Nella lavorazione meccanica e nella progettazione di nuovi prodotti, la scelta dell’acciaio influisce direttamente sulla resistenza dei componenti, sulla difficoltà di lavorazione, sulla durata e sui costi di produzione. Per aiutare ingegneri, acquirenti e progettisti di prodotto a comprendere meglio le prestazioni dell’acciaio, questo articolo illustra gli indicatori chiave di resistenza, quali la resistenza alla trazione, il limite di snervamento e la resistenza alla fatica, analizzando al contempo i tipi di acciaio più comuni e le applicazioni tipiche dei componenti. Costituisce un riferimento pratico per la scelta dei materiali e la pianificazione dei processi di lavorazione.
Tipo di resistenza dell'acciaio
Limite di snervamento dell'acciaio
Il limite di snervamento dell'acciaio indica la sollecitazione alla quale l'acciaio inizia a subire una deformazione plastica evidente, ovvero l'inizio di una deformazione permanente. Esso riflette la capacità dell'acciaio di resistere alla deformazione e viene solitamente calcolato come σy = Fy / A0, dove Fy è il carico di resa e A0 è l'area della sezione trasversale originale. L'unità di misura comunemente utilizzata è MPa o N/mm².
In generale, la sollecitazione di progetto dovrebbe essere mantenuta al di sotto del limite di snervamento per evitare deformazioni permanenti da flessione, trazione o compressione durante l'utilizzo. Per gli acciai inossidabili o gli acciai ad alta resistenza privi di un chiaro limite di snervamento, il Resistenza alla prova 0,2%, Rp0,2, viene solitamente utilizzato per indicare il limite di snervamento.
Fattori determinanti:
Elementi quali il carbonio, il manganese e il silicio possono dissolversi nel reticolo cristallino e provocarne la distorsione, migliorando così il limite di snervamento dell’acciaio attraverso il rafforzamento per soluzione solida;
Gli elementi di microlegatura, quali il niobio, il vanadio e il titanio, possono formare particelle fini di carburo o nitruro, bloccare le dislocazioni e inibire la crescita dei grani, aumentando ulteriormente la resistenza.
Al contrario, gli elementi di impurità come il fosforo e lo zolfo tendono a segregarsi ai bordi dei grani o a formare inclusioni, indebolendo i legami tra i grani, aumentando la fragilità e riducendo la capacità di carico stabile dell'acciaio nelle condizioni di utilizzo effettive.
Resistenza alla trazione dell'acciaio
La resistenza alla trazione indica la sollecitazione massima che l'acciaio è in grado di sopportare prima della rottura in una prova di trazione standard, solitamente calcolata come σb = Fmax / A0, dove Fmax è il carico massimo di trazione e A0 è l'area della sezione trasversale originale. L'unità di misura comunemente utilizzata è MPa o N/mm². Talvolta viene anche definita "resistenza alla trazione massima dell'acciaio". Indica il punto critico in cui il materiale passa da una deformazione plastica uniforme a una deformazione localizzata, o restringimento, e rappresenta il limite massimo di carico che il materiale è in grado di sopportare sotto un carico statico di trazione.
Fattori che influenzano la resistenza alla trazione dell'acciaio:
Un adeguato aumento del tenore di carbonio può migliorare la resistenza alla trazione, ma un tenore di carbonio eccessivamente elevato riduce la duttilità e la tenacità e può persino rendere l'acciaio fragile, causando un calo delle prestazioni alla trazione.
Elementi di lega quali manganese, silicio, cromo, molibdeno e vanadio possono rafforzare la matrice d'acciaio attraverso il rafforzamento per soluzione solida, il rafforzamento per carburi e l'affinamento del grano;
Il nichel può inoltre migliorare la resistenza mantenendo una buona duttilità, mentre l’azoto conferisce un significativo effetto di rafforzamento per soluzione solida interstiziale nell’acciaio inossidabile duplex.
