Campo di applicazione

Gli acciai per costruzione, una volta sottoposti a un trattamento di normalizzazione o di deformazione a freddo, presentano valori elevati di resistenza alla trazione e di limite di elasticità, per questo vengono impiegati soprattutto nell'edilizia del soprassuolo e del sottosuolo, nella realizzazione di ponti e di serbatoi, nelle opere idrauliche, nell'industria automobilistica e meccanica.

Descrizione

Gli acciai per costruzione non legati rappresentano la quota maggiore nell'intera produzione di acciaio. Di solito vengono forniti laminati a caldo.

Proprietà

Saldatura:
Gli acciai per costruzione sono perfettamente saldabili.

Proprietà meccaniche:
Gli acciai per costruzione, in stato +N, presentano elevati limiti di elasticità e una sufficiente deformabilità plastica, soprattutto nel caso di sollecitazioni dovute a percussione. A questo proposito si deve tenere conto della temperatura alla quale viene verificata la resilienza. Nella seguente tabella viene riportata la temperatura di prova a cui si raggiunge una resilienza di 27 J.

Proprietà tecnologiche:

critte proprietà quali truciolabilità, deformabilità a freddo (punzonatura, imbutitura nel caso di lamiere), saldabilità, resistenza alla corrosione ecc.

Proprietà fisiche:
Requisiti relativi a proprietà magnetiche, conduttività termica e dilatazione termica.

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Saldabilità

Data la grande importanza della saldatura come processo di assemblaggio nel settore degli acciai da costruzione, seguono alcune brevi spiegazioni circa il termine "saldabilità".

Idoneità alla saldatura:
È data quando, in base a proprietà metallurgiche, chimiche e fisiche, è possibile realizzare una saldatura che risponda ai requisiti richiesti nella determinata situazione.

Sicurezza di saldatura:
Non è determinata da chi produce l'acciaio ma da chi lo lavora. La sicurezza di saldatura è data quando il componente saldato mantiene la sicurezza di esercizio (assenza di infragilimento e di cricche) alle condizioni previste. È legata alla struttura costruttiva (spessore della lamiera, tipo e disposizione dei cordoni, effetto di intaglio) e alle sollecitazioni presenti (tipo, intensità e grado di multiassialità delle tensioni, velocità di sollecitazione, temperatura di esercizio).

Possibilità di saldatura:
Indica se è possibile realizzare l'unione dei pezzi realizzati con i processi di produzione scelti. Questi tre fattori si influenzano reciprocamente. Per gli acciai, l'idoneità di saldatura è data quando le strutture che si producono nella zona termicamente alterata in seguito al rapido raffreddamento rimangono ancora sufficientemente deformabili. Si deve quindi evitare la formazione di martensite oppure limitare il tenore di carbonio dell'acciaio in modo che la martensite rimanga sufficientemente deformabile.
Oltre al carbonio, anche i leganti influiscono sulla tendenza alla formazione di cricche delle zone temprate nella zona termicamente alterata. L'effetto combinato di carbonio e leganti viene spesso indicato mediante il carbonio equivalente Ceq. Una formula comunemente impiegata per calcolare il Ceq degli acciai da costruzione è la seguente:
Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni+Cu)/15 [%]

In questa equazione, i leganti compaiono come percentuali di massa. Favoriscono quindi molto meno la formazione di cricche rispetto al carbonio.
In generale, l'acciaio con un Ceq>= 0.45% viene preriscaldato per la saldatura a temperature da 100°C a 150°C, a seconda dello spessore del pezzo. La conseguente riduzione della velocità di raffreddamento nella zona termicamente alterata limita molto efficacemente la quantità di martensite, cioè la durezza della zona termicamente alterata, e quindi la tendenza alla formazione di cricche.