Materiali del processo di microfusione

A.G. Trading Clamps, ovvero la Microfusione a cera persa

Intanto, che cos’è un acciaio…?
Potremmo subito descrivere l’acciaio nella sua definizione tecnica, cosa che sarà fatto certamente nelle righe successive.

Ma cos’è l’acciaio per A.G. Trading Clamps – la microfusione?
L’acciaio è l’elemento che permette all’ingegno umano di plasmare i progetti in oggetti, è il divenire dell’idea che si fa metallo tenace; è l’idea che da elemento ancora informe si trasforma grazie all’ingegno umano: fluentemente scorre fuso, in tonalità giallo, arancio e rosso, poi sapientemente si solidifica in struttura, si fa struttura argentea.
Nella Grecia antica si adorava un Dio, il Dio Efesto, Dio del fuoco, delle fucine, della metallurgia e dell’ingegneria: lo stesso Dio era chiamato Vulcano dagli antichi romani.

Normale credere che dietro al lento avanzare di un metallo fuso ci sia qualcosa di mistico…
Forse dagli antichi abbiamo ereditato lo stupore del lento fluire di una colata che si fa metallo solido e quindi oggetto tangibile, freddo, forte.
E magari per questo ci siamo così tanto appassionati ad una tecnologia, quella della microfusione che, a differenza di altre, permette di seguire le fasi della creazione dell’acciaio dal suo stato elementare fino al suo diventare oggetto solido, evoluto, funzionale, complesso.

L’acciaio è definito come una lega ferro-carbonio con tenore di carbonio non superiore al 2%: nella stragrande maggioranza dei casi, però, questo valore non supera lo 0,8%.
La composizione è caratterizzata poi da:

  • Elementi aggiunti durante il processo di fabbricazione allo scopo di migliorare la qualità dell’acciaio, e che sarebbe inutile togliere, soprattutto manganese e silicio
  • Elementi considerati “impurezze”, non eliminabili completamente: soprattutto zolfo e fosforo.
  • Elementi considerati “impurezze”, non eliminabili completamente: soprattutto zolfo e fosforo.
  • Inclusioni non metalliche e atomi di gas interstiziali come azoto e idrogeno.
  • Elementi volutamente aggiunti allo scopo di favorire specifiche proprietà e che quindi determinano il tipo di acciaio e la sua classe di riferimento

Vi invitiamo a visionare la tabella dei materiali che riporta i principali tipi di acciai impiegati da A.G. Trading Clamps per la realizzazione delle microfusioni a cera persa: per ogni acciaio riportiamo composizione chimica e principali caratteristiche meccaniche di riferimento.

qode-eliptic-slider

Acciai inossidabili

Quando l’esigenza progettuale ricade su un acciaio inox, allora la microfusione rappresenta una scelta spesso vincente. Affidarsi ad A.G. Trading Clamps significa avere al fianco un partner che ha competenza ed esperienza, che lavora con metodo, per il bello e il ben fatto: la passione per il processo di microfusione è la nostra missione nel mondo dell’acciaio inossidabile.

A.G. Trading Clamps è specializzata nella fornitura di particolari realizzati in acciaio inossidabile, o inox, mediante processo di microfusione, o fusione a cera persa.

Cosa sono gli acciai inossidabili?

Si tratta di leghe ferro-carbonio-cromo o ferro-carbonio-cromo-nichel, con almeno il 10,5% di Cromo.
Questo è il tenore minimo che consente all’acciaio di passivarsi, ovvero la capacità dell’acciaio di auto-proteggersi dall’ambiente circostante.

Rappresentano una porzione molto limitata della produzione mondiale di acciaio: solo il 2% circa degli acciai prodotti appartiene a questa categoria.
E’ risaputo però che l’unicità delle loro caratteristiche li rende acciai di gran pregio: la loro importanza tecnologica ed economica supera ampiamente il valore della loro quota produttiva.

Tipi di acciaio inossidabile

E’ uso comune classificare gli acciai inossidabili in base alla struttura metallurgica:

Descriviamo ora le principali caratteristiche delle classi di acciaio inox maggiormente impiegate da A.G. Trading Clamps nel processo di microfusione.

Acciai inossidabili austentici

A.G. Trading sa unire la purezza di un acciaio austenitico al fascino millenario del processo di microfusione.
La tecnologia dell’acciaio e la potenza della storia si uniscono nella microfusione: se non è un’arte, poco ci manca!