Al contrario, le impurità nocive come lo zolfo, il fosforo e l’ossigeno formano facilmente inclusioni o causano la segregazione ai confini dei grani, indebolendo la continuità e la tenacità del materiale e riducendo la resistenza alla trazione effettiva dell’acciaio.
Resistenza al taglio dell'acciaio
La resistenza al taglio dell'acciaio indica il valore massimo di sollecitazione al quale l'acciaio resiste allo scorrimento relativo, alla deformazione per taglio o alla rottura per taglio tra sezioni adiacenti sottoposte a una forza di taglio; tale valore viene solitamente calcolato come τ = F / A, dove F è la forza di taglio e A è l'area di taglio. L'unità di misura comunemente utilizzata è MPa o N/mm². Si tratta di un indicatore importante per valutare la capacità portante di elementi sottoposti a sollecitazioni di taglio, quali bulloni, rivetti, perni, saldature e piastre di collegamento.
Fattori che influenzano la resistenza al taglio dell'acciaio:
L'aumento del tenore di carbonio può migliorare indirettamente la sua resistenza alla rottura per taglio;
Elementi di lega quali il manganese, il cromo e il molibdeno possono migliorare la resistenza al taglio grazie al rafforzamento per soluzione solida, all’affinamento del grano e a una maggiore stabilità microstrutturale.
Tuttavia, impurità nocive come il fosforo e lo zolfo possono facilmente formare inclusioni fragili o indebolire i legami ai bordi dei grani, rendendo l’acciaio più soggetto a fessurazioni o rotture fragili sotto carichi di taglio e riducendone la resistenza al taglio e la tenacità.
Resistenza alla fatica dell'acciaio
“La ”resistenza alla fatica” non è una proprietà meccanica standard indipendente. È determinata sia dalla resistenza alla rottura per scorrimento che dalla resistenza alla fatica, che insieme definiscono la durata di servizio sicura dell’acciaio in condizioni operative a lungo termine. Poiché non si tratta di un unico valore fisso, viene solitamente valutata in base alla tensione di rottura per scorrimento o alla resistenza alla fatica, comunemente espresse come σ = F / A0 o ampiezza dello stress σa = (σmax – σmin) / 2, con unità di misura MPa o N/mm².
Resistenza alla rottura per scorrimento:
Si tratta del valore massimo di sollecitazione che l'acciaio è in grado di sopportare senza rompersi dopo un periodo specificato, sottoposto a una data temperatura elevata e a una sollecitazione di trazione costante, solitamente pari a 100.000 ore, ovvero circa 11,4 anni. Questo parametro riflette principalmente la resistenza del materiale alla rottura da scorrimento.
Fattori che influenzano la resistenza alla rottura per scorrimento dell'acciaio:
Elementi quali cromo, molibdeno, vanadio, niobio e tungsteno possono migliorare la stabilità microstrutturale e la resistenza allo scorrimento dell’acciaio alle alte temperature attraverso l’irrobustimento per soluzione solida, l’irrobustimento per precipitazione e la formazione di carburi o nitruri stabili; nel contempo, le inclusioni di impurità quali fosforo e zolfo possono facilmente diventare fonti di fessurazione ad alta temperatura e ridurre la resistenza alla rottura per scorrimento.
Resistenza alla fatica dell'acciaio
Si tratta del valore massimo di sollecitazione che l'acciaio è in grado di sopportare in presenza di sollecitazioni cicliche alternate per un numero infinito di cicli, solitamente pari a 10^7 cicli, senza subire rottura. Per i materiali privi di un chiaro limite di fatica, si riferisce alla sollecitazione alla quale non si verifica la rottura dopo un numero specificato di cicli, ad esempio 10^7 cicli.
Fattori determinanti:
Il carbonio e gli elementi di lega quali Mn, Cr, Mo e V possono migliorare la resistenza alla fatica attraverso meccanismi quali il rafforzamento per soluzione solida e il rafforzamento per grana fine. Tuttavia, le inclusioni non metalliche, quali ossidi e solfuri, possono costituire focolai di concentrazione delle sollecitazioni interne e favorire l’innesco di cricche da fatica; pertanto, l’acciaio ad elevata purezza è più indicato per migliorare le prestazioni a fatica.
