| Tipo di acciaio | Nome | JIS (Giappone) | AISI/SAE (Stati Uniti) | DIN (Germania) | Gran Bretagna (Cina) |
|---|---|---|---|---|---|
| Basso tenore di carbonio (barra d'acciaio) | Barra tonda in acciaio | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| Acciaio a basso tenore di carbonio | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | CIC20 (1.0402) | 20 | ||
| Acciaio al carbonio medio | Acciaio al carbonio medio | S45C | SAE 1045 | CK45, C45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Acciaio legato al Cr-Mo | Barra tonda in acciaio | SCM415 (SCM21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15CrMo |
| Barra tonda in acciaio | SCM420 (SCM22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20CrMo | |
| Barra tonda in acciaio | SCM440 (SCM4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42CrMo | |
| Acciaio legato Ni-Cr-Mo | Barra tonda in acciaio | SNCMno (SNCM21) | SAE 8620 | 21NiCrMo2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| Barra tonda in acciaio (ad alto contenuto di nichel) | SNCM420 (SNCM23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| Barra tonda in acciaio | SNCM439 (SNCM8) | SAE 4340 | 40NiCrMo6 | 40CrNiMo4 | |
| Pignone in acciaio | _ | 17CrNiMo6 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Acciaio legato Al-Cr-Mo | Barra tonda in acciaio | SACM645 (SACM1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| Acciaio legato al cromo ad alto tenore di carbonio | Cuscinetto in acciaio | SUJ2 | 52100 | (110Cr6 .30505) | GCr15 |
| Acciaio per utensili in lega | Acciaio per utensili per lavorazioni a freddo | SKD11 | D2 | X165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| Acciaio per utensili a caldo | SKD61 | H13 | X40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| Acciaio ad alta velocità | SKH51 (SKH9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| Acciaio per utensili al carbonio | Barra tonda in acciaio | SK 2 (SK 120) | W1-111/2 | - | |
| SK 3 (SK 105) | W1-10 | C1051,V1 (1.1545) | - | ||
| Acciaio inossidabile | Acciaio inossidabile 303 | SUS303 | A1SI 303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| Acciaio inossidabile 304 | SU5304 | AISI 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCR181119 | |
| Acciaio inossidabile 316 | SUS316 | AISI 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCR17Ni1Mo2 |
L'acciaio è uno dei materiali ingegneristici più utilizzati grazie alle sue versatilità, resistenza, duratae al direttore della fotografia capacità di essere legato e trattato termicamente per un'ampia gamma di applicazioni. Le sue proprietà dipendono da composizione chimica, trattamento termico e lavorazione.
Proprietà chiave dell'acciaio
1. Proprietà meccaniche
| Immobili | Descrizione |
|---|---|
| Resistenza alla trazione | Resistenza alla rottura sotto tensione. Varia da 250 MPa (acciai dolci) a oltre 2000 MPa (acciai per utensili). |
| carico di snervamento | Lo stress al quale l'acciaio inizia a deformarsi plasticamente. Importante per la capacità portante. |
| Durezza | Resistenza all'indentazione o all'abrasione (misurata in HRC, HB, HV). |
| Durezza | Capacità di assorbire energia e di deformarsi senza rompersi (resistenza all'impatto). |
| duttilità | Capacità di allungarsi senza rompersi. Indicata dalla percentuale di allungamento. |
| Resistenza alla fatica | Resistenza a cicli di carico ripetuti. Essenziale per ingranaggi, alberi e altri componenti. |
2. Proprietà fisiche
| Immobili | Valore o intervallo tipico |
|---|---|
| Densità | ~7.85 g/cm³ |
| punto di fusione | ~1370–1510°C (dipende dal contenuto di lega) |
| Conduttività termica | 45–60 W/m·K (inferiore per acciai legati) |
| Conduttività elettrica | Scarso (metallo resistivo) |
| Dilatazione termica | ~11–13 µm/m·°C (varia in base al grado) |
3. Composizione chimica (tipi di base)
| Tipo di acciaio | Elementi principali della lega | Note |
|---|---|---|
| Acciaio al carbonio | Ferro + Carbonio (fino al 2%) | I più comuni. Classificati come a basso (≤0.3%), medio (0.3-0.6%) e alto tenore di carbonio (0.6-1%). |
| Acciaio legato | Cr, Ni, Mo, Mn, V, ecc. | Proprietà meccaniche e resistenza al calore migliorate. |