In questi acciai il contenuto di nichel e manganese garantisce una struttura austenitica stabile a bassa temperatura: in pratica la struttura resta austenitica a prescindere dalla temperatura di impiego.
Gli acciai austenitici al nichel della serie “300” (secondo designazioni AISI) rappresentano più del 60% degli acciai inossidabili prodotti nel mondo.
Il “padre” di questi acciai è il famoso Aisi 304, noto anche come 18/10: possiamo dire che tutti gli altri ne rappresentano delle varianti, a seconda delle caratteristiche che si vogliono potenziare.

A.G. Trading è specializzata nella fornitura di microfusioni in Aisi 304, così come delle sue principali varianti:

  • Aisi 304L in microfusione
  • Aisi 316 in microfusione
  • Aisi 316L in microfusione
  • Aisi 303 in microfusione, ecc.

I campi di impiego di questi acciai sono molteplici:

  • Settore alimentare, trasformazione e conservazione degli alimenti;
  • Industria chimica;
  • Industria farmaceutica;
  • Industria tessile;
  • Industria petrolifera;
  • Accessori casalinghi;
  • …e molto altro ancora

Possiamo trattare termicamente le microfusioni di acciaio austenitico mediante tempra di solubilizzazione, con lo scopo principale di offrire maggior resistenza alla corrosione intercristallina.
Inoltre, la solubilizzazione offre una struttura metallurgica riconoscibile e più uniforme rispetto ad un getto non trattato.
A dispetto del nome, che potrebbe trarre in inganno, la tempra di solubilizzazione non porta beneficio in termini di aumento dei valori di resistenza meccanica.

Contattateci per discutere insieme della scelta del miglior acciaio austenitico per le vostre esigenze.
Altri vi propongono solamente Aisi 304 o Aisi 316?…E’ una proposta facile perché, come viene sempre detto, è l’acciaio “che va di più”. Noi preferiamo discutere con il cliente per capire che tipo di acciaio è utile proporre per migliorare un componente e quindi differenziarlo da quello degli altri.

Acciai inossidabili martensitici

Sono acciai che tipicamente abbinano discrete caratteristiche di inossidabilità a proprietà meccaniche particolarmente elevate.

Sono leghe ferro-carbonio-cromo che, ad alta temperatura, hanno struttura austenitica: questa si trasforma in martensite dopo raffreddamento. Questa transizione di fase suggerisce già un fatto importantissimo, e cioè che questi acciai possono essere trattati termicamente: ricottura, tempra, rinvenimento sono trattamenti che possono venire eseguiti e che A.G. Trading è in grado di offrire per le proprie microfusioni, a seconda delle esigenze dei clienti.

L’acciaio martensitico base è l’Aisi 410: esistono però diverse varianti in grado di soddisfare esigenze specifiche.
Un ottimo acciaio che A.G. Trading sfrutta molto per le sue microfusioni, in più ambiti, è l’Aisi 431: probabilmente quello che fra i martensitici possiede le migliori caratteristiche anti-corrosive.

Acciai Duplex

Hanno una struttura mista austeno-ferritica.
I tenori di Cromo, Nichel e Molibdeno vengono opportunamente bilanciati al fine di determinare questa struttura ibrida.

Il Cromo è presente in tenore elevato, fra il 18,5 e il 28%.

Inoltre è sempre aggiunto azoto, in tenore compreso fra 0.1 e 0.3%: da un lato migliora il bilanciamento degli elementi in lega, dall’altro aumenta le caratteristiche meccaniche e resistenza alla corrosione localizzata.
Il più diffuso fra questi acciai è il 22-05 6 e A.G. Trading Clamps lo impiega per la realizzazione di microfusioni a cera persa.

Acciai indurenti per precipitazione

Sono stati sviluppati storicamente su spinta dell’industria aeronautica e aerospaziale per l’esigenza di abbinare elevate caratteristiche meccaniche a una buona resistenza alla corrosione.

A.G. Trading consiglia il 17-4 PH laddove si voglia avere un prodotto ottenuto di fusione a cera persa con caratteristiche di resistenza alla corrosione vicine a quello del classico Aisi 304, ma che abbia al contempo una resistenza meccanica più elevata rispetto a quest’ultimo.

Vi invitiamo a contattare l’ufficio tecnico di A.G. Trading Clamps – la microfusione per discutere degli eventuali dettagli e concordare insieme la scelta dell’acciaio migliore per il Vostro utilizzo.

