Al | Alluminio | 1 | Indurisce notevolmente in fase solida. | ||||||
Punto di fusione 658°C | 2 | Deossida efficacemente, percentuale in colata 0.020 – 0.040% oppure > 0.015 per Al solubile. | |||||||
3 | Ostacola l’ingrossamento del grano e in rettifica questo aiuta a contrastare le cricche. | ||||||||
4 | E’ elemento di lega negli acciai da nitrurazione. Con l’azoto forma nitruri di alluminio durissimi. | ||||||||
5 | Permette di regolare la profondità dello strato nitrurato. | ||||||||
6 | Contrasta l’invecchiamento dell’acciaio. | ||||||||
7 | Non tende a formare carburi ma tende ad aumentare il potere abrasivo | ||||||||
8 | Danneggia la lavorabilità negli acciai automatici. | ||||||||
9 | Per avere una buona disossidazione è consigliato un rapporto Al / N > 2 |
||||||||
As | Arsenico | 1 | Ha una forte propensione alla segregazione. | ||||||
Punto di fusione 817°C | 2 | Aggrava la fragilità a rinvenimento. | |||||||
B | Boro Punto di fusione 2300°C |
1 | In tenori di 0,003-0,005 aumenta notevolmente la temprabilità negli acciai al carbonio e basso legati. In tenore più elevato, provoca fragilità a caldo. | ||||||
2 | Dannoso ai fini della saldatura. Impiegato anche come disossidante. | ||||||||
3 | L’acciaio deve essere disossidato prima dell’aggiunta del boro. | ||||||||
4 | Per gli acciai al boro evitare permanenze alle temperature comprese fra 200 e 400°C perché in questo range il materiale diventa fragile. | ||||||||
5 | Dovendo fare dei rinvenimenti usare le temperature di 180°C oppure 420°C | ||||||||
Bi | Bismuto Punto di fusione 270°C |
1 | Usato in lega (~ 0.1%) col piombo esalta l’azione di lavorabilità anche del 20-30% negli acciai automatici. | ||||||
2 | Non è individuabile metallograficamente in quanto si presenta legato al piombo anche se aggiunto separatamente nel processo di fabbricazione. | ||||||||
C | Carbonio Punto di fusione 3540°C |
1 | E’ l’elemento determinante in fase di tempra e rinvenimento per ottenere la durezza desiderata. | ||||||
2 | L’acciaio al carbonio dolce (C< 0.15) o extra dolce (C< 0.08), senza particolari aggiunte, presenta l’inconveniente di una eccessiva duttilità, risulta pastoso al taglio e dà luogo a cattive finiture. | ||||||||
3 | Con C% oltre 0.15 vi è un aumento della resistenza al taglio e dell’usura degli utensili per l’accresciuta abrasività delle strutture più ricche di carburi | ||||||||
Ca | Calcio Punto di fusione 850°C |
1 | Anche in minime quantità forma inclusioni non metalliche che migliorano la lavorabilità e contrastano l’abrasione. | ||||||
2 | Non peggiora le caratteristiche meccaniche e non dà problemi in fase di trattamento termico. | ||||||||
3 | Metallo alcalino terroso di colore bianco/argenteo e molto molle. | ||||||||
4 | In alcuni casi viene usato come disossidante. | ||||||||
5 | Innalza la tenacità (resilienze). | ||||||||
6 | Affina il grano ed in questo modo contrasta la penetrazione di tempra. Al fine di minimizzare il problema, lo spegnimento per la tempra andrà preferibilmente fatto in acqua. | ||||||||
Co | Cobalto | 1 | Mantiene elevata la durezza ad alta temperatura. | ||||||
Punto di fusione 1492°C | 2 | Previene il surriscaldo degli utensili nelle lavorazioni alle macchine utensili. | |||||||
Cr | Cromo Punto di fusione 1920°C |
1 | In presenza di alto contenuto di carbonio dà una buona resistenza all’usura e all’abrasione. | ||||||
2 | Aumenta la temprabilità. | ||||||||
3 | Contrasta la corrosione, l’ossidazione e la decarburazione. | ||||||||
4 | Aiuta a mantenere la resistenza meccanica alle alte temperature. | ||||||||
5 | Leggera tendenza alla formazione di carburi. | ||||||||
6 | Aumenta la durezza superficiale ottenibile per nitrurazione. | ||||||||
Cu | Rame | 1 | Migliora la resistenza alla corrosione atmosferica. | ||||||
Punto di fusione 1084°C | 2 | Indesiderato nell’acciaio perché provoca fragilità a caldo quando supera 0.40% | |||||||