Resistenza alla rottura dell'acciaio
La resistenza alla rottura indica il valore di sollecitazione corrispondente all’istante della rottura durante una prova di trazione, indicando la capacità di carico massima del materiale prima del cedimento definitivo. Si tratta della sollecitazione alla quale il provino si rompe effettivamente. Per gli acciai duttili, come l’acciaio a basso tenore di carbonio, prima della frattura si verifica un restringimento del collo, pertanto la resistenza alla frattura ingegneristica è solitamente inferiore alla resistenza alla trazione; per gli acciai più fragili, invece, la resistenza alla frattura è spesso relativamente vicina alla resistenza alla trazione.
Fattori determinanti:
Un aumento del tenore di carbonio migliora solitamente la resistenza, ma riduce la duttilità e la tenacità; gli elementi di lega come il manganese e il nichel contribuiscono a migliorare la tenacità, mentre il fosforo, lo zolfo e le inclusioni non metalliche, quali ossidi e solfuri, possono facilmente causare segregazione ai bordi dei grani o costituire focolai di fessurazione, indebolendo in modo significativo la resistenza alla frattura.
Resistenza alla compressione dell'acciaio
La resistenza alla compressione indica la sollecitazione massima che l'acciaio è in grado di sopportare sotto carico di compressione prima della rottura, dell'instabilità o di una deformazione plastica eccessiva. Di solito viene calcolata come σc = Fmax / A0, dove Fmax è il carico massimo di compressione e A0 è l'area della sezione trasversale originale, con unità di misura MPa o N/mm². Nel caso di materiali duttili come l’acciaio, ciò provoca solitamente una deformazione plastica o un rigonfiamento piuttosto che una frattura improvvisa, e la sua resistenza allo schiacciamento è generalmente vicina o leggermente superiore alla sua resistenza alla trazione.
Fattori determinanti:
Un aumento del tenore di carbonio può migliorare la resistenza alla compressione dell’acciaio, ma ne riduce la duttilità e la tenacità; elementi di lega quali il manganese, silicio, cromo e molibdeno possono rafforzare la matrice attraverso il rafforzamento per soluzione solida o la formazione di carburi, mentre le impurità e le inclusioni come il fosforo e lo zolfo possono compromettere la continuità del materiale e indebolirne la resistenza alla compressione.
Tabella riassuntiva di confronto
| Nome del parametro | Definizione fondamentale | Principale rilevanza ingegneristica |
| Resistenza allo snervamento | Sforzo critico al quale ha inizio la deformazione plastica | Criteri di progettazione per la prevenzione di deformazioni strutturali permanenti |
| Resistenza alla trazione | Sollecitazione massima prima della rottura per trazione | Capacità portante massima e riserva di sicurezza del materiale |
| Resistenza al taglio | Sforzo di taglio massimo in grado di resistere al cedimento per scorrimento | Criteri di progettazione per connettori e componenti resistenti al taglio |
| Resistenza e forza | Capacità di resistere al cedimento in presenza di sollecitazioni cicliche (termine che di solito si riferisce alla resistenza alla fatica) | Progettazione strutturale di componenti sottoposti a vibrazioni e carichi alternati |
| Resistenza alla frattura | Capacità di resistere alla propagazione delle cricche (termine che solitamente si riferisce alla tenacità alla frattura) | Valutazione della sicurezza contro la frattura fragile in strutture con difetti |
| Resistenza alla compressione | Sforzo di compressione massimo prima della rottura sotto compressione | Criteri di progettazione per elementi di compressione, quali pilastri e fondazioni |
Tipi comuni di acciaio per la lavorazione meccanica
Acciaio da costruzione
L'acciaio da costruzione è un acciaio tecnico a base di ferro e carbonio, caratterizzato da resistenza, duttilità e formabilità specificate. Viene utilizzato principalmente per elementi portanti nell'edilizia, componenti meccanici ed elementi strutturali ingegneristici. Il requisito fondamentale è una buona capacità portante, senza tralasciare la tenacità, la saldabilità e la lavorabilità. Viene comunemente suddiviso in acciaio strutturale al carbonio e acciaio strutturale legato.
