Acciai strutturali Acciaio strutturale non legato – che cos’è? L’acciaio è un metallo costituito da una lega di ferro e carbonio, che contiene anche piccole quantità di altri elementi. La miscela viene sottoposta a lavorazione plastica e talvolta anche termica. Tuttavia, l’acciaio strutturale è spesso un acciaio non legato, il che significa che il contenuto di carbonio e degli altri elementi non raggiunge i valori limite.Il contenuto di carbonio nell’acciaio non legato è di circa 0,2% rispetto al valore limite che distingue l’acciaio dalla ghisa – 2,11%. Per quanto riguarda gli altri elementi, i valori limite determinano soltanto se un dato acciaio è considerato legato o non legato. Secondo l’analisi, i valori limite degli elementi costitutivi dell’acciaio sono i seguenti: Manganese – 1,65% Silicio – 0,5% Rame e piombo – 0,4% Cromo e nichel – 0,3% Alluminio, bismuto, cobalto, selenio, tellurio, vanadio, tungsteno – 0,1% Molibdeno – 0,08% Niobio – 0,06% Boro – 0,0008% Altri (escludendo carbonio, fosforo, zolfo, azoto) – 0,05% Affinché un acciaio venga classificato come non legato, la quantità di nessuno degli elementi non può superare il valore limite. Se il cliente lo richiede, nell’acciaieria viene eseguita un’analisi dettagliata della composizione chimica utilizzando un campione del prodotto finito. Designazioni dell’acciaio non legato La determinazione della qualità dell’acciaio può essere effettuata in due modi, tramite: simboli (lettere e numeri) – tenendo conto dell’applicazione e delle proprietà meccaniche- tenendo conto delle proprietà chimiche numeri dell’acciaio Il primo metodo è utilizzato dai progettisti (in base all’applicazione) e dai tecnologi della saldatura (verificando la composizione chimica). I numeri, invece, sono necessari per creare elenchi e rendicontazioni leggibili. Cosa significano i singoli simboli? La designazione simbolica dell’acciaio non legato è composta da due simboli principali – una lettera e un numero di tre cifre. Di seguito il significato delle lettere che indicano le qualità degli acciai: B – acciaio per barre d’armatura G – ghisa d’acciaio L – acciaio per tubi di protezione dei condotti P – acciaio per strutture di apparecchi in pressione R – acciaio per rotaie Y – acciaio per trefoli di precompressione Per quanto riguarda il simbolo numerico principale, esso rappresenta il cosiddetto limite minimo di snervamento Re per uno spessore del prodotto in acciaio ≤ 16 mm (il minimo possibile), espresso in MPa. Nel caso degli acciai contrassegnati con le lettere R o Y, il numero cambia significato e rappresenta il valore minimo della resistenza a trazione RM.Gli acciai strutturali sono contrassegnati dai seguenti simboli numerici: 235, 275, 355, 420, 460, 500, 550, 620, 690, 890, 960 MPa, con in grassetto gli acciai non legati più comuniDesignazioni aggiuntive degli acciai strutturali Le designazioni delle qualità dell’acciaio includono anche simboli aggiuntivi. Nel caso degli acciai non legati, essi indicano: la duttilità espressa mediante l’energia di rottura KV se l’acciaio è calmato o non calmato La prima caratteristica è espressa dai simboli: JR, J0, J2, che indicano rispettivamente a quale temperatura, +20°C, 0° C o -20° C, l’energia di rottura KV=27. Per KV=40 si utilizzano invece le designazioni: KR, K0, K2.Il secondo simbolo aggiuntivo è Gn, dove n assume un valore numerico: n=1 – acciaio non calmato, n=2 – calmato, n=3 – stato determinato dal produttore.Le designazioni complete degli acciai strutturali non legati sono le seguenti:S355K2G3, S355K2G4, S275JR, S275J0, S355J2G3, S355J2G4, S275J2G3, S275J2G4, S355JR, S355J0, S235J0, S235J2G4, S235J2G3, S235JRG2, S235JR, S235JRG1.Acciaio basso legato Oltre agli acciai non legati, come acciai strutturali si utilizzano anche qualità basso legate. Si tratta di acciai a grana fine, per i quali si utilizzano ulteriori simboli aggiuntivi, che in questo caso sono rappresentati dalle seguenti