| Acciaio inossidabile | Cr ≥ 10.5% | Resistente alla corrosione. Gradi come 304, 316. |
| Acciaio per utensili | W, Mo, Cr, V, Co | Utilizzato per utensili da taglio e matrici. Elevata durezza e resistenza all'usura. |
| Acciaio Maraging | Ni, Mo, Co, Ti | Elevata resistenza, basso tenore di carbonio, utilizzato in ambito aerospaziale. |
4. Trattamento termico ed effetti
| Processo | Risultato |
|---|---|
| ricottura | Ammorbidisce l'acciaio, ne migliora la duttilità e ne ottimizza la lavorabilità. |
| tempra | Indurisce l'acciaio (in particolare gli acciai legati/ad alto tenore di carbonio). |
| tempra | Riduce la fragilità dopo la tempra e bilancia durezza e tenacità. |
| Normalizzazione | Affina la struttura dei grani, migliorandone la resistenza e la tenacità. |
| Rinforzo dell'involucro | Indurisce solo la superficie (cementazione, nitrurazione). Ideale per ingranaggi e alberi. |
Gradi e usi comuni dell'acciaio
| Classe | Tipo | Proprietà e applicazioni |
|---|---|---|
| AISI 1018 | Poco contenuto di carbone | Buona saldabilità, utilizzato per alberi e parti leggere. |
| AISI 1045 | Medio tenore di carbonio | Più resistente del 1018, adatto per ingranaggi, assi e bulloni. |
| SCM440 / 4140 | Acciaio legato | Elevata resistenza e resistenza all'usura, utilizzato in utensili, ingranaggi e parti strutturali. |
| SKD11 / D2 | Acciaio per utensili | Elevata durezza e resistenza all'usura, utilizzato in stampi e utensili da taglio. |
| SUS304 | Inossidabile | Acciaio inossidabile non magnetico, resistente alla corrosione e di uso generale. |
| SUS316 | Inossidabile | Migliore resistenza alla corrosione (cloruri), utilizzato in ambito marino/chimico. |
Suggerimenti per la selezione
Usa il acciaio a basso tenore di carbonio per la saldatura e la formatura di parti.
Usa il da medio ad alto tenore di carbonio or lega di acciaio per componenti strutturali e portanti.
Usa il <strong> bacinella </strong> in acciaio inossidabile, per la resistenza alla corrosione.
Usa il acciaio per utensili dove resistenza all'usura e durezza sono essenziali.
Considera sempre stato di trattamento termico — un acciaio allo stato ricotto si comporta in modo molto diverso rispetto allo stesso tipo bonificato.
Tabella comparativa dei gradi di acciaio
| Proprietà / Grado | SCM440 Acciaio inox AISI 4140 | S45C Acciaio inox AISI 1045 | SUS304 Acciaio inox AISI 304 | SKD11 (Acciaio per utensili D2) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tipo | Acciaio legato | Acciaio al carbonio medio | Acciaio inossidabile austenitico | Acciaio per utensili per lavorazioni a freddo | Acciaio inossidabile austenitico |
| Carbonio (C) | ~ 0.40% | ~ 0.45% | ≤ 0.08% | ~ 1.5% | ≤ 0.08% |
| Cromo (Cr) | ~ 1.0% | - | ~ 18% | ~ 12% | ~16–18% |
| Nichel (Ni) | - | - | ~ 8% | - | ~10–14% |
| Durezza (dopo HT) | 28-45 HRC | 20–30 HRC (bonificato) | ~90–95 HRB (ricotto) | Fino a 60 HRC (dopo tempra) | ~90 HRB (ricotto) |
| Resistenza alla trazione | 850–1000 MPa (HT) | 600–800 MPa (HT) | ~ 520 MPa | ~1900 MPa (HT) | ~ 500 MPa |
| saldabilità | Discreto | Buone | Ottimo | povero | Ottimo |
| lavorabilità | Buone | Buone | Discreto | Scarso-Discreto | Discreto |
| Resistenza alla corrosione | Basso | Basso | Alta | Basso | Molto alto (grado marino) |
| Applicazioni tipiche | Ingranaggi, alberi, bulloni, matrici | Alberi, perni, ingranaggi | Serbatoi e tubazioni per uso alimentare | Punzoni, matrici e utensili per stampaggio a freddo | Marina, chimica, farmaceutica |
Riepilogo per caso d'uso
SCM440 (4140): Ottimo acciaio multiuso ad alta resistenza per ingranaggi, alberi e componenti automobilistici: bilancia resistenza, tenacità e temprabilità.
S45C (1045): Economico, adatto per parti meccaniche generiche; non temprabile come SCM440.
SUS304: Adatto al contatto con gli alimenti, resistente alla ruggine; ideale per ambienti interni soggetti a corrosione.
SUS316: Meglio per ricco di cloruro or ambienti marini, come macchinari costieri o cisterne chimiche.
SKD11 (D2): Estremamente duro e resistente all'usura; non saldabile; utilizzato per matrici e taglio industriale.