Acciaio A36
Il limite di snervamento di Acciaio A36 è ≥250 MPa. Quando lo spessore di una lamiera in acciaio A36 è >203 mm, la resistenza allo snervamento richiesta è ≥220 MPa. Appartiene alla categoria degli acciai strutturali a resistenza ordinaria. Per le aree portanti critiche soggette a sollecitazioni elevate, alta pressione, alte temperature, carichi pesanti o basse temperature, è opportuno prendere in considerazione acciai quali l’A572 e l’A588.
La resistenza alla trazione dell'acciaio A36 è compresa tra 400 e 550 MPa, il che consente di soddisfare le esigenze di carico delle strutture edilizie generiche, delle staffe, delle piastre di base, dei connettori e dei normali componenti strutturali meccanici.
Non esiste un valore standard specificato direttamente per la resistenza al taglio dell'acciaio A36. Nella pratica ingegneristica, essa viene solitamente stimata pari a 0,6 volte la resistenza alla trazione, ovvero circa 240-330 MPa.
Acciaio A992
Il limite di snervamento dell’acciaio A992 è ≥345 MPa, il che lo rende un acciaio strutturale di resistenza medio-alta. Rispetto all’A36, l’A992 offre una maggiore capacità portante e un migliore equilibrio tra resistenza e tenacità, pertanto viene comunemente utilizzato per componenti portanti quali travi edilizie, colonne in acciaio, strutture di ponti e telai per impieghi gravosi.
La resistenza alla trazione dell'acciaio A992 è solitamente compresa tra 450 e 620 MPa. Presenta una buona resistenza alla deformazione sotto carichi di trazione, compressione e flessione. L'acciaio A992 è comunemente utilizzato nella realizzazione di strutture in acciaio per l'edilizia e l'ingegneria che richiedono resistenza, saldabilità e stabilità strutturale.
Acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio è una lega di ferro e carbonio composta principalmente da ferro e carbonio, senza l'aggiunta intenzionale di altri elementi leganti. Il suo tenore di carbonio è generalmente compreso tra 0,02% e 2,11%. Le proprietà del materiale possono essere regolate tramite il tenore di carbonio e i processi di trattamento termico. Si suddivide in tre categorie: acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio a medio tenore di carbonio e acciaio ad alto tenore di carbonio.
Acciaio 1018
Il limite di snervamento dell'acciaio dolce 1018 è ≥210 MPa, circa 30 ksi, con un intervallo effettivo compreso approssimativamente tra 210 e 275 MPa. Allo stato trafilato a freddo (C1018), il limite di snervamento può aumentare fino a 370 MPa, circa 53 ksi, o oltre. Dopo trattamenti termici quali tempra e rinvenimento, la resistenza può essere ulteriormente migliorata, ma ciò comporta solitamente una certa perdita di duttilità e formabilità. L’acciaio 1018 offre una buona saldabilità, formabilità a freddo e lavorabilità piuttosto che un’elevata resistenza, ed è adatto per parti meccaniche comuni quali alberi, perni, bulloni e grezzi per ingranaggi.
La resistenza alla trazione dell'acciaio dolce 1018 è di circa 370-440 MPa. Allo stato trafilato a freddo, a causa dell'incrudimento, la resistenza alla trazione può aumentare fino a 440-540 MPa o oltre.
