Leghe ferrose

Le leghe ferrose (o metalli ferrosi) sono leghe metalliche che contengono una certa percentuale di ferro.

Le leghe ferrose principali sono l'acciaio e la ghisa; tali leghe sono principalmente costituite da ferro e carbonio.^[1]

Acciaio

Lo stesso argomento in dettaglio: Acciaio.

L'acciaio può distinguersi in diversi tipi a seconda del contenuto di ferro, carbonio e diversi elementi di lega.

Elementi di lega

Gli elementi di lega, naturalmente presenti nell'acciaio o aggiunti per conferire caratteristiche specifiche, determinano alcune modifiche delle proprietà chimico/fisiche del materiale, quali ad esempio^[2][3]:

• Fosforo (massima percentuale tollerata 0,05%) e zolfo (massima percentuale tollerata 0,05%): riduce la tenacità dell'acciaio.
• Idrogeno: favorisce la fragilità, nocivo in tenori superiori a 2 ppm e induce la formazione di fiocchi.
• Ossigeno: riduce la lavorabilità a caldo e abbassa le caratteristiche meccaniche.
• Azoto: promuove l'invecchiamento dell'acciaio al carbonio, aumenta la resistenza al pitting negli acciai inossidabili (coefficiente 16 nella formula di calcolo del PREN), aumenta la resistenza meccanica degli acciai inossidabili e stabilizza l'austenite negli acciai inossidabili.
• Manganese (massima percentuale tollerata 0,8%): agisce come desolforante e disossidante, aumenta il tasso di incrudimento (in alte percentuali) e stabilizza l'austenite a bassa temperatura.
• Alluminio disossidante e affinante del grano.
• Silicio (massima percentuale tollerata 0,4%): disossidante e aumenta l'elasticità.
• Titanio: disossidante, denitrurante, affinante del grano, previene la corrosione intergranulare negli acciai inox.
• Niobio: nitrurante durante la conversione in A.O.D.^{[non chiaro]}, affinante del grano, previene la corrosione intergranulare negli acciai inox, essenziale negli acciai indurenti per precipitazione, aumenta la resistenza meccanica, la resistenza a fatica la resistenza a corrosione e la resistenza all'usura.
• Tantalio: essenziale negli acciai indurenti per precipitazione, aumenta la resistenza meccanica, la resistenza a fatica la resistenza a corrosione e la resistenza all'usura.
• Molibdeno: viene utilizzato con concentrazioni notevoli (9% circa) per produrre acciai per utensili, aumenta la temprabilità, la resistenza a caldo, la durezza a caldo, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione degli acciai inox, in particolare la resistenza al pitting (coefficiente 3,3 nella formula di calcolo del PREN) e la resistenza meccanica ad alta temperatura.
• Cromo: con concentrazioni superiori al 12% è utilizzato negli acciai inossidabili ferritici e martensitici, aumenta la temprabilità, la resistenza all'usura, la stabilità al rinvenimento e la resistenza al "pitting" (coefficiente 1 nella formula di calcolo del PREN).
• Nichel: partecipa alla resistenza alla corrosione dell'acciaio inox (dove raggiunge percentuali molto elevate, 25% circa), aumenta la resistenza e la durezza dopo la bonifica, aumenta di poco la temprabilità e stabilizza l'austenite a basse temperature.
• Vanadio: aumenta la resistenza meccanica e la resistenza all'usura.
• Tungsteno: aumenta la resistenza all'usura e la durezza; è impiegato con tenori che vanno dal 13 al 25% negli acciai rapidi per utensili.
• Rame: può provocare cricche a seguito di lavorazioni a caldo; migliora la resistenza alla corrosione (acciaio Corten).
• Stagno: favorisce la fragilità.

Ghisa

Lo stesso argomento in dettaglio: Ghisa.

La ghisa si differenzia dall'acciaio per il livello notevolmente maggiore di carbonio. Il carbonio può essere presente sotto forma di grafite o di cementite e, a seconda della presenza dell'una o dell'altra, la ghisa può distinguersi in tre categorie^[4]:

• ghisa bianca, in presenza di cementite.
• ghisa grigia o lamellare, in presenza di grafite.

Le principali caratteristiche della ghisa sono:

• economicità nella produzione;
• resistenza all'usura;
• buona lavorabilità con macchine utensili;
• possibilità di realizzare forme molto complesse mediante semplice fusione;
• ottima fusibilità
• è dura e fragile

Ferroleghe

Lo stesso argomento in dettaglio: Ferrolega.

Una ferrolega è una lega metallica del ferro e di almeno un altro elemento chimico, escluso il carbonio.^[5]

Note

1. Materiali ferrosi e acciai da costruzione (PDF), su seieditrice.com. URL consultato il 23 agosto 2018 (archiviato dall'url originale il 26 novembre 2013).
2. Elementi di Lega (PDF), su itisravenna.it. URL consultato il 23 agosto 2018 (archiviato dall'url originale il 23 agosto 2018).
3. Acciai e materiali ferrosi (PDF), su iispoloamantea.gov.it. URL consultato il 23 agosto 2018 (archiviato dall'url originale il 13 luglio 2018).
4. Ghisa, su www.chimica-online.it. URL consultato il 23 agosto 2018.
5. ferroléga in Vocabolario - Treccani, su www.treccani.it. URL consultato l'8 settembre 2022.

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