Se cresci in un mondo fatto di acciaio, sai riconoscere la fatica. Ne senti la durezza e la tenacia.
E impari a forgiare i tuoi sogni
(ChiaraNonEsiste, Twitter)
Caratteristiche acciaio: lega di ferro e carbonio in cui il contenuto di carbonio varia fino al 2 % (con un contenuto di carbonio più elevato, il materiale è definito come ghisa).
Di gran lunga il materiale più utilizzato per costruire le infrastrutture e le industrie del mondo, viene utilizzato per fabbricare qualsiasi cosa, dagli aghi da cucito alle petroliere. Inoltre, gli strumenti necessari per costruire e fabbricare tali articoli sono anch’essi in acciaio.
Come indicazione dell’importanza relativa di questo materiale, nel 2013 la produzione mondiale di acciaio grezzo è stata di circa 1,6 miliardi di tonnellate, mentre la produzione del successivo metallo di ingegneria più importante, l’alluminio, è stata di circa 47 milioni di tonnellate.
(Per un elenco della produzione di acciaio per paese, vedere di seguito la produzione mondiale di acciaio).
Le ragioni principali della popolarità dell’acciaio sono i costi relativamente bassi di produzione, formazione e lavorazione, l’abbondanza delle sue due materie prime (minerale di ferro e rottame) e la sua ineguagliabile gamma di proprietà meccaniche.
Caratteristiche acciaio
Il metallo di base: ferro
Il componente principale dell’acciaio è il ferro, un metallo che allo stato puro non è molto più duro del rame.
Tralasciando casi molto estremi, il ferro allo stato solido è, come tutti gli altri metalli, policristallino, cioè è costituito da molti cristalli che si uniscono tra loro sui loro margini.
Un cristallo è una disposizione ben ordinata di atomi che può essere meglio rappresentata come sfere che si toccano.
Sono ordinati in piani, chiamati reticoli, che si penetrano l’un l’altro in modi specifici. Per il ferro, la disposizione reticolare può essere visualizzata al meglio da un cubo unitario con otto atomi di ferro ai suoi angoli.
Importante per l’unicità dell’acciaio è l’allotropia del ferro, cioè la sua esistenza in due forme cristalline.
Nella disposizione cubica (BCC) centrata sul corpo, c’è un atomo di ferro aggiuntivo al centro di ciascun cubo.
Nella disposizione cubica (FCC) centrata sulla faccia, c’è un atomo di ferro aggiuntivo al centro di ciascuna delle sei facce del cubo dell’unità.
È significativo che i lati del cubo centrato sulla faccia, o le distanze tra i reticoli vicini nella disposizione CC, siano circa il 25 percento più grandi rispetto alla disposizione cc; questo significa che c’è più spazio nella fcc che nella struttura della ccc per mantenere atomi estranei (cioè leganti) in soluzione solida.
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Il ferro ha una sua allotropia CC inferiore a 912 ° C (1.674 ° F) e da 1.394 ° C (2.541 ° F) fino al punto di fusione di 1.538 ° C (2.800 ° F).
Denominato ferrite, il ferro nella sua formazione CC è anche chiamato ferro alfa nell’intervallo di temperatura inferiore e ferro delta nella zona di temperatura più elevata.
Tra 912 ° e 1.394 ° C il ferro è nel suo ordine FCC, che è chiamato austenite o ferro gamma. Il comportamento allotropico del ferro viene mantenuto con poche eccezioni nell’acciaio, anche quando la lega contiene notevoli quantità di altri elementi.
C’è anche il termine ferro beta, che si riferisce non alle proprietà meccaniche ma piuttosto alle forti caratteristiche magnetiche del ferro. Al di sotto di 770 ° C (1.420 ° F), il ferro è ferromagnetico; la temperatura al di sopra della quale perde questa proprietà viene spesso chiamata punto Curie.