Acciaio 1045
La resistenza alla trazione dell'acciaio 1045 è di circa 570-700 MPa, mentre il limite di snervamento dell'acciaio 1045 è di circa 310-530 MPa
, a seconda delle condizioni di lavorazione quali laminazione a caldo, normalizzazione, trafilatura a freddo o tempra e rinvenimento. Il 1045 è un acciaio a medio tenore di carbonio caratterizzato da resistenza, durezza e resistenza all’usura relativamente elevate. È comunemente utilizzato per parti meccaniche portanti o resistenti all’usura, quali alberi, ingranaggi, bielle, alberi a gomiti, perni, bulloni, manicotti e attrezzature di fissaggio. Dopo il trattamento di tempra, rinvenimento o tempra e rinvenimento, l’equilibrio complessivo tra resistenza, tenacità e resistenza all’usura può essere ulteriormente migliorato, rendendolo adatto a parti strutturali sottoposte a carichi medi e a componenti di trasmissione.
Acciaio Legato
L'acciaio legato si ottiene aggiungendo intenzionalmente all'acciaio al carbonio elementi quali cromo, nichel, molibdeno, vanadio, titanio, niobio, tungsteno e boro, al fine di migliorarne la resistenza, la durezza, la tenacità, la resistenza all'usura, la temprabilità, la resistenza alla corrosione o le prestazioni alle alte temperature. È comunemente utilizzato per parti ad alte prestazioni o componenti strutturali quali ingranaggi, alberi, bielle, ponti, utensili da taglio, stampi, acciaio inossidabile, acciaio resistente al calore e acciaio resistente all’usura.
Acciaio 4140
acciaio 4140 presenta un limite di snervamento di circa 415 MPa allo stato ricotto o normalizzato, che può essere aumentato a 930–1100 MPa o oltre dopo la tempra e il rinvenimento. Si tratta di un acciaio temprato e rinvenuto ad alta resistenza appartenente alla famiglia degli acciai legati al cromo-molibdeno a medio tenore di carbonio. Grazie alla sua eccellente temprabilità, all’elevata resistenza e al buon equilibrio di tenacità, l’acciaio 4140 è comunemente utilizzato per ingranaggi, alberi, bielle, bulloni, alberi di trasmissione, alberi a gomiti, giunti per tubi di perforazione, componenti di fibbie in acciaio ad alta resistenza e altre parti meccaniche soggette a carichi elevati.
La resistenza alla trazione dell'acciaio 4140 allo stato ricotto o normalizzato è solitamente compresa tra 655 e 750 MPa. Dopo la tempra e il rinvenimento, può aumentare fino a 1080-1200 MPa o oltre, soddisfacendo i requisiti di condizioni operative che comportano elevata capacità di carico, carichi d’urto e sollecitazioni da fatica.
Acciaio 4130
Il limite di snervamento dell’acciaio 4130 allo stato ricotto o normalizzato è solitamente di circa 415 MPa. Dopo la tempra e il rinvenimento, può aumentare fino a 785-930 MPa o oltre, rendendolo un tipo ad alta resistenza tra gli acciai strutturali al cromo-molibdeno a medio tenore di carbonio. Grazie al limite di snervamento relativamente elevato, alla buona tenacità e alla temprabilità, l’acciaio 4130 è adatto alla produzione di ingranaggi, alberi, bielle, bulloni, telai, tubi per aeromobili e componenti meccanici sottoposti a carichi di fatica, in particolare componenti strutturali che richiedono un equilibrio tra resistenza, tenacità e leggerezza.
La resistenza alla trazione dell'acciaio 4130 allo stato ricotto o normalizzato è solitamente inferiore a circa 590 MPa. Dopo la tempra e il rinvenimento, può aumentare fino a 930-1000 MPa o oltre, rendendolo adatto a componenti strutturali per il settore meccanico e aerospaziale con elevati requisiti in termini di resistenza alla trazione, resistenza alla fatica e affidabilità strutturale.
