Tipi di acciaio e proprietà
L’acciaio è uno dei materiali più diffusi e usati, grazie al quale si deve la rivoluzione industriale, le tecniche di produzione sempre più tecnologiche e avanzate hanno portato agli utilizzi più disparati e con risultati esteticamente e architettonicamente di qualità e bellezza elevata. Sono oltre un miliardo le tonnellate di acciaio che vengono prodotte ogni anno, la lega si ottiene attraverso il processo di affinazione della ghisa oppure fondendo dentro gli altiforni il ferro. A seguito di tale produzione l’acciaio è pronto per poter essere sottoposto ad altri tipi di lavorazione quali ad esempio la laminazione, la forgiatura, la trafilatura, il trattamento termico.
Sono delle norme definite a livello europeo che hanno deciso la classificazione, secondo la composizione, dei diversi tipi di acciaio. Questi vengono divisi in due principali gruppi, nel primo rientrano gli acciai di base e di qualità, quelli più diffusi, utilizzati e meno costosi, del secondo invece fanno parte gli acciai speciali.
L’acciaio del primo gruppo è anche noto come acciaio da costruzione, ha caratteristiche di tipo meccanico inferiori rispetto agli acciai speciali, ma sono comunque molto adatti a resistere alle sollecitazioni statiche. Vengono utilizzati quando sono ancora allo stato di laminazione grezzo e la loro lavorazione e messa in opera avviene mediante saldatura, quindi la percentuale di carbonio in queste leghe non deve superare il livello dello 0,41%.
I tipi di acciaio in questione, S355JR e J2+N, rientrano entrambi nel primo gruppo e più in particolare nella categoria del cosiddetto acciaio strutturale. Viene utilizzato cioè come materiale per la costruzione civile di strutture metalliche come elemento portante o in opere realizzate in calcestruzzo armato.
Lo specifico settore d’uso dipende essenzialmente dalle sue caratteristiche, dalla fragilità e duttilità e dalla durabilità e resistenza meccanica del materiale.
L’Europa ha così deciso che una sigla definisca l’insieme delle peculiarità dell’acciaio strutturale, con il primo carattere che ne indica l’utilizzo. In questo caso la lettera S sta a indicare che l’acciaio è usato per la carpenteria metallica.
La seconda parte della sigla, il numero 355, indica il livello di tensione di snervamento minimo, quest’ultimo dà dell’acciaio un’idea della sua duttilità, intendendo la capacità di resistere a una deformazione. Quando si supera tale limite l’acciaio passa da un comportamento di tipo elastico reversibile, torna cioè nella sua condizione originaria, a uno plastico che presenta deformazioni irreversibili e il materiale assume la condizione di snervamento, anche quando la causa della sollecitazione cessa la sua attività. È un dato molto importante questo, perché indica il grado di resistenza a una sollecitazione che la struttura o il prodotto realizzato con quel particolare tipo di acciaio può arrivare a sopportare. Non solo, è altresì importante se l’acciaio dovrà essere in seguito sottoposto a ulteriori lavorazioni come la laminazione o la forgiatura.
Differenze tra acciaio S355JR e S355J2+N
La seconda parte della sigla di questo particolare tipo di acciaio strutturale indica il valore di resilienza. Con resilienza si indica la quantità di energia che è assorbita dalla lega durante un processo di deformazione di tipo elastico. In altre parole un materiale riesce ad assorbire energia e così facendo resiste a forze dinamiche esterne che spingono invece l’acciaio alla sua rottura.
L’acciaio S355JR ha una resilienza minima di 27 J in condizioni di temperatura pari a 20 gradi, mentre il secondo tipo di acciaio, S355J2+N ha la stessa resilienza ma con una temperatura di -20 gradi, mentre la N indica che l’acciaio è stato sottoposto al processo di normalizzazione, un trattamento termico mediante il quale viene affinata e resa più uniforme la grana cristallina dell’acciaio, aumentando la resistenza del materiale e facendo spostare la transizione duttile-fragile.
Gli acciai cosiddetti da costruzione hanno tra le loro qualità un’ottima tenacità, un buon rapporto tra saldabilità e lavorabilità, durezza, resistenza al calore e sono usati per la realizzazione macchinari, ponti autostradali, strutture edilizie e nel settore navale, con risultati solidi che mirano allo sfruttamento degli spazi non avendo bisogno di supporti di sostegno, comunque garantendo il massimo della sicurezza.
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