Cos’è l’acciaio al carbonio?

Il ferro e il carbonio sono i materiali più abbondanti presenti nell’acciaio. Il ferro puro non è particolarmente forte o duro da solo, quindi è l’aggiunta di carbonio che aiuta a dare all’acciaio la sua grande forza.

Il ferro grezzo usato per produrre l’acciaio ha una quantità relativamente alta di carbonio. La sua composizione di carbonio può raggiungere il 2,1%, che è la massima quantità di carbonio che un materiale può contenere ed essere ancora considerato acciaio.

Tuttavia, il ferro può essere ulteriormente lavorato per ridurre il carbonio. Questa manipolazione del carbonio altera diverse proprietà del materiale, tra cui:

La forza: Il carico che un materiale può sopportare, misurato dal punto di snervamento e dalla resistenza alla trazione. Il punto di snervamento è il punto in cui un materiale si deforma, ma non si rompe, e la resistenza alla trazione è la quantità di stress necessaria per rompere effettivamente un materiale.

Duttilità: La quantità di materiale che può essere allungato senza diventare fragile. La duttilità è misurata dall’allungamento, che è la percentuale di aumento della lunghezza di un materiale prima che si rompa.

Durezza: La resistenza all’usura del materiale e la lavorabilità del materiale. Questo è solitamente misurato sulla scala di durezza Rockwell o sulla scala di durezza Brinell.

Il carbonio presente nell’acciaio è tipicamente ridotto in modo da rientrare in tre categorie principali di acciaio al carbonio: acciaio a basso (o dolce), medio e alto carbonio. Ognuna di queste categorie contiene diversi livelli di carbonio, mostrati nella tabella qui sotto.

Tipo di acciaio al carbonio	Carbon Composition
Low Carbon/Mild	0.05-0.25%
Carbonio medio	0.26-0.60%
Carbonio alto	0.61-1.50%

Questo articolo esaminerà le proprietà, le applicazioni e i gradi di lamiera comunemente disponibili presso i fornitori come Leeco® Steel nelle diverse categorie di acciaio al carbonio.

Cos’è l’acciaio a basso tenore di carbonio?

Conosciuto anche come acciaio dolce, l’acciaio a basso tenore di carbonio ha una bassa resistenza rispetto all’acciaio con livelli di carbonio superiori. L’acciaio a basso tenore di carbonio è anche il tipo più duttile – o lavorabile – di acciaio al carbonio.

Le leghe chimiche possono anche essere aggiunte all’acciaio a basso tenore di carbonio per migliorare le proprietà desiderate senza aumentare il peso del materiale. Per esempio, se l’acciaio a basso tenore di carbonio richiede una maggiore durezza per la sua applicazione desiderata, il manganese può essere aggiunto per aumentare la durezza senza aggiungere peso. L’acciaio a basso tenore di carbonio che contiene leghe aggiuntive è tipicamente indicato come acciaio ad alta resistenza e a bassa lega (HSLA).

Alcuni dei più comuni gradi di lamiera in acciaio a basso tenore di carbonio, tutti immagazzinati da Leeco, includono ASTM A36, A572 Grades 42 & 50 e A830-1020. Ognuno di questi gradi ha una forza moderata, un’alta duttilità e un peso più leggero grazie al basso contenuto di carbonio e all’aggiunta di altre leghe. Queste proprietà rendono l’acciaio a basso tenore di carbonio ideale per l’uso in applicazioni strutturali come la costruzione di edifici, ponti e torri di trasmissione, dove i materiali devono essere in grado di resistere a sollecitazioni elevate pur essendo facili da formare in forme strutturali.

Composizione chimica dei comuni gradi di lamiere a basso carbonio

Grado	Carbonio	Manganese	Fosforo	Zolfo	Silicio
A36 fino a 3/4″ di spessore	0.25%	N/A	0.030%	0.030%	0.40%
A36 >3/4 – 1 ½” di spessore	0.25%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 > 1 ½ – 2 ½” di spessore	0.26%	0.80-1.20%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A36 >2 ½ – 4″ di spessore	0.27%	0.85-1.20%	0.030%	0.030%	0,15-0,40%
A36 >4″ di spessore	0,29%	0,85-1,20%	0.030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 Grado 42	0,21%	1.35%	0,030%	0,030%	0,15-0,40%
A572 Grado 50	0.23%	1.35%	0.030%	0.030%	0.15-0.40%
A830 Grado 1020	0.18-0.23%	0.30-0.60%	0.030%	0.030%	N/A

Proprietà meccaniche dei comuni gradi di lamiere a basso tenore di carbonio

Grado	Punto di snervamento	Tensione
A36	36 ksi	58-80 ksi
A572 Grado 42	42 ksi	60 ksi
A572 Grado 50	50 ksi	65 ksi

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Che cos’è l’acciaio a medio tenore di carbonio?

L’acciaio a medio tenore di carbonio fornisce un equilibrio tra l’acciaio a basso e ad alto tenore di carbonio, offrendo maggiore forza e durezza rispetto all’acciaio a basso tenore di carbonio, pur rimanendo più duttile dell’acciaio ad alto tenore di carbonio. L’acciaio a medio tenore di carbonio contiene anche altre leghe, come il manganese, che contribuiscono anche alle sue proprietà.