Acciaio inox
Acciaio inox 304
Dopo il trattamento di solubilizzazione o ricottura, l’acciaio inossidabile 304 presenta un limite di snervamento superiore a 205 MPa, mentre la resistenza alla trazione è compresa tra circa 515 e 750 MPa. Dopo lavorazioni a freddo quali la laminazione a freddo o la trafilatura a freddo, il limite di snervamento può aumentare fino a oltre 515 MPa, mentre la resistenza alla trazione può superare gli 800 MPa. Il 304 è un acciaio inossidabile austenitico caratterizzato da resistenza media, buona resistenza alla corrosione, elevata duttilità e ottima saldabilità. È adatto per condotte chimiche, attrezzature alimentari, dispositivi medici, elementi di fissaggio quali bulloni e dadi, parti in lamiera, elementi strutturali decorativi e componenti generici resistenti alla corrosione.
316 SS
Il limite di snervamento dell’acciaio inossidabile 316, allo stato trattato in soluzione o ricotto, è solitamente ≥205 MPa, il che lo rende un acciaio inossidabile austenitico di resistenza medio-bassa. È resistente alla corrosione, facile da saldare e altamente duttile, ed è adatto per condotte chimiche, valvole, corpi pompa, flange, elementi di fissaggio, attrezzature alimentari, dispositivi medici e componenti navali. Dopo la lavorazione a freddo, il suo limite di snervamento può raggiungere ≥515 MPa, rendendolo adatto a componenti resistenti alla corrosione con requisiti più elevati in termini di resistenza alla deformazione.
Processi comuni di lavorazione dell'acciaio
1. Trasformazione
La tornitura è un processo di taglio in cui il pezzo ruota mentre l'utensile da tornitura avanza su di esso. È adatta alla lavorazione di parti rotanti in acciaio quali alberi, dischi e manicotti. Offre un'elevata efficienza e costi contenuti, garantendo la coassialità, la perpendicolarità e la precisione delle superfici cilindriche.
2. Fresatura
La fresatura consiste nella rimozione di materiale mediante una fresa rotante ed è adatta alla lavorazione di piani, scanalature, gradini, contorni e strutture complesse. Viene comunemente utilizzata per staffe, basi, parti strutturali e pezzi in acciaio di forma irregolare.
3. Perforazione
La foratura viene utilizzata principalmente per realizzare fori nell'acciaio, solitamente con una punta elicoidale ad avanzamento assiale. Poiché l'evacuazione dei trucioli, la dissipazione del calore e la rigidità dell'utensile sono limitate, i fori profondi o di grandi dimensioni richiedono spesso la foratura a gradini, l'alesatura o una successiva finitura.
4. Noioso
L'alesatura consente di allargare e correggere un foro esistente per migliorarne la precisione dimensionale e la qualità superficiale. È indicata per la lavorazione di fori di grandi dimensioni, fori di precisione e fori interni su componenti quali alloggiamenti, basi di macchine e staffe.
5. Macinazione
La rettifica utilizza granuli abrasivi su una mola per rifinire la superficie dei componenti in acciaio, ottenendo un’elevata precisione dimensionale e una bassa rugosità superficiale. È comunemente utilizzata per la lavorazione di acciaio temprato, acciaio resistente al calore, cuscinetti, calibri e componenti di precisione.
6. Piallatura
Le piallatrici realizzano piallature o scanalature grazie al movimento lineare alternato dell'utensile e del pezzo. Si tratta di macchinari semplici e versatili, ma con un'efficienza relativamente bassa, il che li rende adatti alla lavorazione di singoli pezzi, piccoli lotti o grandi superfici piane in acciaio.
7. Brocciatura
La brocciatura utilizza una broccia a più denti per asportare materiale in modo continuo con un'unica passata, ottenendo rapidamente una buona precisione dimensionale e una buona qualità superficiale. È adatta alla lavorazione in serie di fori interni, scanalature per chiavette, superfici piane e superfici sagomate, ma il costo dell'utensile è relativamente elevato.
8. Segatura
La segatura viene utilizzata per la tranciatura, il taglio o la scanalatura dell'acciaio ed è un processo di preparazione comune prima della lavorazione meccanica. Durante la lavorazione meccanica, è necessario selezionare la forma dei denti della lama e i parametri appropriati in base alla durezza del materiale, allo spessore della sezione e all'efficienza di taglio.
