Duplex
Materiali per idee vincenti
Acciai duplex Outokumpu
Sommario
Scopri in che modo la scelta dei materiali più adatti può aiutarti a ridurre sensibilmente
i costi e a dare una spinta decisiva ai tuoi affari nel lungo periodo. Leggi alcuni casi
di studio rappresentativi a livello mondiale.
Industria e tendenze
Prospettive per un futuro vincente
4
La rivoluzione dell'acciaio duplex
8
Casi di studio
9
Impieghi tipici degli acciai duplex Outokumpu
13
Qual è il segreto dell'incredibile resistenza degli acciai duplex Outokumpu? Come è
possibile saldare e formare l'acciaio duplex? Leggi le informazioni tecniche approfondite e
metti in pratica i suggerimenti per ottenere risultati ottimali.
Composizione e vantaggi
Composizione chimica
14
Proprietà meccaniche
15
Proprietà fisiche
17
Resistenza alla corrosione in numerosi ambienti differenti
18
Suggerimenti di fabbricazione
20
Gamma di prodotti
23
Activating Your Ideas
• Prefabbricazione in base alle
tue esigenze
Qual è la tua idea vincente?
Cenni principali dei casi di studio
Parco modello di serbatoi
di stoccaggio
in acciaio duplex
Scopri in che modo Relisa S.A.
è stata in grado di ridurre fino
al 50% la quantità di materiale
impiegato per la costruzione.
Leggi a pagina 9.
Vantaggi della
produzione in serie
Armature
dei nostri giorni
Costruzione
all'avanguardia
Kingspan Hot Water Systems
Ltd. utilizza l'acciaio duplex per
produrre in modo conveniente
scaldabagni facili da maneggiare.
Leggi a pagina 10.
A Brisbane, nello stato
australiano del Queensland,
sorge il Gateway Bridge: è un
ponte che ospita un'autostrada
a sei corsie, i cui componenti
portanti sono dotati di armature
in acciaio duplex Outokumpu.
Ciò garantisce alla struttura una
durata nominale di servizio utile
pari a 300 anni.
Leggi a pagina 11.
Il ponte pedonale di Marina Bay
a Singapore è un'opera architettonica spettacolare che sfrutta
in modo unico le caratteristiche
dell'acciaio duplex Outokumpu.
Leggi a pagina 12.
2
• Suggerimenti su eventuali
sostituzioni di materiali
• Simulazioni e calcoli
computerizzati per agevolare
la progettazione
Outokumpu si sta rapidamente affermando
come il leader assoluto nel settore dell'acciaio inossidabile. Il nostro punto di forza
è l'attenzione assoluta verso i nostri clienti, dalla fase di ricerca e sviluppo fino alla
consegna. Tu metti le idee, noi l'acciaio di
altissima qualità, le conoscenze tecniche
specifiche e l'assistenza.
• Possibilità di collaudo in loco
e consulenza amministrativa
mente sostenibile dal punto di vista ambientale; se
viene effettuata la scelta appropriata del materiale,
presenta inoltre un periodo di durata utile in ambienti
corrosivi notevolmente più lungo.
Acciaio duplex Outokumpu:
maggiore resistenza con meno materiale
Leggi i casi di studio e scopri tutti i dettagli sulle proprietà del materiale, come pure alcuni accenni al processo di fabbricazione dell'acciaio duplex Outokumpu. Lavoriamo insieme per trasformare idee vincenti
in un progetto di successo.
L'acciaio duplex Outokumpu consente di realizzare i
progetti più ambiziosi: grazie alla maggiore resistenza,
è possibile ridurre fino al 50% la quantità di materiale
necessario; ciò si traduce inoltre in risparmi notevoli
sui costi. L'acciaio duplex Outokumpu è estrema-
3
La sede centrale di Montanstahl con le sculture di Helidon Xhixha situate a sinistra.
Per gentile concessione di Montanstahl.
Prospettive per un futuro vincente:
risposte utili a sfide future
eccellenti che consentono spesso di realizzare un
progetto utilizzando una quantità minore di materiale.
Ad esempio, le pareti di un serbatoio possono essere
più sottili. Rispetto ad altre qualità di acciaio con
caratteristiche simili di resistenza alla corrosione,
l'acciaio duplex Outokumpu presenta un contenuto
di nichel molto basso. Ciò si traduce in un prezzo del
materiale più stabile che evita fluttuazioni impreviste
dei costi e agevola la gestione dei bilanci preventivi.
L'impiego dell'acciaio inossidabile si sta
affermando rapidamente grazie alle caratteristiche di durevolezza e resistenza alla corrosione del materiale, nonché al suo valore
estetico. Se vengono scelte le qualità appropriate, l'acciaio inossidabile può durare
centinaia d'anni. Grazie ai costi contenuti di
manutenzione, l'acciaio inossidabile risulta
essere spesso il materiale più conveniente
da utilizzare nel lungo periodo.
Tendenza 2:
Tendenza 1:
Aumento della coscienza ambientale
Economia mondiale e ricerca
di stabilità
In passato le strutture temporanee, ad esempio quelle
costruite in occasione di esposizioni e fiere internazionali,
venivano in genere demolite al termine dell'evento. Al
giorno d'oggi non è tollerabile un simile spreco di risorse,
unito a una tale mancanza di rispetto per l'ambiente. Le
operazioni delle aziende, indipendentemente dal settore
di attività, sono sempre più interessate da sentimenti di
In campo economico, tutte le parti in gioco sono
alla ricerca di stabilità. Nell'ambito di progetti edilizi
su larga scala, la scelta dei materiali appropriati può
ridurre notevolmente i costi. L'acciaio inossidabile duplex Outokumpu presenta caratteristiche di resistenza
4
coscienza ambientale e da normative emanate a tutela
dell'ambiente. È necessario dimostrare responsabilità
durante l'intero ciclo di vita del prodotto. E poiché in
termini di responsabilità sociale e ambientale i fatti contano più delle parole, le aziende che dimostrano impegno
pratico sono destinate ad andare lontano.
Tendenza 3:
La sicurezza è bella da guardare
Oltre alle esigenze di resistenza alla corrosione e
durevolezza, i costruttori devono considerare sempre
più spesso una visione quasi olistica: non è più possibile
costruire serbatoi, recipienti ed edifici in base a criteri
puramente funzionali. Oltre a soddisfare criteri di
sicurezza per i costruttori e le maestranze, devono
anche essere esteticamente gradevoli. L'acciaio duplex
Outokumpu consente di realizzare strutture solide ed
eleganti mantenendo un peso complessivo contenuto.
L'acciaio duplex Outokumpu è una scelta sensata
dal punto di vista ambientale per numerosi motivi:
• La materia prima utilizzata per la produzione è
costituita da acciaio riciclato ed è riciclabile al 100%.
• Le emissioni di ioni metallici nell'ambiente sono
molto basse.
• Minore necessità di applicare rivestimenti nocivi.
• Grazie alle caratteristiche di resistenza del materiale,
è possibile contenere il peso delle strutture e ridurre
pertanto il consumo energetico in termini di trasporto, costruzione e utilizzo.
5
Una combinazione eccellente
di solidità elevata e resistenza
adeguata alla corrosione.
