Gli acciai inossidabili, per quanto molto resistenti alla corrosione, possono essere attaccati in particolari condizioni

di Marco Arezio

Il trattamento chimico degli acciai ha permesso la formazione di un ampio spettro di caratteristiche qualitative che questi metalli esprimono nei prodotti finiti.

Cosa sono gli acciai inossidabili

Gli acciai inossidabili sono una famiglia di acciai legati che contengono un minimo del 10,5% di cromo.

La presenza di cromo conferisce a questi acciai la loro caratteristica "inossidabilità" o resistenza alla corrosione. Ciò accade perché il cromo reagisce con l'ossigeno nell'aria per formare uno strato molto sottile e stabile di ossido di cromo. Questo strato protegge il materiale sottostante dalla corrosione.

Oltre al cromo, gli acciai inossidabili possono contenere altri elementi leganti, come il nichel, il molibdeno, il titanio e il rame, che possono migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione, oltre a modificare altre proprietà dell'acciaio, come la resistenza meccanica, la resistenza al calore e la formabilità.

Gli acciai inossidabili possono essere suddivisi in varie classi, tra cui:

Acciai inossidabili ferritici

Contengono cromo ma poco o nessun nichel. Sono magnetici e hanno una buona resistenza alla corrosione e alla formabilità, ma una resistenza meccanica inferiore rispetto ad altri acciai inossidabili.

Acciai inossidabili austenitici

Questi sono i più comuni acciai inossidabili e contengono alto cromo e nichel. Non sono magnetici e hanno una eccellente resistenza alla corrosione, oltre a buone proprietà meccaniche e di formabilità.

Acciai inossidabili martensitici

Contengono cromo e un livello moderato di carbonio. Sono magnetici e possono essere indurite mediante trattamento termico. Hanno una buona resistenza meccanica, ma una resistenza alla corrosione inferiore rispetto ai tipi ferritici e austenitici.

Acciai inossidabili duplex

Combinano caratteristiche sia degli acciai ferritici che degli acciai austenitici. Hanno una resistenza molto alta alla corrosione e una resistenza meccanica superiore rispetto agli acciai inossidabili austenitici.

Differenza tra l'acciaio e l'acciaio inossidabile

Per un neofita la differenza tra un acciaio e un acciaio inossidabile a volte potrebbe sfuggire, ma in realtà sono due prodotti essenziali, ma con caratteristiche differenti.

L'acciaio e l'acciaio inossidabile sono entrambi leghe di ferro, ma differiscono per la loro composizione chimica e per le proprietà che ne derivano.

L'acciaio è una lega composta principalmente da ferro e carbonio. La quantità di carbonio può variare, ma di solito si trova tra lo 0,2% e il 2,1% in peso. L'aggiunta di questo composto all'acciaio aumenta la sua durezza e resistenza, ma rende anche l'acciaio più suscettibile alla corrosione.

Inoltre, altri elementi come il manganese, il silicio e il fosforo, possono essere presenti in piccole quantità.

L'acciaio inossidabile, come abbiamo visto, è un tipo di acciaio che contiene almeno il 10,5% di cromo. Questo, reagisce con l'ossigeno dell'aria, formando un sottile strato di ossido di cromo sulla superficie del metallo.

Lo scopo dello strato è proteggere l'acciaio sottostante dalla corrosione. Altri elementi, come il nichel, il molibdeno e il titanio, possono essere aggiunti per migliorare ulteriormente le proprietà dell'acciaio inossidabile.

Corrosione degli acciai inossidabili

La corrosione degli acciai inossidabili non è impossibile ed è importante, se li si usa, conoscere come e perché avviene questo fenomeno.

Questa può avvenire in vari modi, ma in generale, questi materiali sono noti per la loro resistenza alla corrosione, grazie alla loro capacità, come abbiamo detto, di formare uno strato di ossido di cromo sulla superficie.