3 | Dannoso ai fini della saldatura. | ||||||||
H | Idrogeno | 1 | E’ un’ impurezza molto dannosa specie se superiore a 2 ppm. | ||||||
Punto di fusione -262°C | 2 | Produce microcricche, denominate fiocchi, che si possono manifestare anche dopo lunghi periodi di tempo o dopo trattamento termico di bonifica. | |||||||
Mn | Manganese | 1 | Aiuta ad aumentare la temprabilità. | ||||||
Punto di fusione 1221°C | 2 | Dà resistenza all’usura per urto. | |||||||
3 | Contrasta la fragilità in presenza di zolfo. | ||||||||
4 | E’ considerato elemento di lega, se la percentuale supera 1% | ||||||||
5 | Il rapporto Mn/C dovrebbe essere > 3 per avere una soddisfacente tenacità alle basse temperature (es. Kv –50°C). | ||||||||
Mo | Molibdeno Punto di fusione 2622°C |
1 | Innalza, in fase di riscaldo, la temperatura alla quale inizia l'ingrossamento del grano austenitico. | ||||||
2 | Si oppone alla fragilità a rinvenimento. | ||||||||
3 | Innalza il limite di scorrimento a caldo. | ||||||||
4 | Aumenta la profondità di tempra, perché diminuisce la velocità critica di raffreddamento. | ||||||||
N | Azoto | 1 | Aumenta la temprabilità, il carico di rottura e lo snervamento. | ||||||
Punto di fusione -210°C | 2 | Impiegato nei processi di nitrurazione per avere strati superficiali durissimi. | |||||||
3 | Un contenuto intorno a 0.012% favorisce lo spezzettamento del trucciolo migliorando di conseguenza al lavorabilità. | ||||||||
4 | Consigliato 90 ppm max. | ||||||||
5 | Considerato generalmente nocivo sulla tenacità (Kv) alle basse temperature. | ||||||||
Nb | Niobio Punto di fusione 1950°C |
1 | Forma carburi abrasivi molto duri e causa aumento di usura degli utensili nelle lavorazioni meccaniche. | ||||||
2 | Trova impiego negli acciai autotempranti. | ||||||||
3 | Viene chiamato anche columbio. | ||||||||
4 | Usato fare gli acciai speciali ed i giunti saldati ad alta resistenza per evitare la corrosione. | ||||||||
5 | Superconduttore elementare alle basse temperature. | ||||||||
Ni | Nichel | 1 | Aumenta la temprabilità. | ||||||
Punto di fusione 1453°C | 2 | Utile per aumentare la resistenza all’urto alle basse temperature in percentuale del 2% circa e ottima influenza sull’’abbassamento della curva di transizione. | |||||||
3 | Aumenta la resistenza degli acciai ricotti e non trattati. | ||||||||
O | Ossigeno Punto di fusione -218,7°C |
1 | In generale viene considerato un’impurezza, perché agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche. | ||||||
2 | Un acciaio è considerato di elevata qualità, quanto più è stato disossidato. | ||||||||
3 | Consigliato 30 ppm max. | ||||||||
P | Fosforo Punto di fusione 44°C |
1 | Riduce la duttilità ma aumenta la truciolabilità negli acciai automatici. | ||||||
2 | In percentuale > 0,20, la resilienza è nulla. | ||||||||
3 | Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia un tenore max di 0.015% oppure la formula Si + 2.5P < 0.15% | ||||||||
Pb | Piombo Punto di fusione 327,4°C |
1 | Assieme allo zolfo, migliora notevolmente la lavorabilità degli acciai (0.15-0.35%) | ||||||
2 | Leggera tendenza ad affinare il grano austenitico | ||||||||
3 | Agisce negativamente sulle caratteristiche meccaniche | ||||||||
4 | Dannoso per la saldatura, se questa va effettuata, usare elettrodi UTP 63 o equivalenti con Rm 700 N/mmq e A% 40 | ||||||||
S | Zolfo Punto di fusione 118°C |
1 | Viene aggiunto, nell’acciaio, in diversi tenori a secondo delle classi e delle esigenze tecnologiche per migliorare la lavorabilità. | ||||||
2 | Indesiderato dal punto di vista delle caratteristiche meccaniche perché crea fragilità. | ||||||||
3 | E’ considerato l’additivo più semplice, efficace ed economico da aggiungere all’acciaio per migliorare la lavorabilità. | ||||||||
4 | Abbassa la temperatura di fusione dell’acciaio. | ||||||||
Se | Selenio Punto di fusione 217°C |