lettere: A – acciaio temprato per precipitazione M – laminato termomeccanicamente N – laminato normalizzato o normalizzato Q – temprato termicamente Il trattamento termico viene eseguito per affinare il grano cristallino. Gli additivi microleganti, sotto forma di carburi induriti, influiscono positivamente sulla resistenza dell’acciaio. Le migliori prestazioni in questo senso sono offerte dagli acciai contrassegnati dai simboli A e Q, che tuttavia vengono prodotti solo sotto forma di lamiere. Un ulteriore simbolo per gli acciai a grana fine assume la forma: L, L1, L2, che indica l’energia di rottura per gli acciai M, N, Q. Acciaio strutturale a grana fine Tra i tipi di acciai a grana fine, come acciai strutturali si utilizzano le seguenti qualità: Tra gli acciai temprati per precipitazione: S500A, S550A, S620A, S690A. Al posto del simbolo A può comparire AL. Gli acciai A o Q hanno energia di rottura KV=27 alla temp. -20° C, contrassegnati con L alla temp. -40° C, e con L1 alla temp. -60° C. Tra gli acciai laminati termomeccanicamente S275M, S355M, S420M, S460M. Le varianti destinate a lavorare a basse temperature sono indicate con il simbolo ML anziché M.Per gli acciai M e N, KV=27 è garantito a -20° C o a -50° C, indicati rispettivamente con le lettere L e L1 Tra gli acciai laminati normalizzati e normalizzati S275N, S275NL, S355N, S355NL, S420N, S420NL, S460N, S460NL; S460NH, S460NLH. Gli ultimi due tipi sono utilizzati per strutture formate a freddo di tubi rettangolari e circolari. Tra gli acciai temprati termicamente S460Q, S500Q, S550Q, S620Q, S690Q, S890Q, S960Q. I simboli QL e QL1 indicano varianti di acciai destinati al lavoro a basse temperature.L’ultima categoria di acciai strutturali è costituita dagli acciai resistenti agli agenti atmosferici. Si tratta di acciai legati, tuttavia vengono designati nello stesso modo degli acciai non legati, aggiungendo alla fine un simbolo aggiuntivo sotto forma di W o WP (con contenuto di fosforo aumentato). Fanno parte di questa categoria: S235J2W, S355J0WP, S355J0W, S355J2G1W, S355J2WP, S235J0W, S355K2G1W, S355K2G2W, S355J2G2W.Differenze tra acciaio strutturale e acciaio da utensili Acciaio strutturale: Applicazione: L’acciaio strutturale è comunemente utilizzato nell’edilizia e nell’industria delle costruzioni per realizzare telai, profilati, travi, colonne e altri elementi strutturali.Resistenza e duttilità: L’acciaio strutturale è caratterizzato da una buona combinazione di resistenza e duttilità. Ciò significa che può sopportare carichi statici e dinamici elevati e allo stesso tempo ha la capacità di deformarsi prima della rottura.Resistenza alla corrosione: Alcuni tipi di acciaio strutturale possiedono una moderata resistenza alla corrosione. Nei luoghi esposti all’umidità, ai prodotti chimici o ai sali, potrebbe essere necessario applicare strati protettivi aggiuntivi.Saldabilità: L’acciaio strutturale è generalmente ben saldabile, il che consente di unire diversi elementi in un’unica struttura coerente.Acciaio da utensili:Applicazione: L’acciaio da utensili è utilizzato per la produzione di utensili da taglio, come trapani, frese, coltelli, tronchesi, matrici per stampaggio, nonché utensili per trattamento termico e formatura.Durezza: La caratteristica principale dell’acciaio da utensili è la sua elevata durezza. Questi acciai sono sottoposti a processi di tempra che aumentano la durezza, rendendoli efficaci nella lavorazione di materiali ad alta durezza, come metalli o legno.Resistenza all’usura e al calore: L’acciaio da utensili è caratterizzato da una buona resistenza all’usura, fondamentale per gli utensili da taglio. Inoltre, alcuni tipi di acciai da utensili mantengono le loro proprietà anche ad alte temperature, importante per i processi di trattamento termico.Saldabilità: L’acciaio da utensili può essere più impegnativo da saldare rispetto all’acciaio strutturale, a causa delle sue specifiche proprietà termiche.