Acciaio: è assolutamente ovunque. È nelle nostre cucine, automobili, ponti, case ed edifici per uffici. Ovunque si guardi, l'acciaio viene utilizzato per aggiungere resistenza e durata alle cose che usiamo nella nostra vita quotidiana.
Primi usi dell'acciaio
La storia mostra che l'acciaio era stato usato dai fabbri per migliaia di anni, tuttavia il suo uso divenne molto più importante nel 17 ° secolo, dopo che furono sviluppati metodi di produzione più efficienti. A metà del XIX secolo fu sviluppato il processo Bessemer, che consentiva di produrre in modo economico l'acciaio. Ulteriori sviluppi hanno permesso di ridurre ulteriormente i costi di produzione, aumentando allo stesso tempo la qualità del prodotto finito.
L'acciaio è attualmente uno dei materiali più comuni utilizzati in tutto il mondo. Ogni anno vengono prodotti oltre 1,3 miliardi di tonnellate di acciaio ed è identificato da vari gradi e standard. Viene utilizzato come componente principale in strumenti, macchine, elettrodomestici, armi, automobili, edifici, navi, infrastrutture, elettrodomestici e molto altro.
Cos'è l'acciaio? L'acciaio è una lega fatta di ferro e una combinazione di altri elementi, incluso il carbonio. Esistono diversi tipi di acciaio in base agli altri elementi utilizzati per crearlo. Ad esempio, quando il carbonio è l'elemento principale della lega, il suo contenuto nell'acciaio deve essere compreso tra lo 0,002 e il 2,1 percento in peso.
Mentre altre leghe possono essere utilizzate, i seguenti elementi devono essere sempre presenti nell'acciaio:
alluminio (traccia)
carbonio
manganese
ossigeno (traccia)
azoto (traccia)
fosforo
silicio
zolfo
Oltre a questi elementi, altri elementi che possono essere aggiunti intenzionalmente per modificare le caratteristiche del prodotto finito in acciaio includono:
boro
cromo
manganese
molibdeno
nichel
niobio
titanio
vanadio
Il carbonio, così come altri elementi utilizzati nella creazione di acciaio, funzionano come agente indurente. Modificando la quantità degli elementi di lega e la forma in cui vengono utilizzati nell'acciaio si alterano le qualità, come la resistenza, la duttilità e la durezza. Per esempio, l'acciaio che ha un contenuto più elevato di carbonio può essere fatto per essere più forte e più duro, ma ancora meno duttile, del ferro.
L'acciaio può essere facilmente distinto da due popolari versioni in lega conosciute come ghisa e ferro battuto. La ghisa ha una lega che contiene più del 2,1 percento di carbonio. Il ferro battuto contiene solo una piccola quantità di carbonio, rendendo più facile la piegatura e la torsione in forma.
Opzioni di trattamento
Oltre ai tipi base di acciaio determinati dagli elementi utilizzati nella creazione di leghe, sono disponibili anche diversi tipi di opzioni di trattamento termico. Tempera, tempra e ricottura sono i tipi più comuni di trattamento utilizzati oggi nella produzione di acciaio.
La tempra e la tempra si ottengono riscaldando l'acciaio alla cosiddetta "fase austenitica", prima di spegnerlo in una soluzione di olio o acqua per raffreddarlo rapidamente. Questo processo di raffreddamento rapido crea una struttura dura e fragile, che viene quindi temperata utilizzando un tipo speciale di ricottura. La ricottura è un processo che comporta il riscaldamento dell'acciaio fino a quando non viene ammorbidito attraverso un processo in tre parti di recupero, ricristallizzazione e crescita del grano.
Come l'acciaio è usato oggi
L'acciaio è utilizzato in un ampio numero di applicazioni nelle costruzioni moderne, compresa la costruzione di ferrovie, strade, edifici, elettrodomestici e altre infrastrutture. Infatti, la maggior parte delle strutture moderne, come grattacieli, stadi, aeroporti e ponti, sono create con uno scheletro in acciaio resistente. Anche le strutture che usano il calcestruzzo usano anche l'acciaio come materiale di rinforzo.
L'acciaio è anche usato in molti diversi tipi di veicoli ed elettrodomestici. Viene anche utilizzato nei materiali di costruzione di base, grazie alla sua durata e resistenza. Alcuni di questi materiali includono viti, chiodi e bulloni. Viene anche utilizzato in settori come il settore minerario, il trasporto di gasdotti, l'aerospaziale, la costruzione navale e la progettazione di attrezzature pesanti.
L'acciaio si trova anche in altri materiali comuni, come strumenti di base, lana d'acciaio e giubbotti antiproiettile personali per la sicurezza e l'applicazione della legge. Oltre agli usi pratici, l'acciaio viene impiegato anche in usi artistici, come sculture, cornici e strutture espositive.