1 | Uno 0.20% di questo elemento è più idoneo di una uguale quantità di zolfo nel miglioramento della truciolabilità negli acciai al carbonio, basso legati e austenitici. | ||||||
2 | Negli acciai inossidabili può sostituire in meglio lo zolfo e il tellurio. | ||||||||
3 | Globulizza i solfuri di manganese e viene usato per migliorare le proprietà meccaniche in senso trasversale degli acciai risolforati. | ||||||||
4 | Aumenta la lavorabilità nelle operazioni difficili (es. forature profonde) | ||||||||
Si | Silicio | 1 | Usato come elemento di lega nei lamierini per applicazioni elettromagnetiche perché aumenta la resistività elettrica | ||||||
Punto di fusione 1414°C | 2 | Leggera influenza sulla deossidazione | |||||||
3 | Aumenta la resistenza all’usura degli acciai poco legati | ||||||||
4 | Diminuisce la deformabilità a freddo | ||||||||
5 | Danneggia fortemente la lavorabilità all’utensile | ||||||||
6 | Per i trattamenti di galvanizzazione si consiglia di non superare 0.25% | ||||||||
Sn | Stagno | 1 | In tenori superiori allo 0,05% può rendere fragile l’acciaio nelle lavorazioni a caldo come il rame | ||||||
Punto di fusione 231,8°C | 2 | Usato per rivestire conduttori elettrici | |||||||
3 | Non si ossida facilmente in aria | ||||||||
Te | Tellurio Punto di fusione 449,5°C |
1 | Rende meno plastici i solfuri permettendo una maggiore velocità di taglio e facilitale operazioni di foratura. | ||||||
2 | Combinato con il piombo arriva a dare vantaggi di lavorazione anche del 50% | ||||||||
3 | Riduce la deformabilità a caldo. | ||||||||
4 | Deteriora la lavorabilità a caldo quanto il piombo, quando è presente nell’acciaio in percentuale tale da ottenere il rapporto S% : Te% ~ 10 | ||||||||
5 | Tende a globulizzare i solfuri. | ||||||||
Ti | Titanio Punto di fusione 1727°C |
1 | Contrasta la formazione di austenite negli acciai con alto tenore di cromo | ||||||
2 | Riduce la durezza e la temprabilità negli acciai a medio tenore di cromo | ||||||||
3 | Negli acciai inossidabili contrasta la corrosione intergranulare | ||||||||
4 | Disossidante, denitrurante e affinante del grano austenitico | ||||||||
5 | Riduce la lavorabilità all’utensile perché forma carburi abrasivi | ||||||||
V | Vanadio | 1 | Produce grano fine. | ||||||
2 | Aumenta la temprabilità. | ||||||||
Punto di fusione 1726°C | 3 | Come per il nichel aumenta la resistenza all’urto. | |||||||
4 | Innalza il limite elastico. | ||||||||
5 | Conferisce notevole resistenza all’usura. | ||||||||
W | Tungsteno | 1 | Impartisce resistenza all’abrasione negli acciai da utensili, diminuisce la sensibilità al surriscaldo. | ||||||
Punto di fusione 3380°C | 2 | Produce resistenza meccanica nei particolari per lavorazione a caldo. | |||||||
3 | Migliora la tenacità e contrasta l’ingrossamento del grano. | ||||||||
4 | Particolarmente impiegato negli acciai rapidi per componenti da taglio a freddo e tranciatura. | ||||||||
Zr | Zirconio | 1 | Fissando l’azoto elimina la tendenza all’invecchiamento | ||||||
2 | Tende a formare ossidi e nitruri dannosi in lavorazione meccanica | ||||||||
Punto di fusione 1860°C | 3 | Ha il potere di assorbire i gas e per questo è utilizzato puro come “getter” o assorbente metallico | |||||||
4 | Essendo inalterabile dall’azione degli agenti atmosferici è impiegato per produrre leghe metalliche resistenti alla corrosione. | ||||||||
Fe | Ferro Punto di fusione 1536°C |
1 | E’ il metallo più comune, il 90% di tutto il metallo raffinato nel mondo è ferroso. | ||||||
2 | Viene usato in acciai ed altre leghe. Il metallo puro è ottenuto dalla liquefazione dei minerali ferrosi. I primi ritrovamenti furono nelle meteoriti composte da leghe di ferro, nichel, cobalto, cromo. | ||||||||
3 | Sulla terra si trova nei giacimenti di magnetite, ematite, limonite e siderite. | ||||||||
4 | E’ un solido grigio chiaro e magnetico. Quando è attaccato dall’aria umida diventa ruggine (ossido di ferro). | ||||||||
5 | Ac3 per il ferro puro = 911°C |