Altri tipi di acciaio e trattamenti termici

Pur essendo specializzati nell’acciaio inossidabile, la microfusione permette l’impiego di acciai differenti.
Classici acciai da bonifica come il 39NiCrMo3 oppure il C40 ne sono solo alcuni esempi.

Considerando la varietà degli acciai da costruzione di uso generale e speciali, riteniamo riduttivo dedicarne un capitolo specifico in questa sede. Vi invitiamo a contattarci, saremo ben lieti di discuterne e anche, perché no, di valutare insieme a voi la scelta di un acciaio che sia per noi “inedito”: sarà per noi una nuova sfida e un nuovo obiettivo da raggiungere.

Vogliamo piuttosto sottolineare che A.G. Trading, specializzata nel processo di microfusione a cera persa, offre sia trattamenti termici di base, sia trattamenti termici specifici a seconda della necessità del cliente.
Quindi, nell’ambito di acciai per uso generale, è possibile valutare se la scelta migliore possa ricadere su trattamenti di ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento (bonifica); oppure, se si necessita di incrementare determinate caratteristiche di durezza, è possibile valutare dei trattamenti specifici come ad esempio carbocementazione, nitrurazione, tempra a induzione, ecc.

Riferimenti
Da apice 1 a apice 2, da apice 3 a apice 4, da apice 5 a apice 6, da apice 7 a apice 8: fonte bibliografica Struttura e proprietà dei materiali metallici, ed. McGraw-Hill, autori Alberto Cigada e Tommaso Pastore.

Designaton Chemical composition Mechanical properties
AISI EN OTHERS C Cr Ni Mo Mn Altro R (Mpa) Rs (Mpa) E long. %
304 1.4301 0,08 18,0 - 20,0 8,0 - 11,0 2 max P ≤ 0,045 483 - 586 207 - 345 30 - 50 Austentic stainless teel
Si ≤ 1
304L 1.4307 0,03 18,0 - 20,0 8,0 - 11,0 2 max P ≤ 0,045 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1
316 1.4401 0,08 16 - 18 10 - 14 2 - 3 2 max P ≤ 0,045 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1
CF8M 0,08 18 - 21 9 - 12 2 - 3 1.5 max P ≤ 0,04 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1.5
316L 1.4404 0,03 16 - 18 10 - 14 2 - 3 2 max P ≤ 0,04 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1.5
CF3M 0,03 17 - 21 9 - 13 2 - 3 1.5 max P ≤ 0,04 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1.5
303 1.4305 0,15 17 - 19 8 - 10 2 - 3 2 max S: 0,15 ÷ 0,3 483 - 586 207 - 345 30 - 50
Si ≤ 1
P ≤ 0,02
1.4416 0,03 19 - 21 24 - 26 4,5 - 5,5 1 max S ≤ 1 450 185 30
347 1.4550 0,08 18 - 21 9 - 12 Nb ≥ 8xC 483 - 586 207 - 345 30 - 50
630 1.4542 17 - 4 PH 0,06 15,5 - 17,7 3,6 - 4,6 Cu: 2,5 ÷ 3,2 1000 860 13 High alloy precipitation - strengthened gt.
1.4462 22 - 05 0,03 21 - 23 4,5 - 6,5 2,5 - 3,5 2 max Si ≥ 1 650 - 880 450 25 Duplex
410 1.4006 0,15 11,5 - 14 1 0,5 Cu: 0.5 485 275 20 Martenistic stainless steel
420 1.4021 0,15 12 - 14 _ 1 max Si ≥ 1 760 500 13
431 1.4057 0,12 15 - 17 1,25 - 2,5 1 max Si ≥ 1 795 620 15
WCB 0,3 0,5 0,5 0,2 Cu: 0,3 485 - 655 250 22 Steel for structural applications and building
1040 C40 0,37 - 0,44 0,5 - 0,8 Si 1,0 700 - 845 490 15%
1045 C45 0,42 - 0,50 0,5 - 0,8 Si 0,15 - 0,35 730 - 870 510 14%
Fe 430 B 0,21 1,5 P 0,035 430 - 560 275 24%
S 0,035
16MnCr5 0,14 - 0,19 0,8 - 1,10 1 - 1,3 Si 0,40
Si 0,025
S 0,035
42CrMo4 0,38 - 0,45 0,90 - 1,20 0,15 - 0,30 0,6 - 0,9 Si 0,40
90MnVCr8KU 0,85 - 0,95 0,20 - 0,50 1,9 - 2,1 Si 0,10 - 0,40
V 0,05 - 0,15