Posizionamento delle qualità di acciaio duplex
Maggiore resistenza con meno
materiale
Hot coil
600
LDX 2404®
2507
550
LDX 2101
®
Duplex
500
400
4565
4439
250
150
0
Il contenuto ridotto di nichel
garantisce un prezzo stabile
2304
300
200
Molto resistente
2205
350
Austentic
In breve, il vantaggio che presenta l'acciaio duplex Outokumpu risiede nel minor peso della
struttura. È possibile aumentare la resistenza utilizzando una quantità minore di materiale.
Di seguito illustriamo un esempio dei vantaggi derivanti dalla sostituzione di acciaio
austenitico standard con acciaio duplex Outokumpu.
Rp0,2[MPa]
450
4307
4404
4438
254 SMO®
904L
4436
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Corrosion Resistance, CPT typical
Ampia gamma
di applicazioni
Risparmio potenziale derivante dall'utilizzo di acciaio duplex rispetto alle
qualità austenitiche
Risparmio
economico
40%
Buona resistenza alla
corrosione
L'utilizzo di materiale più sottile
consente di ridurre i costi
Risparmio potenziale derivante
dall'utilizzo di acciaio duplex
rispetto ai gradi austenitici.
La curva verrà spostata in base
alla comparazione dei tipi e del
livello attuale del prezzo.
30%
20%
10%
Calcola il risparmio di peso
su Internet
Utilizzare meno materiale è un
vantaggio in ogni fase del progetto
Nella sezione Steel Professional Tool del sito www.
outokumpu.com puoi trovare una serie di strumenti
interattivi per selezionare i materiali, effettuare calcoli
approssimativi dello spessore delle pareti e così via.
Per saperne di più, visita il nostro sito Web.
L'utilizzo dell'acciaio duplex Outokumpu consente di
acquistare, trasportare, saldare e assemblare quantità
minori di materiale. In termini di costo della manodopera, i risparmi possono risultare particolarmente
elevati.
Tubi: riduzione dello spessore delle pareti e del
peso; confronto tra qualità 1.4307 e LDX 2101®
0%
Caso: l’acciaio duplex come alternativa all’acciaio
austenitico in un serbatoio di stoccaggio
4301
LDX 2101®
61,5 t
43,5 t
[m]
18
10%
20%
30%
-10%
Riduzione di peso
Esempio 1 di costo di un serbatoio:
Esempio 2 di costo di un serbatoio:
Acciaio austenitico rispetto ad
acciaio duplex Outokumpu
Acciaio al carbonio rispetto ad acciaio
duplex Outokumpu
Se lo stesso serbatoio viene costruito in acciaio duplex
Outokumpu anziché in acciaio austenitico di uso
comune, i risparmi più significativi vengono realizzati
in fase di produzione, perché è necessaria una quantità
minore di materiale. È possibile ridurre notevolmente
lo spessore delle pareti del serbatoio, senza comprometterne le condizioni di sicurezza.
Se lo stesso serbatoio viene costruito in acciaio duplex
Outokumpu anziché in acciaio al carbonio, i risparmi
più significativi vengono realizzati in fase di manutenzione: l'acciaio al carbonio richiede di essere rivestito
in fase di produzione e dopo determinati intervalli di
utilizzo. Ciò comporta costi di manodopera aggiuntivi
che non sono necessari se si utilizza acciaio duplex
Outokumpu.
16
4301
LDX 2101®
Spessore lamiera
5-12 mm
5-7 mm
Costo complessivo iniziale*
192 kEUR
192 kEUR
Costo materiale*
144 kEUR 108 kEUR
Costo rivestimento protettivo
10
100 EUR/m2
x 1000 m2
Non è necessario alcun
rivestimento protettivo.
Costo saldatura**
55 kEUR
35 kEUR
Costo manodopera**
(Saldatura e assemblaggio serbatoio)
89 kEUR
49 kEUR
Intervallo di tempo fra gli
interventi di manutenzione
15 anni
8
6
Costo complessivo di produzione
144 kEUR
84 kEUR
Durata del ciclo di vita
30 anni
30 anni
Costo di esercizio
64 kEUR
0 kEUR
4
Costo complessivo iniziale
288 kEUR
192 kEUR
Costo complessivo ciclo di vita
256 kEUR
192 kEUR
14
Spessore richiesto duplex
12
Spessore richiesto austenitico
2
[mm] 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
6
40%
Acciaio al carbonio
LDX 2101®
Risparmio potenziale ~25%
Dimensioni serbatoio: Diametro 18,5 m; alt. 18 m.
*Si suppone lo stesso livello iniziale dei costi: il costo inferiore del
materiale per l’acciaio al carbonio equivale alle misure per la protezione delle superfici in lamiera di un serbatoio progettato per
ambienti aggressivi.
Risparmio potenziale ~33%
Dimensioni serbatoio: Diametro 18,5 m; alt. 18 m.
*Basato sul listino Outokumpu aggiornato al 19 ott. 2009.
**Basato sui costi effettivi forniti da un appaltatore svedese
nel 2008.
7
Parco di serbatoi di stoccaggio
Oostwouder, Paesi Bassi
Motocicletta da competizione
in acciaio inossidabile
Highland Group, Svezia
Ampliamento di un impianto per la
produzione di combustibile biologico
Agroetanol, Svezia
Ponte pedonale Celtic Gateway
Regno Unito
Parco di serbatoi di stoccaggio
Gold Bridge, Cina
Autocisterne
Indox, Spagna
Il lisciviatore più grande del mondo
Jinhall Mill, Cina
Il ponte di Bilbao
Spagna
Linea di flusso di gas naturale
Sosta, Oman
Serbatoi di stoccaggio
Emypro, Spagna
Parco modello di serbatoi di
stoccaggio
Relisa, Spagna
Parco modello di serbatoi di stoccaggio in
acciaio duplex: fino al 50% più leggero
Impianto di desalinizzazione
SIDEM
Tecnologia a carbone pulito
Enel, Italia
Serbatoi di fermentazione per
bioetanolo
Cital, Italia
Concessa da Emypro
La rivoluzione duplex:
esempi di idee in pratica
Avesta Jernverk AB, una società svedese che attualmente fa parte di Outokumpu,
ha avviato la sua prima produzione di lega duplex per uso commerciale nel 1930.
La composizione di Avesta 453S era così formata: 26% Cr, 5% Ni e 1,5% Mo, ed
era inizialmente utilizzato come materiale resistente all’acido nella produzione della
pasta di solfito.
Questa nuova lega dimostrò subito caratteristiche di maggior resistenza, e venne
collaudata in componenti soggetti a usura quali fusi, pompe e alberi. In seguito agli
sviluppi tecnologici del settore, le possibilità di impiego dell'acciaio duplex divennero
sempre maggiori.
Oggi l'acciaio duplex Outokumpu dimostra la propria efficacia in tutto il mondo.
Siamo fieri delle opere realizzate dai nostri clienti.
