Perché alcuni acciai inossidabili costano di più e durano di più di altri? Approfondite il confronto tra l'acciaio inox 201 e 304 per scoprire le differenze di composizione, qualità e applicazioni. Scoprite come fattori quali il contenuto di nichel e cromo influenzano la resistenza alla corrosione e l'idoneità a vari ambienti, assicurandovi di fare scelte consapevoli per i vostri progetti.
Le principali differenze tra l'acciaio inox 201 e 304 sono le seguenti:
| Grado di acciaio | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu |
| AISI(304) | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.03 | 18 | 20 | 8 | 10 |
| AISI(201) | ≤0.15 | ≤1.00 | 5.5-7.5 | ≤0.05 | ≤0.03 | 16 | 18 | 3.5 | 5.5 |
La doppia natura di carbonio in acciaio inox
Il carbonio è uno degli elementi principali dell'acciaio industriale. Le proprietà e la struttura dell'acciaio sono in gran parte determinate dalla forma del carbonio in esso contenuto.
Nell'acciaio inossidabile, l'influenza del carbonio è estremamente significativa. L'impatto del carbonio sulla struttura dell'acciaio inossidabile si manifesta principalmente in due aspetti.
Da un lato, il carbonio è un elemento che stabilizza austenite e ha un effetto elevato (circa 30 volte quello del nichel). D'altra parte, a causa dell'elevata affinità tra carbonio e cromo, con il cromo si formano una serie di carburi complessi.
Pertanto, dal punto di vista della forza e della resistenza alla corrosione, il ruolo del carbonio nell'acciaio inossidabile è contraddittorio. Comprendendo questa legge d'impatto, possiamo scegliere acciai inossidabili con contenuti diversi in base alle diverse esigenze di utilizzo.
Il ruolo del nichel nell'acciaio inossidabile entra in gioco solo quando è combinato con il cromo.
Il nichel è un eccellente materiale resistente alla corrosione e un importante elemento di lega nell'acciaio. Il nichel è un elemento che forma austenite nell'acciaio, ma negli acciai al nichel a basso tenore di carbonio il contenuto di nichel deve raggiungere i 24% per ottenere una struttura di austenite pura, ed è solo quando il contenuto di nichel raggiunge i 27% che la resistenza alla corrosione dell'acciaio in determinati mezzi viene significativamente migliorata.
Pertanto, il nichel non può costituire da solo l'acciaio inossidabile. Tuttavia, quando il nichel e il cromo coesistono nell'acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile contenente nichel ha molte proprietà preziose.
In base a questa situazione, il ruolo del nichel come elemento di lega nell'acciaio inossidabile è quello di modificare la struttura dell'acciaio ad alto tenore di cromo, migliorando così la resistenza alla corrosione e le prestazioni di processo dell'acciaio inossidabile.
Il manganese e l'azoto possono sostituire il nichel nell'acciaio inossidabile.
Il ruolo del manganese nell'acciaio austenitico è simile a quello del nichel. Il manganese non contribuisce alla formazione dell'austenite, ma abbassa la velocità critica di tempra dell'acciaio e aumenta la stabilità dell'austenite durante il raffreddamento. Inoltre, sopprime la decomposizione dell'austenite, permettendo all'austenite formatasi ad alte temperature di essere conservata a temperatura ambiente.
Tuttavia, il manganese ha un effetto limitato sul miglioramento della resistenza alla corrosione dell'acciaio. Anche quando il contenuto di manganese nell'acciaio varia da 0 a 10,4, non provoca cambiamenti significativi nella resistenza alla corrosione dell'acciaio in aria o in acido. Questo perché il manganese non aumenta in modo significativo il potenziale elettrodico delle soluzioni solide a base di ferro e anche l'effetto protettivo del film di ossido che si forma è basso.
Pertanto, sebbene l'acciaio austenitico possa essere legato al manganese nell'industria, non può essere utilizzato come acciaio inossidabile. L'effetto stabilizzante del manganese sull'austenite dell'acciaio è pari alla metà di quello del nichel, mentre l'effetto del 2% azoto nell'acciaio è addirittura superiore a quello del nichel nello stabilizzare l'austenite.
L'aggiunta di titanio e niobio all'acciaio inossidabile serve a evitare che corrosione intergranulare.
Il molibdeno e il rame possono migliorare la resistenza alla corrosione di alcuni tipi di acciaio inossidabile.
Il tipo 201 ha una scarsa resistenza agli acidi e viene solitamente utilizzato in ambienti interni, asciutti e ventilati; mentre il tipo 304 ha una buona resistenza agli acidi e viene generalmente utilizzato all'aperto o in ambienti umidi.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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