Acciai da Caldareria: quali utilizzare

Quando si parla di materiale da caldareria, si fa riferimento sostanzialmente a specifiche tipologie di acciaio, contraddistinti da specifiche caratteristiche meccaniche e tecniche che li rendono particolarmente idonei nel campo dell’industria chimica, petrolifera e petrolchimica, oltre che nella realizzazione di recipienti in pressione, di raccordi e infine di serbatoi. Detto di quando utilizzare materiale da caldareria, passiamo alle tipologie.

Tipi di Acciai da Caldareria

Acciai strutturali non collegati

Trattasi di acciai al carbonio, ampiamente impiegati per usi strutturali, come nel campo della carpenteria, delle costruzioni e dell’edilizia. I loro tratti distintivi risiedono nelle eccellenti proprietà meccaniche, nella saldabilità e nel costo particolarmente vantaggioso. La normativa europea UNI EN 10025-2 sancisce nella "S" la sigla di riferimento. Dove "S" sta appunto per "strutturale" ("structural"). Il loro spessore massimo si attesta sui 250 millimetri. Il valore numerico susseguente la lettera "S" ha a che fare con la tensione di snervamento minima, come ad esempio S235. Invece, i caratteri che si trovano dopo i numeri esprimono resilienza o in alternativa possibili trattamenti chimici. Ad esempio, J2 = resilienza 27 Joule a -20 gradi Celsius.

Acciai per recipienti a pressione

Trattasi di materiali da caldareria non legati, i cui tratti distintivi li rendono particolarmente ottimali nella realizzazione di recipienti in pressione, evaporatori, condensatori, scambiatori di calore, surriscaldatori e bollitori per caldaie. La normativa EN-10028 sancisce nella lettera "P" la sigla di riferimento. Dove "P" sta per "sotto pressione" ("pressure vessels"). Sulla stessa falsariga di quanto avviene per gli acciai strutturali, il numero di riferimento esprime il valore di snervamento, misurabile in N/mm2. La desinenza invece indica la temperatura che attesta la resilienza, parametro che fondamentalmente ha a che fare con il quantitativo di energia che viene assorbito nel corso di un impatto in relazione alla temperatura. Se la desinenza NL1/NL2 denota come il materiale di riferimento è idoneo per l’impiego a temperature bassissime, o per lo meno basse (-40 gradi Celsius), la desinenza NH indica temperature maggiori. Tutti quei materiali, dove compare la dicitura "A516" sono del tutto simili agli acciai sotto pressioni "P". Tuttavia, ai sensi della norma ASME/ASTM, il produttore può fornire la doppia certificazione. Ad esempio, A516 Gr.70 / P355NH. Quando si lavora questa tipologia di acciai, è scelta saggia richiedere che il materiale da caldareria sia sottoposto al test da laboratorio, HIC (Hydrogen Induced Cracking), eseguito da acciaieria e che sia presente sul certificato. Il fine primario dell’HIC ruota tutto attorno al controllo della capacità dell’acciaio di resistere in uno scenario, dove è presenta una notevole concentrazione di atomi di idrogeno. In linea teorica, la formazione di cricche e la corrosione avanzata sarebbero più di una possibilità. Per evitare il suddetto scenario, questo test da laboratorio viene richiesto con sempre maggiore frequenza nel campo della caldareria. L’acquisto di materiale già certificato dal produttore è sinonimo di risparmio e di aggiramento di tutti i problemi attinenti alla certificazione. Tra gli ulteriori test richiesti vi sono il trattamento al calcio, il degassaggio sotto vuoto, le certificazioni PED e NACE, senza dimenticare le varie restrizioni sulle analisi chimiche.

Acciai da bonifiche

I più diffusi acciai sottoposti al trattamento termico di tempra e rinvenimento sono C40 e C45. I loro tratti distintivi sono l’alta tenacità, la bassa temprabilità, notevole livello di resistenza in superficie. Oltre che nelle bonifiche, questi acciai da caldareria sono assai comuni nel campo meccanico per la realizzazione di alberi, di bielle e di ulteriori organi di movimento. Per concludere, oltre alle eccellente proprietà meccaniche, gli acciai da bonifiche tirano molto sul mercato per via del soddisfacente rapporto qualità-prezzo. Il loro spessore massimo si attesta sui 200 millimetri.

Acciai legati per temperature medie o elevate

Alla base di questi materiali da caldareria vi sono due elementi leganti del calibro del molibdeno e del cromo, caratterizzati da speciali proprietà per reggere le elevate temperature. La presenza in percentuale di cromo e molibdeno permette di classificare questa tipologia di acciai che si rivela il non plus ultra per il notevole livello di resistenza alla corrosione e per proprietà meccaniche davvero considerevoli. Non a caso, l’impiego degli acciai legati per temperature medie o elevate è focalizzato principalmente nelle raffinerie, nelle centrali e nel comparto petrolifero, dove si registrano appunto elevate temperature.

Acciai legati antiusura

La specialità di questi materiali da caldareria risiede nella massima durezza superficiale (400/450/500 HB). Per questo motivo, i suddetti acciai risultano molto resistenti all’usura e all’abrasione. Il loro utilizzo è polivalente, tanto è vero che vengono comunemente adottati nella realizzazione di lame per frantoi e per spartineve, ma anche nel trasporto ghiaie. Fatta questa precisazione, occorre tenere conto del fatto che gli acciai legati antiusura possono essere lavorati senza eccessivi sforzi anche a freddo. La piegatura, la saldabilità e la calandratura sono fattibili anche in questa situazione. Infine, menzione speciale spetta di diritto alla scala Brinnel che classifica questi tipi di acciai in rapporto alla loro durezza superficiale.

Acciai strutturali legati

Trattasi di materiali da caldareria ad alto snervamento. I valori di snervamento sono compresi tra 700 – 900 MPa. Risultato? A differenza dei tradizionali acciai da costruzione questi materiali da caldareria riescono ad assorbire al meglio un grande quantitativo di energia, a seguito di una deformazione elastica prima però che venga raggiunta la deformazione plastica. Insomma, gli acciai strutturali legati resistono al meglio alle sollecitazioni e riescono ad incrementare, e di molto, la solidità di una struttura. Il bello? Il peso complessivo non ne risente più di tanto. Per questo motivo, il loro utilizzo ha strettamente a che fare con il movimento terra e con le strutture adibite al sollevamento. I bracci per autogru sono il più fulgido degli esempi relativi alla loro applicazione.

Acciaio Cor-Ten

Acronimo di corrosion resistance tensile strenght, le origini di questo acciaio bassolegato vengono fatte risalire al 1933, a seguito di un brevetto rilasciato dalla United States Steel Corporation. Dato l’elevato livello di resistenza alla corrosione atmosferica, anche in assenza di trattamenti ad hoc o di rivestimenti, la diffusione dell’acciaio Cor-Ten è stata notevole nel capo della viabilità e dell’edilizia: ponti e guardrail su tutti. Le proprietà meccaniche di livello, la formazione di uno strado di ossido particolarmente sottile in superficie, una tonalità speciale e il suo aspetto antico rendono l’acciaio Cor-Ten un materiale da caldareria molto di moda anche in campo artistico ed in particolare per le opere dal valore estetico elevato.

Conclusioni

In riferimento a quando utilizzare materiale da caldareria, puoi renderti facilmente conto della poliedricità di queste diverse tipologie di acciaio. Insomma, di possibilità ce ne sono di sicuro a iosa. Non credi anche tu?

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