L'acciaio inossidabile indurente per precipitazione è una categoria di leghe di acciaio inossidabile che subiscono un processo di trattamento termico chiamato indurimento per precipitazione per aumentarne la resistenza e la durezza. Questo processo comporta la formazione di precipitati fini (piccole particelle) all'interno della microstruttura dell'acciaio, che ostacolano il movimento delle dislocazioni, portando ad un aumento delle proprietà meccaniche come resistenza e durezza.
Caratteristiche principali degli acciai inossidabili indurenti per precipitazione:
Elevata resistenza alla corrosione e resistenza alla corrosione: gli acciai inossidabili indurenti per precipitazione mantengono la resistenza alla corrosione tipica degli acciai inossidabili, raggiungendo allo stesso tempo un'elevata resistenza attraverso il processo di trattamento termico.
Processo di trattamento termico:
1. Trattamento termico della soluzione: L'acciaio viene riscaldato ad alta temperatura (solitamente tra 1000°C e 1100°C) per sciogliere gli elementi leganti (come alluminio, rame o niobio) in una soluzione solida.
2.Invecchiamento: Dopo la tempra (raffreddamento rapido), l'acciaio viene invecchiato a una temperatura inferiore (da circa 500°C a 700°C). Ciò favorisce la precipitazione di particelle indurenti che ostacolano il movimento della dislocazione, rafforzando così il materiale.
3.Composizione: Gli acciai inossidabili induriti per precipitazione sono generalmente legati con elementi come rame, alluminio, niobio, titanio o molibdeno, che contribuiscono alla precipitazione di fasi dure che aumentano la resistenza dell'acciaio.
Gradi: Un noto esempio di acciaio inossidabile indurito per precipitazione è l'acciaio inossidabile 17-4 PH, che contiene ferro, cromo, nichel e rame. Anche altri gradi, come 15-5 PH e 13-8 Mo, sono comunemente utilizzati in applicazioni che richiedono una combinazione di elevata robustezza e resistenza alla corrosione.
Applicazioni: Gli acciai inossidabili induriti per precipitazione sono ampiamente utilizzati nei settori in cui sono essenziali sia l'elevata resistenza che la resistenza alla corrosione, come ad esempio in:
1.Aerospaziale: Componenti di aeromobili, pale di turbine, elementi di fissaggio.
2.Medico: Strumenti chirurgici, impianti.
3. Elaborazione chimica: Pompe, valvole e altri componenti esposti ad ambienti difficili.
4.Marina: Componenti esposti ad ambienti di acqua salata.
1.Vantaggi:
Elevata resistenza paragonabile ad alcuni acciai per utensili.
Eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione, in particolare in ambienti aggressivi e ad alta temperatura.
Buona formabilità e lavorabilità allo stato solubilizzato.
2.Svantaggi:
Può essere più costoso di altri acciai inossidabili a causa degli elementi leganti e della lavorazione.
L'invecchiamento ad alte temperature per lunghi periodi può provocare infragilimento se non attentamente controllato.
Esempi di gradi di acciai inossidabili indurenti per precipitazione:
1.17-4 PH (noto anche come 630): Contiene circa il 17% di cromo, il 4% di nichel e il 4% di rame. Questo grado è uno dei più comunemente utilizzati e offre una combinazione di buone proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione.
2.15-5 PH: Simile al 17-4 PH ma con tenacità e resistenza alla corrosione leggermente superiori, spesso utilizzato nell'industria aerospaziale e chimica.
3.13-8 Lu: Contiene circa il 13% di cromo, l'8% di nichel e molibdeno, offrendo una resistenza superiore alla tensocorrosione.
In sintesi, gli acciai inossidabili indurenti per precipitazione sono materiali altamente versatili che combinano i vantaggi della resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile con proprietà meccaniche migliorate come l'elevata resistenza, rendendoli adatti per applicazioni impegnative in molteplici settori.
