26 2 Materiali per le tecnologie chimiche Quando sono presenti anche altri elementi leganti in percentuale superiore a un limite specifico e caratteristico per ogni elemento, gli acciai si definiscono legati. In generale, sono bassolegati se nessun elemento supera il 5%, altolegati se almeno un elemento supera il 5%. Le ghise sono quelle leghe Fe-C in cui il carbonio è superiore al 2% . La scelta del materiale più opportuno per un determinato servizio deriva dal compromesso ottimale tra le caratteristiche e il costo. Spesso, nonostante siano disponibili acciai resistenti alle condizioni più drastiche, si preferiscono acciai meno pregiati, soggetti a tassi di corrosione più elevati, grazie soprattutto alla facilità di operare una efficace manutenzione. Per questo motivo, per la maggior parte delle applicazioni nell industria chimica, vengono preferiti gli acciai al carbonio più economici rispetto agli acciai inox. La Tab. 2.5 riporta le applicazioni più comuni per i diversi tipi di acciai. ACCIAI IMPIEGHI PI COMUNI Acciai comuni al carbonio Serbatoi e tubazioni per temperatura di esercizio comprese tra i 50°C e i 350°C. Anche se soggetti a corrosione, possono essere facilmente riparati grazie alla grande saldabilità. Alle temperature più elevate aumenta la velocità di corrosione e cadono le caratteristiche di resistenza meccanica. Alle temperature più basse aumenta la fragilità. Acciai debolmente legati A seconda dell elemento legante possiedono caratteristiche diverse. Gli acciai al nichel e manganese vengono utilizzati a temperature basse sino a 120°C, acciai al cromo e altri come molibdeno o vanadio vengono utilizzati sino a 400°C. Con gli stessi leganti si ottengono acciai resistenti all attacco decarburante dell idrogeno e resistenti alla fragilità caustica. Acciai inossidabili austenitici (AISI serie 300) L austenite, come la martensite e la ferrite, è una delle possibili soluzioni solide tra ferro e carbonio. A questo tipo appartengono i classici acciai inossidabili, come l acciaio 18/8 (percentuale di cromo e di nichel). Oppongono una buona resistenza agli ambienti corrosivi ossidanti. Infatti la resistenza è determinata dalla formazione di un sottile strato di ossido protettivo. Particolarmente indicato per gli impianti di produzione di acido nitrico e acido solforico e per le apparecchiature relative (pompe, valvole, tubazioni). Assolutamente da evitare per gli ambienti riducenti, in cui lo strato di ossido protettivo viene facilmente distrutto e per la presenza di ioni cloruro che determinano gravi fenomeni di tensocorrosione. Acciai inossidabili martensitici Presentano resistenza alla corrosione inferiore agli acciai austenitici e, di conseguenza, vengono impiegati in ambienti meno aggressivi. Opportunamente trattati raggiungono elevatissimi valori di resistenza a trazione. Per questo motivo trovano utilizzazione nella costruzione di reattori e tubazioni ad alta pressione o compressori. Acciai inossidabili ferritici Resistono in maniera eccellente all ossidazione ad alta temperatura nell industria chimica per la costruzione di reattori. Non sono ideali per gli acidi riducenti come HCl, mentre resistono meglio all acido nitrico. Tab. 2.5 02a CAPITOLO_015-055.indd 26 Impieghi degli acciai. 27/04/12 11.26