8
Relisa S.A. è una società spagnola che immagazzina sostanze alimentari e chimiche in
forma liquida in un nuovo parco serbatoi di stoccaggio nel porto di Barcellona: Emypro
S.A. è il costruttore spagnolo di serbatoi di stoccaggio che ha realizzato l'intero parco
di 22 serbatoi utilizzando la lamiera di acciaio duplex Outokumpu LDX 2101®. Durante
la prima fase di progettazione del parco, Emypro ha avviato una collaborazione con
Outokumpu per convincere Relisa a sfruttare i vantaggi offerti dall’acciaio duplex.
Considerazioni tecniche principali
Durante i lavori di ultimazione, Relisa ha ordinato a
Emypro 9 serbatoi aggiuntivi nello stesso materiale. La
scelta della qualità del materiale ha costituito un notevole vantaggio competitivo sia per il costruttore sia per
il proprietario del parco, grazie alle caratteristiche del
prodotto LDX 2101 . Rispetto alle qualità di acciaio
austenitico standard, offre una resistenza quasi doppia.
Ciò ha consentito a Emypro di ridurre notevolmente
la quantità di materiale necessario, rispetto alla scelta
alternativa di utilizzare acciaio austenitico 1.4301
o 1.4307 (304 o 304L). Il peso complessivo è stato
ridotto di oltre il 20% e alcune sezioni dei serbatoi
sono fino al 50% più leggere.
L'acciaio duplex Outokumpu presenta buona saldabilità ed è possibile utilizzare la maggior parte delle
tecniche di saldatura. Per i suggerimenti di saldatura,
vai a pagina 20.
®
Interessante da sapere
Emypro e Outokumpu collaborano da tempo a
operazioni all'avanguardia e hanno conseguito risultati
storici, tra cui il serbatoio di stoccaggio in acciaio
duplex più grande del mondo (diam. 22 m; alt. 25 m)
realizzato in acciaio duplex Outokumpu qualità 2304.
9
Costruito per durare 300 anni
Il Gateway Bridge è un ponte che ospita
un'autostrada a sei corsie a Brisbane, nello
stato australiano del Queensland; verrà affiancato da un altro ponte simile nell'ambito
del Gateway Upgrade Project. Si tratta del
progetto di costruzione di un ponte con strada più ambizioso mai realizzato nella storia
del Queensland; progettazione e costruzione
sono affidate a Leighton Abigroup Joint
Venture, mentre i lavori verranno consegnati
da Queensland Motorways. Con uno sguardo
al futuro, il nuovo ponte avrà una durata
nominale di servizio utile pari a 300 anni.
siti di durevolezza. Si trattava inoltre di una soluzione
conveniente e duratura per il committente.
Considerazioni tecniche principali
L'acciaio duplex Outokumpu ha caratteristiche eccellenti di resistenza alla corrosione degli agenti atmosferici
in condizioni ambientali difficili che possono verificarsi,
ad esempio, nei siti su cui sorgono impianti industriali,
nelle zone costiere marittime o nelle grandi metropoli.
Per saperne di più, vai a pagina 19.
Interessante da sapere
Negli Stati Uniti, i danni da corrosione costano circa
300 miliardi di dollari l'anno, un importo corrispondente al 3-4% del PIL. Sarebbe possibile limitare
l'incidenza di questo fenomeno fino al 40% in meno.
Attualmente, la causa principale del degrado precoce
delle strutture è costituita dalla sensibilità alla corrosione delle armature in acciaio al carbonio. Negli Stati
Uniti, i danni da corrosione che interessano solo i
ponti hanno un costo diretto valutato tra i 5,9 e i
9,7 miliardi di dollari su base annuale 1. Se si includono anche i costi indiretti, ad esempio il mancato
reddito, le stime del rapporto indicano che l'importo
risultante potrebbe addirittura decuplicare. Le cose
non vanno meglio in Europa occidentale: in base a un
rapporto sulla regione scandinava, ogni anno vengono
spesi 5 miliardi di euro per la riparazione dei danni da
corrosione che interessano infrastrutture in cemento2.
Per garantire un termine così lungo, il ponte prevede
la presenza di ferri dell'armatura in acciaio inossidabile
(tondini spiralati) in corrispondenza delle strutture portanti; i pulvini sono posizionati nell'area di bagnasciuga
(splash zone) del fiume Brisbane. Outokumpu era alla
ricerca di un fornitore di tondini spiralati in acciaio
inossidabile ed è stata contattata da Leighton Abigroup
Joint Venture, uno dei maggiori produttori a livello
mondiale di profilati, barre, tondini e prodotti simili in
acciaio inossidabile.
Concessa da Kingspan Hot Water Systems Ltd.
In base al prezzo dell'acciaio all'epoca, gli ingegneri del
genio civile altamente qualificati optarono per un tipo
di acciaio inossidabile a basso contenuto di nichel con
caratteristiche corrispondenti al prodotto LDX 2101
di Outokumpu. Una volta effettuata la selezione, con
l'aiuto di Outokumpu illustrarono al committente
i motivi in base ai quali l'acciaio LDX 2101 era il
materiale appropriato all'ambiente di utilizzo. In base
alle proprietà del conglomerato cementizio e alla resistenza alla corrosione dell'acciaio LDX 2101 , venne
realizzato un rivestimento in cemento dello spessore di
75 mm, più che sufficiente a soddisfare i rigorosi requi-
®
Aumento dei vantaggi nella produzione in serie
Quando è ora di scegliere uno scaldabagno per la casa l'affidabilità viene prima di tutto, giusto?
delle pareti almeno del 30%; in questo modo, il boiler
è facile da maneggiare e conveniente da produrre. I
vantaggi aumentano nell'ambito della produzione in
serie e migliaia di case possono utilizzare l'acqua calda
per molti anni a venire.
Spesso i fabbricanti desiderano offrire garanzie a lungo
termine, fino a 30 anni, sui loro prodotti; pertanto, è
comprensibile che cerchino di utilizzare solo materiali
di qualità superiore. Kingspan Hot Water Systems
Ltd. è un cliente affezionato di Outokumpu; nel Regno Unito e in Irlanda è inoltre un leader nel settore
delle caldaie e degli scaldabagni a elevate prestazioni.
Riferimenti:
1
B. Elsener, L. Bertolini, R.B Polder, P. Pedeferri, Corrosion Of Steel
In Concrete Prevention, Diagnosis, Repair, John Wiley and Sons Ltd.,
Weinheim, 2004.
2
D.B. McDonald, D.W. Pfeifer, Y.P. Virmani, Corrosion-resistant
reinforcing bars Findings of a 5-year FHWA Study. Int. Conf.
Corrosion and Rehabilitation of Reinforced Concrete Structures.
FHW, Orlando 7–11 December 1998.
®
®
Considerazioni tecniche principali
L'acciaio duplex Outokumpu ha caratteristiche eccellenti di resistenza alla tensocorrosione. Per saperne di
più, vai a pagina 18.
Interessante da sapere
Kingspan era alla ricerca di un'alternativa più conveniente dell'acciaio dolce e del rame, i materiali
di uso più comune nel settore negli ultimi 50 anni.