Tuttavia, ci sono diverse situazioni in cui gli acciai inossidabili possono subire corrosione:

Corrosione intergranulare

Questo tipo di corrosione avviene lungo i confini del grano nel materiale e può essere causato da un trattamento termico o da saldature inappropriati.

Corrosione da pitting

Si può verificare quando piccole depressioni o "buchi" si formano sulla superficie dell'acciaio inossidabile. È particolarmente comune in ambienti con alta concentrazione di cloruri.

Corrosione da sforzo

E’ una particolare tipo di corrosione che può avvenire quando l'acciaio inossidabile è sottoposto a stress meccanico in presenza di un ambiente corrosivo.

Corrosione galvanica

Può avvenire quando due metalli diversi vengono messi a contatto in presenza di un elettrolita, causando il deterioramento del metallo meno nobile (in questo caso, l'acciaio inossidabile).

La prevenzione della corrosione degli acciai inossidabili coinvolge una combinazione di scelte tra materiale corretto, design appropriato, buone pratiche di fabbricazione e, se necessario, l'uso di rivestimenti protettivi o trattamenti di superficie.

Dove si impiegano gli acciai inossidabili

Gli acciai inossidabili sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni grazie alla loro resistenza alla corrosione, resistenza meccanica, e alla possibilità di formarli in una varietà di forme. Ecco alcuni esempi di dove vengono impiegati:

Cucina e utensili da cucina

Posate, pentole, elettrodomestici da cucina e superfici di lavoro spesso utilizzano acciaio inossidabile a causa della sua resistenza alla corrosione, facilità di pulizia e aspetto attraente.

Industria alimentare e bevande

E’ usato nelle apparecchiature per la produzione alimentare e di bevande a causa della sua resistenza alla corrosione, facilità di pulizia e resistenza alla contaminazione.

Industria chimica e petrolchimica

Le apparecchiature e le tubazioni in queste industrie spesso utilizzano acciaio inossidabile a causa della sua resistenza alla corrosione da una vasta gamma di sostanze chimiche.

Costruzione e architettura

E’ utilizzato in vari elementi architettonici, inclusi rivestimenti di edifici, grondaie e balaustre. È apprezzato per la sua resistenza alla corrosione e il suo aspetto moderno.

Industria medica

Gli strumenti chirurgici, gli impianti ortopedici e le apparecchiature ospedaliere

Come si ricicla l'acciaio inossidabile

Infine, dopo aver visto le caratteristiche chimico – fisiche e l’impiego di questo prezioso elemento vediamo come si può riciclare.

L'acciaio inossidabile è altamente riciclabile e il suo riciclo avviene in diversi passaggi:

Raccolta

Il primo passo nel riciclo dell'acciaio inossidabile è la raccolta dei materiali usati. Questi possono provenire da una varietà di fonti, inclusi elettrodomestici, automobili, costruzioni e demolizioni, e scarti industriali.

Separazione

Dopo la raccolta, i materiali vengono separati in base al tipo di metallo. Questo può essere fatto manualmente o utilizzando macchinari specializzati come i separatori magnetici (l'acciaio inossidabile è generalmente non magnetico o debolmente magnetico, a differenza di altri tipi di acciaio).

Preparazione

Una volta separato, l'acciaio inossidabile viene preparato per il riciclo. Questo può includere operazioni come la triturazione e il taglio in pezzi più piccoli, per facilitare la fusione.

Fusione

Viene poi fuso in un forno ad alta temperatura, durante questo processo, può essere combinato con nuovi materiali per produrre la lega desiderata.

Modellazione

Dopo la fusione, l'acciaio inossidabile fuso può essere colato in forme, laminato in lastre o trafilato in fili, a seconda dell'applicazione prevista.

Uno dei vantaggi del riciclo dell'acciaio inossidabile è che non perde le sue proprietà fisiche o chimiche durante il processo di riciclo, il che significa che può essere riciclato all'infinito senza degradazione.