Nelle applicazioni in cui sono richieste maggiore tenacità e durezza, la lamiera in acciaio a medio tenore di carbonio può ricevere trattamenti termici – come la tempra e il rinvenimento – che migliorano queste proprietà senza compromettere la sua lavorabilità.

Il rinvenimento è un processo di trattamento termico in due fasi. Nella fase di tempra di questo processo, l’acciaio viene riscaldato a una temperatura tra i 1.500 e i 1.650 gradi Fahrenheit, quindi viene rapidamente raffreddato con acqua. Nella fase di tempra, l’acciaio viene poi riscaldato nuovamente a una temperatura inferiore a quella critica – tra 300 e 700 gradi – e raffreddato ad aria. Questo processo altera la struttura del grano cristallino dell’acciaio per migliorare la durezza e altre proprietà meccaniche.

Due gradi comuni di lamiera in acciaio a medio tenore di carbonio che Leeco ha in magazzino sono ASTM A516 Grade 70 e A830-1045. La composizione moderata del carbonio e le leghe aggiuntive danno a questi gradi – e ad altri gradi a medio carbonio – un equilibrio di forza, durezza, duttilità e resistenza all’usura. Queste proprietà rendono l’acciaio a medio carbonio ideale per l’uso in applicazioni in cui i materiali devono resistere a forti forze senza rompersi o consumarsi, come parti di macchine – compresi ingranaggi, assali e bulloni – serbatoi di recipienti a pressione e parti e componenti automobilistici.

Composizione chimica dei gradi comuni di lamiere a medio carbonio

Gradi	Carbonio	Manganese	Fosforo	Zolfo	Silicio
A516 Grado 70 >2″ & ≤4″ spessore	0.30%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0.40%
A516 Grado 70 >4″ di spessore	0.31%	0.85-1.20%	0.025%	0.025%	0.15-0.40%
A830-1045	0.43-0.50%	0.60-0.90%	0.030%	0.030%	N/A

Proprietà meccaniche dei gradi comuni di lamiere al carbonio medio

Gradi	Punto di snervamento	Tensione
A516	36 ksi	58-80 ksi

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Che cos’è l’acciaio ad alto tenore di carbonio?

L’acciaio ad alto tenore di carbonio offre la maggiore resistenza e durezza rispetto alla lamiera di acciaio al carbonio dolce e medio. Tuttavia, l’acciaio ad alto tenore di carbonio è meno duttile degli acciai a basso tenore di carbonio, il che significa che è molto più difficile da lavorare o formare.

Come l’acciaio a medio tenore di carbonio, l’acciaio ad alto tenore di carbonio può anche essere trattato termicamente per migliorare ulteriormente la durezza e la resistenza all’usura per l’uso in applicazioni in cui l’acciaio affronta livelli particolarmente elevati di stress.

La composizione ad alto tenore di carbonio delle lamiere ad alto tenore di carbonio dà loro grande forza, durezza e resistenza all’usura, che sono proprietà ideali nelle applicazioni in cui l’acciaio deve regolarmente sopportare un’usura estrema senza rompersi, come gli strumenti di taglio e scalpellatura.

Acciaio ad altissimo tenore di carbonio

Alcune applicazioni richiedono materiale in acciaio che possa sopportare forze ancora maggiori di quelle dell’acciaio ad alto tenore di carbonio. In queste applicazioni, viene usato l’acciaio ad altissimo tenore di carbonio, il tipo più forte di acciaio al carbonio. L’acciaio ad altissimo tenore di carbonio è quasi impossibile da saldare, lavorare o modellare a causa della sua incredibile forza ed è quindi molto meno comune rispetto agli altri tipi di acciaio al carbonio.

Sourcing della lamiera di acciaio al carbonio

Quando si considera una fonte per le proprie esigenze di lamiera di acciaio al carbonio, è importante considerare un fornitore che abbia quanto segue per garantire di ricevere il miglior prodotto di lamiera e servizio clienti:

• Un ampio inventario di gradi di lamiera di acciaio al carbonio dolce, medio e alto da acciaierie nazionali e internazionali.
• Un forte sistema di gestione della qualità, come quello certificato ISO, per garantire che le lamiere siano di alta qualità e soddisfino le specifiche richieste.
• Un’ampia impronta geografica vicino alle vostre località di consegna per aiutarvi a controllare i costi di trasporto.

Leeco Steel è specializzata in lamiere d’acciaio e mantiene un ampio inventario di acciaio al carbonio stoccato nei suoi 11 centri di distribuzione situati strategicamente. Leeco è anche certificata ISO 9001 nella gestione della qualità e verifica l’accuratezza in tutte le fasi del processo di evasione degli ordini per garantire che i clienti ricevano prodotti in lamiera di alta qualità.

Contattare Leeco o richiedere un preventivo per discutere le vostre esigenze di lamiera in acciaio al carbonio con un rappresentante di vendita esperto oggi.