L'acciaio duplex Outokumpu si è rivelata la soluzione
adatta: grazie a questo materiale, i produttori all'avanguardia come Kingspan possono contare su un netto
vantaggio competitivo. Grazie alle caratteristiche di
resistenza del materiale, è possibile ridurre lo spessore
In Europa la qualità dell'acqua varia a seconda
dell'area e Outokumpu può offrire qualità di acciaio
che soddisfano tutte le esigenze di Kingspan. Il prodotto LDX 2101 o 2304 è un materiale ideale per la
qualità dell'acqua europea. Per l'utilizzo in ambienti
più difficili, è consigliata la qualità 2205.
®
Concessa da Leighton Abigroup Joint Venture ABN.
10
11
Concessa da Urban Redevelopment Authority, Singapore.
Costruzione all'avanguardia
Il ponte pedonale di Marina Bay a Singapore
è un'opera architettonica e ingegneristica
spettacolare; oltre a collegare aree estremamente importanti della zona, sarà anche
un'opera d'arte destinata a rappresentare le
aspirazioni di Singapore a imporsi come hub
nel settore biomedico. Il ponte è lungo quasi
300 metri e presenta numerosi aspetti unici.
È composto da due elementi tubolari spiraliformi in acciaio inossidabile che richiamano
la struttura del DNA. Secondo le intenzioni
dei progettisti, questa forma simbolizza
“vita e continuità, rinnovamento e crescita”.
caldo e umido di Singapore questa qualità di acciaio
molto resistente alla corrosione garantisce costi di manutenzione ridotti e un aspetto elegante nel corso di un
periodo di durata utile pari ad almeno 100 anni. Inoltre, l'elevata resistenza dell'acciaio 2205 ha consentito
di sviluppare la progettazione in modo conveniente.
Questa commessa rientra nel quadro di una serie di
progetti di ingegneria del genio civile particolarmente
impegnativi a livello mondiale, ai quali Outokumpu ha
fornito prodotti in acciaio duplex di qualità differenti.
Considerazioni tecniche principali
Se vengono applicati gli utensili e i parametri appropriati alle attrezzature, è possibile lavorare l'acciaio
duplex di qualità differenti per creare forme funzionali
ed estremamente interessanti. Per ulteriori informazioni
sulla formatura dell'acciaio duplex Outokumpu, vai a
pagina 22.
La struttura a doppia elica in acciaio inossidabile apre
nuovi orizzonti nei campi dell'architettura e dell'ingegneria. La spirale interna della doppia elica sostiene
una serie di tettoie in vetro poroso sinterizzato e rete
di acciaio inossidabile che fungono da parasole per
i pedoni. Gli ingegneri del genio civile hanno scelto
l'acciaio duplex Outokumpu 2205 (EN 1.4462) come
materiale di qualità adatto alla costruzione della doppia
elica e delle strutture di sostegno. Nel clima marittimo,
Interessante da sapere
Di notte, le superfici in acciaio inossidabile creano effetti
luminosi affascinanti se vengono utilizzate per riflettere
giochi di luci che ne mettono in risalto le forme.
12
Elenco di controllo del progetto
– Impieghi tipici degli acciai duplex
Alcune delle caratteristiche elencate di seguito sono rilevanti per la sua applicazione?
Quindi, l’acciaio duplex di Outokumpu potrebbe essere il materiale idoneo.
Esigenze relative al materiale
Caratteristiche non necessarie
resistenza alla corrosione uniforme
raggio di piegatura ad angolo acuto
resistenza alla corrosione puntiforme e alla corrosione
tecniche di formatura particolarmente complesse
interstiziale
resistenza alla tensocorrosione e alla
corrosione per fatica
resistenza meccanica elevata
buona resistenza agli agenti abrasivi ed erosivi
buona resistenza a fatica
assorbimento energetico elevato
dilatazione termica ridotta
buona saldabilità
temperatura di utilizzo compresa tra -40 °C e 250-325 °C*
recipienti in pressione, travi
*temperatura max. = 250 °C in EN 10028-7, temperatura max. = 325 °C in ASME II -D 2007.
13
La ricetta del successo: mescolare gli
ingredienti in base alle tue esigenze
Proprietà meccaniche:
resistenza eccellente
Qual è il segreto dell'incredibile resistenza degli acciai duplex Outokumpu? Il segreto risiede
nel modo in cui vengono legate tra loro le qualità migliori delle due microstrutture: la miscela
di austenite e ferrite. Ne risultano due fasi cristallografiche, ciascuna delle quali presenta una
composizione adatta a renderla resistente alla corrosione. Nelle qualità di acciaio duplex
le fasi sono una cubica a corpo centrato (bcc; ferrite) e una cubica a facce centrate (fcc;
austenite). In una lega è possibile utilizzare le proprietà vantaggiose di entrambe le fasi.
Le proprietà meccaniche e fisiche sono caratteristiche
vantaggiose dell'acciaio duplex Outokumpu. Rispetto
agli acciai austenitici o ferritici, presenta caratteristiche di resistenza meccanica superiori; inoltre, le sue
proprietà fisiche offrono una serie di nuove possibilità.
Per utilizzi strutturali, ad esempio in recipienti
in pressione e travature, si tratta di un vantaggio
evidente.
La composizione chimica delle qualità di acciaio
duplex presenta buone caratteristiche di resistenza alla
corrosione, oltre alle proprietà fisiche e meccaniche
desiderate. Outokumpu è in grado di fornire qualità
di acciaio inossidabile su misura per soddisfare le tue
esigenze specifiche.
aumentare il contenuto di nichel per passivizzare di
nuovo il metallo.
L'azoto rende il metallo solido e resistente alla
corrosione
L'azoto è un additivo molto importante, perché
aumenta notevolmente la solidità e la resistenza alla
corrosione puntiforme del metallo. Inoltre, stabilizza
notevolmente la fase austenitica e migliora le proprietà
di saldatura.
Leganti e proprietà corrispondenti
Il cromo rende l'acciaio inossidabile
Per creare lo strato di metallo passivo che rende l'acciaio inossidabile, è necessario aggiungere al metallo
circa l'11% di cromo. Questi valori migliorano la
resistenza alla corrosione e all'ossidazione. Gli acciai
duplex Outokumpu hanno un contenuto di cromo
elevato, compreso tra il 21,5% e il 25%.
Il molibdeno migliora la resistenza alla corrosione
Il molibdeno migliora la resistenza alla corrosione
nella maggior parte degli ambienti di utilizzo, in
particolar modo in quelli che presentano cloruro.
Microstruttura dell'acciaio
duplex. Sezione trasversale
longitudinale di lamiera
laminata a caldo; la fase di
colore più chiaro corrisponde
all'austenite, quella di colore
(blu) scuro alla ferrite.
Il nickel aumenta il grado di duttilità
Il nickel consente di raggiungere l’equilibro di fase
desiderato e conferisce un grado maggiore di duttilità.
Gli acciai duplex hanno un contenuto di nichel
relativamente ridotto, compreso tra l'1,5% e il 7%.
Se inizia un processo di corrosione, è opportuno
Nome acciaio
Outokumpu
Duplex
C
N
Cr
Ni
Mo
Others
S32101
0.03
0.22
21.5
1.5
0.3
5Mn
2304
1.4362
S32304
0.02
0.10
23
4.8
0.3
–
1.4662
S82441
0.02
0.27
24
3.6
1.6
3Mn
2205
1.4462
S32205*
0.02
0.17
22
5.7
3.1
–
2507
1.4410
S32750
0.02
0.27
25
7.0
4.0
–
1.4307
ASME: nell'edizione della norma ASME II-D 2007
(versione metrica) le qualità S31803 (2205), S32304
(2304) e S32750 (2507) sono indicate per utilizzo
generico in ambienti con temperatura compresa tra
-30 °C e 325 °C. I dati relativi al LDX 2101 sono
inclusi nel caso ASME numero 2418.