9. Elettroerosione e taglio a filo
Questo processo utilizza scariche elettriche pulsate per tagliare o asportare il metallo ed è un metodo di lavorazione senza contatto adatto ad acciai ad alta durezza o difficili da lavorare. Consente di lavorare contorni complessi, stampi di precisione e pezzi di forma speciale, ma occorre prestare attenzione alle zone termicamente alterate superficiali e al rischio di microfessurazioni.
Cosa sono gli acciai ad altissima resistenza?
Per acciaio ad altissima resistenza si intende solitamente un acciaio legato con un limite di snervamento superiore a 1380 MPa o una resistenza alla trazione superiore a 1470 MPa.
Gli acciai ad altissima resistenza possono essere suddivisi in varie tipologie in base alla loro composizione chimica e ai meccanismi di rinforzo. Tra gli acciai a bassa lega ad altissima resistenza più comuni figurano l’AISI 4340, il 300M, l’acciaio Eglin e altri. Tra questi, l’AISI 4340 è un classico acciaio a bassa lega ad altissima resistenza ampiamente utilizzato in componenti sottoposti a carichi elevati, quali i carrelli di atterraggio degli aerei e gli alberi dei motori.
Acciai ad altissima resistenza con indurimento secondario, quali HY-180, l'AF1410 e l'AerMet 100 presentano elevata resistenza meccanica, elevata tenacità ed eccellente resistenza alla fatica, e sono comunemente utilizzati nei carrelli di atterraggio dei caccia, nelle parti dei motori aeronautici e nei ganci di arresto degli aerei da portaerei.
Gli acciai maraging ad altissima resistenza, quali il 18Ni, il T250 e il T300, raggiungono un’elevata resistenza grazie al rafforzamento per precipitazione e sono comunemente utilizzati negli involucri dei motori a razzo e nelle parti strutturali del settore aerospaziale.
Tra gli acciai ad altissima resistenza comunemente utilizzati nel settore automobilistico figura l’acciaio al boro 22MnB5. Dopo la formatura a caldo, la sua resistenza alla trazione può raggiungere i 1500-2000 MPa; viene impiegato principalmente per componenti strutturali di sicurezza delle automobili, quali i montanti A/B e le barre antiurto.
In che modo la resistenza dell'acciaio influisce sui costi di lavorazione?
Maggiore è la resistenza dell'acciaio, maggiore è la forza di taglio richiesta durante la lavorazione. Ciò comporta requisiti più elevati in termini di prestazioni degli utensili, rigidità della macchina e precisione di lavorazione, determinando spesso un’usura più rapida degli utensili, una minore efficienza e costi di produzione più elevati. Pertanto, nella scelta dell’acciaio occorre tenere conto non solo della resistenza e delle prestazioni d’uso, ma anche della lavorabilità e del costo complessivo di produzione.
In generale, l’acciaio inossidabile, l’acciaio legato e l’acciaio ad alto tenore di carbonio presentano costi di lavorazione più elevati; l’acciaio a medio tenore di carbonio si colloca a un livello moderato; mentre l’acciaio a basso tenore di carbonio, la ghisa e l’acciaio zincato presentano solitamente costi di lavorazione relativamente inferiori. Tuttavia, il costo effettivo dipende comunque dalle specifiche del materiale, dalla struttura del pezzo, dal processo di lavorazione e dalle capacità delle attrezzature.
Riepilogo:
Quanto sopra illustra le nozioni fondamentali relative alla resistenza dell’acciaio, presentando principalmente i diversi tipi di acciaio e le categorie di resistenza comunemente prese in considerazione nella produzione ingegneristica. Se desiderate saperne di più, o se incontrate difficoltà durante lavorazione dell'acciaio, potete contattare i tecnici all'indirizzo Lavorazione Weldo per l'assistenza nella progettazione DFM e stima dei costi di lavorazione.
