I, per gli acciai di base e di qualità, e in gruppo II per gli acciai speciali.
Anche se la tecnologia contemporanea ha raggiunto livelli inimmaginabili, l’acciaio resta comunque il materiale più usato a livello globale per ogni tipo di lavorazione e prodotto. Un settore che ancora oggi, predilige l’uso dell’acciaio è sicuramente quello Automotive. Capita spesso che, aziende leader del settore automotive, collaborino con le acciaierie per sviluppare nuove leghe capaci di donare caratteristiche sempre più performanti alle loro autovetture. Ad esempio, il colosso dell’acciaio AccerlorMittal, ha fondato un reparto specifico per il settore automotive, chiamato Global R&D for Automotive, il quale collabora con le più grandi aziende del settore dei trasporti per migliorare la qualità degli acciai speciali, gli acciai AHSS ad alta resistenza, o ancora acciai UHSS, ultra resistenziali. Questi particolari acciai hanno la capacità di avere un’alta resistenza alla rottura pur mantenendo un peso contenuto, fattore essenziale per un veicolo.
I vantaggi nell’utilizzare tali acciai sono molteplici:
- Offrono maggiore protezione e sicurezza agli urti, soddisfacendo i rigorosi standard dell’industria automotive.
- Sono più leggeri, quindi offrono una maggiore efficienza energetica, riducendo i costi di carburante.
- I veicoli che utilizzano acciaio AHSS/UHSS possono sopportare carichi utili più elevati aumentando la capacità di trasporto.
- Aumentano la rigidezza a torsione, migliorando la gestione e la reattività del veicolo.
- Offrono anche una maggiore sostenibilità, scegliendo questi acciai, in sostituzione all’alluminio o materiali in fibra di carbonio, l’azienda compie una scelta per l’ecosistema, perché alluminio e fibra di carbonio comportano emissioni elevate per la produzione e il riciclaggio.
Siamo giunto alla fine del nostro video! Abbiamo parlato dell’acciaio, le sue caratteristiche e le molteplici tipologie utilizzate nei più svariati settori.
Ci sono gli Acciai Legati, caratterizzati dalla miscela di metalli diversi, che donano all’acciaio caratteristiche differenti, ad esempio: il Silicio aumenta l’elasticità, mentre il Molibdeno aumenta la temprabilità e la resistenza al caldo, o ancora, aggiungendo il Vanadio nella lega aumenta la resistenza meccanica e la resistenza all’usura. Il loro utilizzo è molto richiesto nell’ambito della meccanica e per la realizzazione di condotte.
Passiamo all’acciaio inossidabile, caratterizzato da una maggiore resistenza alle ossidazioni e corrosioni. Questa particolare caratteristica si ottiene aggiungendo alla lega del Cromo, di solito tra il 12% e il 18%; le molecole del Cromo, combinandosi con quelle del Carbonio, formano Carburi di Cromo, creando così uno strato protettivo nei confronti della corrosione. Gli acciai inossidabili possono essere utilizzati per la realizzazione di apparecchiature chirurgiche, domestiche, argenteria e come rivestimenti esterni per edifici commerciali e industriali.
La categoria degli acciai per utensili invece, si ottiene inserendo nella miscela tungsteno, molibdeno, cobalto e vanadio in quantità variabili per aumentarne la resistenza al calore e la durabilità. Si prestano bene a sopportare lavorazioni quali il taglio e la perforazione e possono essere classificati in base alle loro forme e alle applicazioni correlate:
- I prodotti lunghi o tubolari comprendono barre, rotaie, cavi, angoli, tubi e travi e sono comunemente usati nei settori automobilistico e delle costruzioni.
- I prodotti piatti includono lastre, fogli, bobine e strisce e sono utilizzati principalmente in parti automobilistiche, elettrodomestici, imballaggi, costruzioni navali e costruzioni.
Esistono moltissime tipologie di acciaio, e le sue denominazioni e norme tecniche sono stabilite da enti nazionali e internazionali, come le ISO, International standard institute. Gli acciai possono essere classificati in gruppo I, per gli acciai di base e di qualità, e in gruppo II per gli acciai speciali.
Anche se la tecnologia contemporanea ha raggiunto livelli inimmaginabili, l’acciaio resta comunque il materiale più usato a livello globale per ogni tipo di lavorazione e prodotto. Un settore che ancora oggi, predilige l’uso dell’acciaio è sicuramente quello Automotive. Capita spesso che, aziende leader del settore automotive, collaborino con le acciaierie per sviluppare nuove leghe capaci di donare caratteristiche sempre più performanti alle loro autovetture. Ad esempio, il colosso dell’acciaio AccerlorMittal, ha fondato un reparto specifico per il settore automotive, chiamato Global R&D for Automotive, il quale collabora con le più grandi aziende del settore dei trasporti per migliorare la qualità degli acciai speciali, gli acciai AHSS ad alta resistenza, o ancora acciai UHSS, ultra resistenziali. Questi particolari acciai hanno la capacità di avere un’alta resistenza alla rottura pur mantenendo un peso contenuto, fattore essenziale per un veicolo.
I vantaggi nell’utilizzare tali acciai sono molteplici:
- Offrono maggiore protezione e sicurezza agli urti, soddisfacendo i rigorosi standard dell’industria automotive.
- Sono più leggeri, quindi offrono una maggiore efficienza energetica, riducendo i costi di carburante.
- I veicoli che utilizzano acciaio AHSS/UHSS possono sopportare carichi utili più elevati aumentando la capacità di trasporto.
- Aumentano la rigidezza a torsione, migliorando la gestione e la reattività del veicolo.
- Offrono anche una maggiore sostenibilità, scegliendo questi acciai, in sostituzione all’alluminio o materiali in fibra di carbonio, l’azienda compie una scelta per l’ecosistema, perché alluminio e fibra di carbonio comportano emissioni elevate per la produzione e il riciclaggio.
Siamo giunto alla fine del nostro video! Abbiamo parlato dell’acciaio, le sue caratteristiche e le molteplici tipologie utilizzate nei più svariati settori.