®
Tutte le qualità di acciaio duplex Outokumpu,
eccetto LDX 2101 , sono riportate nelle norme EN
®
Tabella 2. Proprietà meccaniche dei prodotti piatti a temperatura ambiente.
Valori minimi,
in base a EN 10088
LDX 2101
P
H
Valori tipici
Outokumpu
C
P(15mm)
H (4mm)
C (1mm)
®
Rp0.2
MPa
*450
*480
*530
480
570
600
Resistenza a trazione
Rm
MPa
*650
*680
*700
700
770
800
Allungamento
A5
%
*30
*30
*30
38
38
35
Durezza
HB
220
230
230
Resistenza a snervamento
2304
R p0.2
MPa
400
400
450
450
520
545
Resistenza a trazione
Rm
MPa
630
650
650
670
685
745
Allungamento
A5
%
25
20
20
40
35
35
Durezza
HB
210
220
225
**550
540
620
640
304L
0.02
–
18.1
8.1
–
–
4404
1.4404
316L
0.02
–
17.2
10.1
2.1
–
904L
1.4539
N08904
0.01
–
20
25
4.3
1.5Cu
254 SMO®
1.4547
S31254
0.01
0.20
20
18
6.1
Cu
*Disponibile anche come acciaio S31803
14
Rp0.2
MPa
**480
**550
Resistenza a trazione
Rm
MPa
**680
**750
**750
750
800
850
Allungamento
A5
%
**25
**25
**25/30 1)
33
32
30
Durezza
HB
max
290
290
290
230
Resistenza a snervamento
1.4162
4307
Austenitico
ASTM
Composizione chimica, % in base al peso
Valori tipici
LDX 2101®
LDX 2404®
®
LDX 2404®
Tipologia acciaio,
rif. internaz.
EN
®
Collaudi di recipienti in pressione
Resistenza a snervamento
Tabella 1. Composizione chimica
10028-7. È in corso la procedura per l'ottenimento
di un'approvazione europea del materiale (EAM:
European Approval of Material) per il prodotto LDX
2101 . Lavori in corso anche per l’approvazione
ASTM/ASME di LDX 2404 .
2205
R p0.2
MPa
460
460
500
510
620
635
Resistenza a trazione
Rm
MPa
640
700
700
750
820
835
Allungamento
A5
%
25
25
20
35
35
35
Durezza
HB
250
250
250
Resistenza a snervamento
2507
R p0.2
MPa
530
530
550
550
590
665
Resistenza a trazione
Rm
MPa
730
750
750
820
900
895
Allungamento
A5
%
20
20
20
35
30
33
Resistenza a snervamento
Nella tabella 2 sono riassunte le proprietà meccaniche dei prodotti
piatti laminati (dati conformi a EN 10088). I valori di progettazione
ammessi possono variare a seconda delle forme dei prodotti. I
valori appropriati sono riportati negli standard e/o nelle specifiche
di progettazione pertinenti. La qualità 4501 viene prodotta da
Outokumpu solo come lamiera laminata a caldo.
1)
Rif. a A80 per i indicatori inferiori a 3,0 mm
P = lamiera e barra laminata a caldo
H = nastro laminato a caldo
C = nastro laminato a freddo, barra trafilata a
freddo
* Proprietà meccaniche conformi a ASTM A240
** Proprietà meccaniche conformi allo standard
interno AM 641.
15
Temperatura e infragilimento
Proprietà fisiche:
nuove opportunità
di “blast wall” (pareti di contenimento dell'onda
d'urto provocata da un'esplosione) negli impianti
di trivellazione petrolifera e parti di carrozzerie
automobilistiche.
Gli acciai duplex sono maggiormente soggetti alla
precipitazione di fase sigma, nitruri e carburi rispetto
ai corrispondenti acciai austenitici, fattore che provoca
l’infragilimento e riduce il grado di resistenza alla
corrosione. Nell'intervallo di temperatura compreso
tra 600 °C e 950 °C si verifica la formazione di fasi
intermetalliche quali la fase sigma, mentre la nuova
formazione della ferrite avviene nell'intervallo compreso tra 350 °C e 525 °C (infragilimento a 475 °C).
Pertanto, è consigliabile evitare di esporre il materiale
a tali temperature. In condizioni di saldatura e trattamento termico normali, il rischio di infragilimento è
ridotto. Tuttavia, tale rischio non è del tutto assente
e può presentarsi, ad esempio, durante il trattamento
termico di sezioni spesse, in particolar modo a basse
velocità di raffreddamento.
Buona resistenza a fatica
Acciaio al carbonio facile da saldare
L'elevata resistenza a trazione dell'acciaio duplex
Outokumpu implica un'elevata resistenza a fatica.
La resistenza a fatica degli acciai duplex è conseguente
alla resistenza a snervamento del materiale. Se
desideri, i nostri ricercatori saranno lieti di fornirti
informazioni più dettagliate.
Le qualità di acciaio duplex Outokumpu presentano
un rapporto di dilatazione termica minore (pari a circa
13 × 10-6/°C) e una conducibilità termica maggiore
degli acciai austenitici. Pertanto, sono meno soggetti
a problemi di dilatazione termica provocati dall'unione di acciaio duplex Outokumpu e acciai al carbonio.
L'acciaio duplex costituisce un'alternativa valida per il
rivestimento interno di recipienti in acciaio soggetti a
variazioni notevoli e ricorrenti della temperatura.
Nelle operazioni di saldatura, i vantaggi offerti
dall'elevata resistenza a fatica del materiale principale
o di base risultano limitati. La resistenza a fatica viene
ridotta da una geometria di saldatura sfavorevole, da
sollecitazioni residue, da deformazioni o difetti di
saldatura.
A causa del rischio di infragilimento, è sconsigliabile
utilizzare acciai duplex per periodi prolungati a
temperature superiori a 250-325 °C (vedere fig. 1).
La temperatura massima e il coefficiente di resistenza
dipendono dalla qualità utilizzata e dalle norme di
progettazione adottate.
Tabella 4. Proprietà fisiche degli acciai duplex
in base a EN 10088.
LDX 2101®* 2304
Le caratteristiche combinate di elevata resistenza e
duttilità rendono l'acciaio duplex Outokumpu un
materiale molto adatto ad assorbire energia. Si tratta
pertanto di un materiale ideale per la costruzione
LDX 2404®*
60
60
60
60
60
-40 °C
27
40
40
40
40
16
7,8
-
Modulo di elasticità [GPa]
200
186
Coefficiente di Poisson
[adimensionale]
0,3
-
-
13,5
15
17
Conducibilità termica [W/m°C]
A causa del contenuto di ferrite più elevato, gli acciai
duplex sono più magnetici delle qualità austenitiche.
