I materiali metallici utilizzati nelle guarnizioni spirometalliche sono
diversi per seguire le diverse esigenze di elasticità, resistenza alla
corrosione, resistenza chimica richieste nei diversi campi di applicazione.
Acciai
Gli acciai al carbonio sono i più economici e versatili usati nell’industria,
hanno un’eccellente duttilità ed hanno ottime caratteristiche
meccaniche che possono essere migliorate attraverso appropriati
trattamenti termici.
Una delle limitazioni al loro impiego risulta la bassa resistenza alla
corrosione.
A tale scopo e permigliorare alcune proprietàmeccaniche, gli acciai
vengono additivati con altrimetalli (Ni, Cr, Si, Mo, Ti, ecc.) a seconda
della quantità e della tipologia possiamo dividere gli acciai in:
• Acciai basso legati
• Acciai inossidabili
• Acciai medio legati
• Acciai altamente legati
• Acciai legati
Acciai basso legati
Appartengono a questa categoria gli acciai con percentuali di additivi
dell’ordine del punto percentuale.
Possiamo affermare che:
Nickel Incrementa la durezza e le proprietà meccaniche a
bassa temperatura ed in particolare la resistenza alla
corrosione.
Cromo/Si Migliorano la durezza, resistenza all’abrasione corrosione
e resistenza all’ossidazione.
Molibdeno Carico all’elevata Temperatura.
L’aggiunta di poche percentuali di questi elementi determina il formarsi
di uno strato di ossido aderente alla superficie che li protegge
da un’ulteriore ossidazione.
La resistenza alla corrosione dal punto di vista dei liquidi è invece la
stessa dell’acciaio al carbonio.
Acciai Inossidabili
Ci sono più di 70 acciai dove la composizione in generale con
12%-30% di Cr, o 22% di Ni
A questi acciai vanno aggiunte le leghe che hanno una spiccata resistenza
alla corrosione.
Possiamo dividere in tre gruppi:
• Martensitico
• Ferritico
• Austenitico
Acciai Martensitici
Contengono dal 12 al 30% di Cromo più C controllato + additivi.
Tipico acciaio di questa categoria risulta essere l’AISI 410.
La resistenza a corrosione è inferiore agli altri tre gruppi.
Acciai Ferritici
Contengono dal 15% al 30 di Cromo con basso tenore di carbonio
inferiore al 0,1%. AISI 430 è un tipico esempio.
La resistenza alla corrosione è buona, anche se gli acciai ferritici
non resistono bene agli acidi come HCl. Si possono utilizzare per
soluzioni mediamente corrosive, ad esempio l’AISI 430 viene utilizzato
per gli impianti di acido nitrico.
Acciai Austenitici
Sono gli acciai più resistenti alla corrosione rispetto agli altri due
gruppi. Abbiamo una composizione media 16-26% di Cr, 6-22% di
nickel,mentre le percentuali di carbonio sono tenute basse (0,08%)
per minimizzare le percentuali di carbide.
Tali acciai possono essere stabilizzati con l’aggiunta di titanio, tantalio
e avremo il tipo AISI 321, AISI 348.
Altri tipi di acciai invece hanno un livello di carbonio al di sotto del
0,03% come gli AISI 304 e 316L. L’addizione infine di Molibdeno ne
migliora la resistenza alla corrosione.
Acciai medio legati
Sono un gruppo ristretto di leghe con una resistenza alla corrosione
superiore agli acciai inossidabili. Uno molto comune è il 20 Alloy
presente con diversi nomi commerciali. Durimet 20 con composizione
0,07 C 29% Ni, 20 % Cr, 2 % Mo, 3% Cu.
Abbiamo altre leghe come:
Incoloy 825 40% Ni, 21% Cr, 3% Mo, 2,25% Cu
Hastelloy G-3 44% Ni, 22% Cr, 6,5% Mo, 0,05% C
Acciai altamente legati
Questo gruppo contiene alte percentuali di Nichel.
Hastelloy B-2 61% Ni, 28% Mo, ottima resistenza agli acidi come
Cloridrico, fosforico e solforico.
Hastelloy C276, Inconel 600 e 625 ecc.
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