L'acciaio inossidabile è un materiale in lega con ferro come base e un contenuto di cromo non inferiore a 10,5%. Grazie alle sue eccellenti caratteristiche di resistenza alla corrosione, tenacità e lavorabilità, è ampiamente utilizzato nel campo della lavorazione CNC. I suoi scenari applicativi coprono molti settori come quello medico, alimentare, marino, aerospaziale, dell'automazione industriale e della decorazione di elettrodomestici, spaziando da piccole parti di precisione e alberi a grandi flange di tubi e alloggiamenti di apparecchiature.
Altamente resistente alla corrosione:
Antiruggine, resistente agli acidi e agli alcali, al vapore acqueo e alla nebbia salina, è adatto ad ambienti difficili come le applicazioni umide, chimiche, marine, alimentari e mediche.
Buona forza e resistenza:
Elevata resistenza alla trazione e durezza, resistenza agli urti e alle deformazioni, adatta a componenti strutturali portanti.
Resistente alle alte temperature e all'ossidazione:
Non si ossida e non si ammorbidisce facilmente alle alte temperature, adatto a parti che operano in condizioni di alta temperatura.
Eccellente stabilità dimensionale:
Deformazione minima dopo il trattamento termico, mantenimento dell'alta precisione per lungo tempo dopo la finitura.
Opzionale non magnetico/ debolmente magnetico:
L'acciaio inossidabile austenitico è amagnetico e soddisfa i requisiti antimagnetici di elettronica, sensori, ecc.
Caratteristiche: Contiene 18%-20% di cromo, 8%-12% di nichel, ≤0,08% di carbonio e nessun molibdeno. È un grado base di acciaio inossidabile austenitico con una composizione bilanciata e un'eccellente economicità.
Parametri: Resistenza alla trazione ≥515MPa, resistenza allo snervamento ≥205MPa, durezza ≤HB201, allungamento ≥40%, non magnetico, resistente alla corrosione atmosferica, all'acqua dolce e alla soluzione neutra, con moderata resistenza alla corrosione.
Caratteristiche: Incline all'indurimento da lavoro (la durezza superficiale può aumentare di 20%-30% dopo il taglio), incline all'incollaggio dell'utensile e alla formazione di bordi costruiti durante il taglio, produce trucioli lunghi e tenaci, con una moderata difficoltà di rimozione dei trucioli; tuttavia, il processo è maturo, compatibile con gli utensili e i parametri CNC convenzionali, non richiede attrezzature speciali e rappresenta la prima scelta per la lavorazione dell'acciaio inossidabile CNC di livello base.
Applicazioni: Parti strutturali industriali di uso quotidiano, alloggiamenti di apparecchiature meccaniche, staffe di precisione, alberi in ambienti non corrosivi, parti di elettrodomestici, hardware in generale, ecc. È il tipo di acciaio inossidabile con il più alto volume di ordini nella lavorazione CNC.
Caratteristiche: Il contenuto di carbonio è ridotto rispetto al 304 (C≤0,03%), mentre il contenuto di cromo e nichel rimane invariato. È privo di molibdeno e il design a basso tenore di carbonio aiuta a prevenire la corrosione intergranulare dopo la saldatura.
Parametri: La resistenza alla trazione ≥485MPa, il carico di snervamento ≥170MPa, la durezza ≤HB201, l'allungamento ≥40%, l'amagnetismo, la resistenza alla corrosione sono fondamentalmente uguali a quelli del 304 e la saldabilità è superiore a quella del 304.
Caratteristiche: Le prestazioni di lavorazione sono simili a quelle del 304 e anch'esso soffre di problemi di indurimento da lavoro e di incollaggio degli utensili. Tuttavia, grazie al minore contenuto di carbonio, il materiale presenta una tenacità leggermente superiore, rendendo i trucioli meno inclini alla rottura. Occorre prestare maggiore attenzione alla progettazione dei rompi-trucioli. La difficoltà di lavorazione è paragonabile a quella del 304 e non richiede alcuna modifica al processo di anime.
Applicazioni: Componenti strutturali che richiedono saldatura (come tubi, flange, telai di apparecchiature), apparecchiature per la lavorazione degli alimenti (come tubi e contenitori di trasporto), parti in ambienti a bassa temperatura e parti lavorate a CNC che richiedono resistenza alla corrosione post-saldatura.
Caratteristiche: Contiene 16%-18% di cromo, 10%-14% di nichel, 2%-3% di molibdeno e ≤0,08% di carbonio. Il molibdeno è il suo vantaggio principale e migliora significativamente la resistenza alla corrosione.
Parametri: Resistenza alla trazione ≥515MPa, carico di snervamento ≥205MPa, durezza ≤HB217, allungamento ≥40%, amagnetico, resistente agli acidi, agli alcali, all'acqua di mare e alla corrosione degli ioni cloruro; la resistenza alla corrosione è di gran lunga superiore a quella del 304 e anche la resistenza alle alte temperature è superiore.
Caratteristiche: La difficoltà di lavorazione è maggiore rispetto al 304; il materiale presenta una durezza e una tenacità più elevate, un indurimento da lavoro più pronunciato e problemi più evidenti di incollaggio dell'utensile e di bordo costruito; la forza di taglio è 15%-20% maggiore rispetto al 304 e richiede una maggiore resistenza all'usura dell'utensile; sono necessari utensili in carburo rivestito o in cermet, e i parametri di taglio richiedono una profondità di taglio adeguatamente ridotta e una maggiore velocità del mandrino.
Applicazioni: Pezzi lavorati a controllo numerico in ambienti corrosivi, come attrezzature per la nautica (flange, alberi), attrezzature chimiche (valvole, tubazioni), raccordi per navi e pezzi di precisione in ambienti moderatamente corrosivi.