Per ragioni di sicurezza i magneti non devono essere
utilizzati per il sollevamento delle lastre di acciaio.
Capacità termica [J/kg°C]
500
560
Resistività elettrica [μΩ/m]
0,8
0,9
Fig. 1. Curve di riduzione della resilienza
del 50% rispetto allo stato solubilizzato.
Tempo (ore)
Densità [g/cm ]
Proprietà magnetiche
* conforme alle specifiche interne
Temperatura (ºC)
200 °C
Dilatazione lineare da
20 °C a 200 °C (x 10-6/°C)
2205 2507
20 °C
20 °C
3
Tabella 3. Resilienza. Valori minimi
in base a EN 10028-7, direzione trasversale.
Assorbimento energetico elevato
Proprietà fisica
Parco di serbatoi per lo stoccaggio di olio di
palma, foto concessa da Loders Croklaan
17
Resistenza alla corrosione
in una vasta tipologia di ambienti
corrosione per fatica. La microstruttura e il ridotto
contenuto di carbonio delle qualità di acciaio duplex
conferiscono al materiale una buona resistenza alla
corrosione intergranulare o intercristallina.
In genere, la resistenza alla corrosione dell'acciaio duplex Outokumpu è eccellente, in particolar modo in ambienti quali i composti contenenti alogenuro, gli acidi ossidanti e le soluzioni caustiche. Ciò significa che, ad esempio, scambiatori di calore, scaldacqua, attrezzature
offshore, serbatoi di stoccaggio, evaporatori e apparecchiature per la pulitura dei gas di
scarico beneficiano dalle proprietà del materiale degli acciai duplex.
Corrosione per erosione
Corrosione uniforme
Corrosione galvanica
critica di corrosione puntiforme (CPT, Critical Pitting
Corrosion Temperature). Outokumpu utilizza un metodo
elettrochimico di verifica conforme alla norma ASTM
G150, implicando l’utilizzo della cella Avesta progettata
da Outokumpu, come quella illustrata nella Figura 2.
Pertanto, siamo in grado di fornire i dati necessari su
richiesta.
Generalmente, una buona resistenza alla corrosione uniforme è caratterizzata da un grado di corrosione inferiore
a 0,1 mm/anno. A causa del loro elevato contenuto di
cromo, gli acciai duplex offrono un'eccellente resistenza
alla corrosione in molti ambienti, in particolare nelle
soluzioni alcaline.
Corrosione puntiforme e interstiziale:
scambiatori di calore, scaldacqua, apparecchiature offshore, serbatoi di stoccaggio e così via.
Incrinatura per tensione indotta da cloruri e solfuri: fori e pozzi di gas e così
via.
La resistenza alla rottura per corrosione sotto tensione
indotta dal cloruro (SCC, Stress Corrosion Cracking)
mostrata dalle qualità di acciaio duplex rispetto agli acciai
austenitici standard, le rende in grado di tollerare un
contenuto superiore di cloruro a temperature elevate. In
presenza di solfuro di idrogeno e cloruri, che rappresentano
le condizioni acide tipiche nei fori di trivellazione petrolifera e nei pozzi di gas, si riscontra un più alto rischio di
rottura per tensione a temperature basse. Le qualità duplex,
in particolare la 2205 e la 2207, hanno dimostrato buone
caratteristiche di resistenza.
Nella maggior parte dei casi, nelle soluzioni di cloruro
LDX 2101 presenta una resistenza migliore del 4307
e, in alcuni casi, uguale al 4404. Allo stesso modo, il più
delle volte, il tipo 2304 è equivalente al 4404, mentre gli
altri acciai duplex ad alta lega mostrano una resistenza di
livello superiore. La resistenza alla corrosione puntiforme
e interstiziale di un materiale è spesso mostrata da un
valore di indice di resistenza alla corrosione puntiforme
(PRE, Pitting Resistance Equivalent). La formula più
comunemente usata per il calcolo del PRE è:
®
Il valore PRE può essere utilizzato per confrontare
diversi acciai inossidabili. Un modo più approfondito per
classificare gli acciai è la misurazione della temperatura
L'acciaio duplex combina caratteristiche di resistenza
meccanica elevata e resistenza eccellente alla corrosione che lo rendono un materiale molto resistente alla
Corrosione atmosferica
La corrosione atmosferica denota più tipi di corrosione superficiale provocata dagli agenti atmosferici. Nel
corso del tempo, una struttura in acciaio inossidabile
soggetta a condizioni atmosferiche aggressive sviluppa
delle macchie scure sulla superficie (corrosione disuniforme); tuttavia, col tempo possono verificarsi anche
fenomeni di corrosione localizzata, in particolar modo
in ambienti con un elevato contenuto di cloruro,
come quello marittimo. Le qualità di acciaio duplex
disponibili attualmente sono in grado di soddisfare
qualsiasi esigenza di tipo atmosferico.
In genere, l'acciaio inossidabile presenta buone caratteristiche di resistenza alla corrosione per erosione.
In particolare, le qualità di acciaio duplex cambiano
caratteristiche di durezza superficiale elevata e buona
resistenza alla corrosione.
La corrosione galvanica si verifica quando due metalli
differenti vengono uniti elettricamente tramite un
elettrolito, come avviene ad esempio nelle operazioni
di saldatura. Nella maggior parte dei casi, l'acciaio
inossidabile è più nobile degli altri metalli con cui
entra in contatto. Il metallo più nobile è protetto,
mentre quello meno nobile è soggetto a un processo di
corrosione più severo. Se l'acciaio inossidabile entra in
contatto con i tondini spiralati in acciaio al carbonio
che formano l'armatura di un blocco di cemento,
il pH elevato del cemento impedisce il processo di
corrosione galvanica. La corrosione galvanica non si
Nome acciaio Outokumpu
PRE
4307
18
LDX 2101
26
4404
24
®
2304
Per ulteriori informazioni sui fenomeni di corrosione
e sulla resistenza alla corrosione in ambienti differenti,
consulta il documento Outokumpu Corrosion
Handbook (Prontuario Outokumpu sulla corrosione).
Per richiedere la tua copia del prontuario, rivolgiti
all'ufficio vendite Outokumpu più vicino.
Nella Tabella 5 sono riportati i valori PRE (Pitting
Resistance Equivalent, indice di resistenza alla corrosione
puntiforme) relativi a qualità differenti. Il prodotto LDX
2101® presenta una resistenza alla corrosione puntiforme
e alla corrosione interstiziale più elevata rispetto alla
qualità 4307. La qualità 2304 è paragonabile all'acciaio al
molibdeno 4404 di uso comune, mentre la qualità 2205
è simile al 904L. L'acciaio duplex 2507 ha una resistenza
simile all'acciaio 254 SMO®.
33
®
904L
34
2205
254 SMO
Outokumpu Corrosion Handbook (Prontuario Outokumpu sulla corrosione)
26
LDX 2404
Corrosione per fatica
e intergranulare
PRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
verifica in presenza di qualità di acciaio inossidabile
differenti, se entrambi sono passivi.
35
43
®
2507
43
Fig. 2. Temperature
critiche di corrosione
puntiforme (CPT: Critical
Pitting corrosion Temperature) tipiche in 1M
NaCl, misurate nella cella
Avesta in modo conforme
alla norma ASTM G150.
Superfici di collaudo
smerigliate a umido,
grana 320. Il valore di
CPT varia a seconda della
forma del prodotto e della
finitura superficiale.
CPT,°c
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
4307 LDX 2101® 4404
2304
4436 LDX 2404® 2205
904L
2507 254 SMO®
span Cpt min. - Cpt max.
18
19
Fabbricazione: opportunità molto
interessanti
L'acciaio duplex Outokumpu è il materiale ideale per costruire
strutture complesse e durature nel tempo. Tuttavia, l'elevata resistenza
di questo acciaio comporta alcune differenze di lavorazione rispetto
agli acciai austenitici o ferritici. Outokumpu è lieta di discutere con
te tutti i dettagli tecnici, nonché di fornire la formazione necessaria,
simulazioni computerizzate e ulteriori istruzioni.
Tabella 6. Temperature tipiche di trattamento termico degli acciai duplex in °C.
LDX 2101®
2304
LDX 2404®
2205
2507
Formatura a caldo
1100 - 900
1100 - 900
1120 - 900
1150 - 950
1200 - 1025
Ricottura e raffreddamento rapido
1020 - 1080
950 - 1050
1000 - 1120
1020 - 1100
1040 - 1120
Ricottura di distensione
1020 - 1080
950 - 1050
1000 - 1120
1020 - 1100
1040 - 1120
Saldatura
È possibile saldare l'acciaio duplex Outokumpu
utilizzando la maggior parte dei metodi impiegati con
l'acciaio austenitico:
Tabella 7. Materiali di saldatura.
Tipo di acciaio
• Saldatura con elettrodo rivestito (SMAW: Shielded
Metal Arc Welding)
• Saldatura TIG (TIG: Tungsten Inert Gas o GTAW:
Gas Tungsten Arc Welding)
Consumabile,
denominazione ISO
Composizione tipica, % in peso
C
Cr
Ni
Mo
N
23 7 NL
0.02
23.5
8.0
0.3
0.14
22 9 3 NL
0.02
22.5
8.5
3.0
0.15
23 7 NL
0.02
23.5
8.0
0.3
0.14
22 9 3 NL
0.02
22.5
8.5
3.0
0.15
22 9 3 NL
0.02
22.5
8.5
3.0
0.15
22 9 3 NL
0.02
22.5
8.5
3.0
0.15
25 9 4 NL
0.02
25
9.5
3.5
0.25
LDX 2101®
• Saldatura MIG (MIG: Metal-Arc Inert Gas o
GMAW: Gas Metal Arc Welding)
• Saldatura con filo animato (FCAW: Flux Cored Arc
Welding)
2304
• Saldatura al plasma (PAW: Plasma Arc Welding)
• Saldatura ad arco sommerso (SAW: Submerged Arc
Welding)
®
LDX 2404
• Altre: saldatura laser, a resistenza (RW: Resistance
Welding) e ad alta frequenza (HF: High Frequency)
2205
In genere, quando si eseguono saldature sull'acciaio
duplex Outokumpu è estremamente importante
mantenere l'equilibrio di fase sull'area interessata dal
trattamento termico, senza che si verifichino fenomeni
di precipitazione. La composizione chimica mantiene
la microstruttura in equilibrio; pertanto, è necessario
disporre dei materiali di saldatura appropriati e adottare
la procedura corretta.
2507
6. è consigliabile che l'angolo di preparazione dei
lembi sia in eccesso di circa 10° e che la superficie
di sovrapposizione sia lievemente inferiore rispetto
a quella prevista dalle regole di saldatura degli acciai
austenitici di uso comune
Procedura di saldatura differente: regole fondamentali
1. saldare senza preriscaldamento
2. consentire il raffreddamento adeguato del materiale
tra i passaggi, portando il materiale a < 150 °C.
Per l'acciaio 2507, è consigliabile che la temperatura
sia ≤ 100 °C
4. è opportuno mantenere il livello energetico dell'arco
elettrico consigliato da Outokumpu
7. se si utilizza un filo di apporto, non è necessario
eseguire la ricottura dopo la saldatura. Nei casi che
prevedono un trattamento termico, ad esempio la
distensione, è consigliabile effettuare l'operazione alle
temperature riportate nella Tabella 6, aumentando
tuttavia la temperatura minima di 30-50 °C per
garantire lo scioglimento completo della fase
intermetallica nel metallo fuso
5. è consigliabile che l'energia termica applicata sia
adeguata alla qualità e allo spessore del materiale da
saldare
8. saldatura TIG e al plasma: è consigliabile aggiungere
azoto (1-2%) alla miscela di gas di protezione e/o
spurgo.
3. è necessario utilizzare filo di apporto, che è consigliabile sia in acciaio duplex, ad eccezione delle saldature
su LDX 2101 , che talvolta è possibile eseguire
senza filo d'apporto
®
20
Trattamento successivo alla fabbricazione
Il trattamento successivo alla fabbricazione si
rende spesso necessario per ripristinare la superficie
dell'acciaio inossidabile e per migliorare la resistenza
alla corrosione. È possibile applicare all'acciaio
duplex Outokumpu uno qualsiasi dei trattamenti
di finitura superficiale disponibili, ad esempio
spazzolatura, pulitura, smerigliatura e decapaggio.
La scelta del trattamento dipende non solo dal
tipo di imperfezioni da eliminare, ma anche dalle
esigenze di resistenza alla corrosione, nonché da
norme igieniche e criteri estetici.
Saldatura a tipi di acciaio differenti, inclusi quelli
al carbonio
È possibile saldare l'acciaio duplex Outokumpu a tipi
di acciaio differenti, inclusi quelli al carbonio. Il filo
di apporto può essere in acciaio duplex. In alternativa, se si saldano acciai duplex e al carbonio è possibile
utilizzare un filo di apporto di tipo 23Cr13Ni2Mo
(23% cromo, 13% nichel, 2% molibdeno). Per
evitare i rischi correlati alla corrosione galvanica, è
necessario proteggere i giunti dall'inumidimento.
Nella maggior parte dei casi, un filo di apporto in
acciaio duplex presenta caratteristiche di solidità
e resistenza alla corrosione più elevate. Se desideri
creare giunzioni tra acciai duplex e superaustenitici,
rivolgiti a Outokumpu per richiedere assistenza. Per
informazioni sui materiali di apporto per la giunzione
di acciai duplex simili, consulta la Tabella 7.
Il manuale di saldatura Outokumpu
Per ulteriori informazioni sulla saldatura e il
trattamento post-produzione, consultare il manuale
di saldatura Outokumpu. È possibile ottenere una
copia dall’ufficio di vendita locale.
21
Formatura
Utensili affilati
Utilizza utensili da taglio affilati. Le qualità di
acciaio duplex presentano una tendenza spiccata
all'incrudimento. Utensili smussati o poco taglienti si
usurano più rapidamente e induriscono la superficie
dell'acciaio.
È possibile applicare all'acciaio duplex Outokumpu
qualsiasi tecnica di formatura. Tuttavia, la maggiore
resistenza e il minore allungamento rispetto all'acciaio
austenitico comportano alcune differenze del processo
di formatura: in genere, è necessario applicare una
forza maggiore. D'altro canto, poiché i progetti che
utilizzano l'acciaio duplex presentano spesso specifiche
di spessore inferiori, la quantità di forza necessaria è
simile a quella impiegata con gli acciai austenitici. Se
non è ancora stata definita la tecnica di formatura,
è consigliabile utilizzare quella più adatta agli acciai
duplex.
Evita la formazione di tagliente di riporto
Gli acciai inossidabili tendono ad aderire all'utensile di
lavorazione. I problemi si verificano a velocità di taglio
troppo basse. A differenza degli acciai al carbonio,
se durante la lavorazione degli acciai inossidabili la
velocità è troppo bassa si verificano dei problemi,
che provocano finiture superficiali imperfette e usura
precoce degli utensili di lavorazione. Per risolvere il
problema, è sufficiente aumentare la velocità di taglio.
Lavorazione
L'elevata resistenza comporta alcune differenze del
processo di lavorazione, ma non troppe. Di seguito puoi
leggere alcune informazioni che è opportuno tenere
presenti durante la lavorazione dell'acciaio duplex:
®
LDX 2101
La qualità di acciaio duplex LDX 2101 è relativamente povera e presenta caratteristiche di lavorazione
con macchine utensili migliori rispetto a qualità di
acciaio duplex differenti. Anche rispetto a qualità
di acciaio austenitico poco legato, il prodotto LDX
2101 standard presenta caratteristiche di lavorazione
con macchine utensili migliori.
Sistemazione stabile
A causa della maggiore resistenza, sono necessarie
forze di taglio superiori. Pertanto, aumenta anche
il rischio di vibrazioni. Per evitare il problema, è
opportuno che le attrezzature siano sistemate in
modo stabile. Scegli l'utensile a collo d'oca più corto
possibile e dispositivi di bloccaggio rigidi.
®
®
Per ulteriori informazioni, contattaci.
Tabella 8.
Da tenere presente
Taglio,
tranciatura
Lo spessore massimo di tranciatura e punzonatura è inferiore del 15-20%
Curvatura a
rulli
Rispetto ad altri acciai inossidabili, è necessaria una forza di piegatura
rispetto all'acciaio austenitico.
maggiore. Tuttavia, poiché i progetti che utilizzano l'acciaio duplex
presentano spesso specifiche di spessore inferiori, si tratta di una differenza
contenuta. Durante la curvatura a rulli, il ritorno elastico è maggiore a causa
dell'elevata resistenza del materiale.
Curvatura di
snervamento
Evita di utilizzare raggi di piegatura ad angolo acuto. È consigliabile che il
rapporto minimo tra il raggio interno e lo spessore della lamiera non sia
inferiore a 2.
Imbutitura
profonda
Serie sterzo di Cane Creek per
World Bicycle Relief Reserve
in LDX 2101®.
Assortimento di prodotti e servizi
L'acciaio duplex Outokumpu è disponibile in una
serie di forme e formati in grado di soddisfare le tue
esigenze.
• HRP(P), lamiera quarto (lamiera grossa laminata a
caldo su treno reversibile)
• CPP(H), nastro e lamiera
• CR (C), nastro e lamiera
• Billetta, vergella, barra e tondino spiralato
• Tubatura, tubo, raccordi e raccordi filettati saldati
• Profili e profilati strutturali, DUPROFTM
• Elementi di fissaggio e raccordi
I nostri servizi integrativi agevolano l'esecuzione
progettuale e propongono alternative efficaci per
contenere i costi in corrispondenza delle fasi più
importanti
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Preparazione dei lembi
Taglio sagomato
Piegatura
Finitura superficiale: 2B, 2E, 1D
Lucidatura
Kit di costruzione
Prefabbricazione
Analisi chimica modificata
Nastri slittati
Soluzioni complete
Consulenze di saldatura
Assistenza tecnica e amministrazione progettuale
fondamentale per l'uso alimentare e ospedaliero.
Outokumpu può fornire acciaio duplex con finitura
2B, una lavorazione che nella maggior parte dei casi
soddisfa le esigenze di finitura del settore, senza che
siano necessari ulteriori trattamenti superficiali; ciò
consente di contenere i costi e abbreviare i tempi.
Finitura superficiale 2B, ideale per l'uso
alimentare e ospedaliero
Nella scelta delle caratteristiche di finitura non conta
solo l'aspetto. È importante tenere presente anche
la resistenza alla corrosione, nonché la facilità di
pulizia da sporco e batteri, due aspetti di importanza
Per consultare il nostro programma di selezione dei
prodotti, vai al sito di Outokumpu:
www.outokumpu.com/prodprog
Per quanto riguarda l'imbutitura, le caratteristiche di formatura sono simili
a quelle dell'acciaio austenitico. Per quanto riguarda lo stiramento, le
Tabella 9.
caratteristiche di formatura sono più simili a quelle degli acciai ferritici.
Rullatura
Durante la progettazione dei rulli, è necessario tenere presente
l'elevata resistenza della lamiera. Se questo passaggio viene eseguito
Prodotto
Serie di lavorazioni
Finitura superficiale
1D
Laminatura a caldo, trattamento termico,
decapaggio.
Ruvida e opaca. Finitura standard per la maggior parte
dei tipi di acciaio per garantire una buona resistenza alla
corrosione; si tratta inoltre di una finitura comune che
precede fasi di lavorazione successive.
2E
Laminatura a freddo, trattamento termico,
disincrostazione meccanica e decapaggio.
Ruvida e opaca. È possibile eseguire una laminatura a
freddo leggera su nastri laminati a caldo sottili.
2B
Laminatura a freddo, trattamento termico,
decapaggio, superficie ripassata
(ad esempio: Avesta Works).
Superficie levigata poco lucida.
correttamente, la rullatura dell'acciaio duplex non provoca problemi.
Utensili
Utensili affidabili e solidi (durezza superiore a 500 HRC della scala Rockwell,
rugosità Ra possibilmente inferiore a 0,2 micron).
Lubrificazione
A causa dell'elevata resistenza dell'acciaio duplex Outokumpu e delle
altissime pressioni in gioco, durante le lavorazioni di formatura complesse è
opportuno utilizzare degli additivi.
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1434IT:2. Lönnberg, Finland, November 2010.
Il presente documento non costituisce una raccomandazione di specifiche e non comporta alcun impegno
contrattuale da parte di Outokumpu. La scelta dei prodotti è di responsabilità di autori di specifiche,
progettisti e costruttori, che sono i soli responsabili a rendere l'unità finita adatta all'utilizzo a cui è destinata.
È responsabilità esclusiva del cliente/committente fare in modo che il prodotto sia adatto all'utilizzo a cui è
destinato. Outokumpu non è tenuta a fornire alcuna garanzia a riguardo.
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di porsi ai vertici del mercato. Committenti in tutto il mondo attivi nei settori più svariati utilizzano
i prodotti in acciaio inossidabile e i servizi di Outokumpu. L'acciaio inossidabile è un materiale
completamente riciclabile, non richiede manutenzione, è molto resistente e duraturo; non c'è da stupirsi
che costituisca uno dei pilastri portanti su cui costruire un futuro sostenibile.
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