Caratteristiche: Contenuto di carbonio ≤0,03%, cromo, nichel e molibdeno in linea con l'acciaio inossidabile 316. Il design a basso tenore di carbonio bilancia la saldabilità e la resistenza alla corrosione intergranulare, rendendolo il grado preferito per le applicazioni ad alta resistenza alla corrosione.
Parametri: Resistenza alla trazione ≥485MPa, carico di snervamento ≥170MPa, durezza ≤HB217, allungamento ≥40%, amagnetismo, resistenza alla corrosione leggermente migliore rispetto a 316, assenza di corrosione intergranulare dopo la saldatura e migliore tenacità rispetto a 316.
Caratteristiche: Difficoltà di lavorazione simile a quella del 316, ma a causa del minore contenuto di carbonio, il materiale è più duro, con conseguenti trucioli più duri e difficoltà di rottura del truciolo leggermente superiori. Per evitare l'incollaggio dell'utensile e i graffi sulla superficie del pezzo, sono necessari un design ottimizzato del rompitruciolo e un raffreddamento e una lubrificazione migliori. L'usura dell'utensile è di circa 30% superiore a quella dell'acciaio inox 304.
Applicazioni: Parti lavorate CNC resistenti alla corrosione di alto livello, come apparecchiature mediche (strumenti chirurgici, impianti, alloggiamenti di apparecchiature), parti di precisione per uso alimentare (valvole sanitarie, contenitori), componenti principali dell'ingegneria navale, apparecchiature chimiche resistenti alla corrosione e alloggiamenti di apparecchiature elettroniche di alto livello.
Caratteristiche: Basato sull'acciaio inox 304, aggiunge elementi liberi di lavorazione come lo zolfo (S) o il selenio (Se). Contenuto di carbonio ≤0,15%, cromo 17%-19%, nichel 8%-10%. Questi elementi di libera lavorazione riducono la tenacità del materiale e facilitano la rottura dei trucioli.
Parametri: Resistenza alla trazione ≥485MPa, resistenza allo snervamento ≥170MPa, durezza ≤HB201, allungamento ≥35%, amagnetico, resistenza alla corrosione leggermente inferiore al 304 (gli elementi di lavorazione libera riducono leggermente la resistenza alla corrosione), ma lavorabilità notevolmente migliorata.
Caratteristiche: È il grado più lavorabile di acciaio inossidabile austenitico, con bassa forza di taglio, assenza di incrudimento significativo, minore propensione all'incollaggio dell'utensile e all'accumulo di bordi, trucioli corti e fini, rimozione regolare dei trucioli, compatibilità con gli utensili convenzionali ed efficienza di lavorazione 20%-30% superiore a quella del 304, adatta alla lavorazione di precisione in lotti.
Applicazioni: Piccoli pezzi di precisione, alberi, viti, dadi, ingranaggi, accessori per strumenti, ecc. prodotti mediante tornitura e fresatura CNC. È particolarmente adatto per piccoli pezzi lavorati con forme complesse e requisiti di alta precisione. Non è adatto ad ambienti fortemente corrosivi.
Caratteristiche: Contiene 11,5%-13,5% di cromo, ≤0,15% di carbonio, senza nichel né molibdeno. La sua composizione semplice e il suo basso costo lo rendono il grado più elementare di acciaio inossidabile martensitico.
Parametri: Allo stato ricotto, la durezza è ≤ HB201, la resistenza alla trazione ≥480MPa, la resistenza allo snervamento ≥275MPa; dopo la tempra e il rinvenimento, la durezza può raggiungere HRC40-45, con un significativo miglioramento della resistenza ma una diminuzione della tenacità.
Caratteristiche: La difficoltà di lavorazione è moderata allo stato ricotto, con forze di taglio leggermente inferiori rispetto al 304 e meno inclini all'incollaggio dell'utensile, ma esiste un leggero indurimento da lavoro; dopo la tempra, la durezza aumenta notevolmente, la difficoltà di lavorazione aumenta drasticamente e la rottura e l'usura dell'utensile sono più probabili. È opportuno utilizzare utensili in metallo duro e ridurre i parametri di taglio.
Applicazioni: Applicazioni sensibili ai costi e non corrosive che richiedono un certo livello di durezza, come valvole, nuclei di valvole per rubinetti, parti decorative, componenti strutturali semplici e alberi rotanti a bassa velocità. La lavorazione CNC viene eseguita per lo più allo stato ricotto, seguito da tempra se necessario.
Caratteristiche: Contiene 12%-14% di cromo, 0,16%-0,25% di carbonio, senza nichel, senza molibdeno e con un contenuto di carbonio più elevato rispetto al 410. Una maggiore durezza può essere ottenuta mediante tempra.
Parametri: Allo stato ricotto, la durezza è ≤ HB223, la resistenza alla trazione ≥ 520 MPa, la resistenza allo snervamento ≥ 305 MPa; dopo la tempra e il rinvenimento, la durezza può raggiungere HRC45-52, con una durezza e una resistenza all'usura di gran lunga superiori al 410 e una tenacità moderata.
Caratteristiche: La difficoltà di lavorazione è maggiore rispetto al 410. Allo stato ricotto c'è ancora un certo indurimento da lavoro e durante il taglio si generano facilmente bave che richiedono utensili affilati. La lavorazione dopo la tempra è estremamente difficile e l'usura degli utensili è rapida. Un processo tipico è "lavorazione grezza CNC → tempra e rinvenimento → rettifica fine" per ridurre la lavorazione dopo la tempra.
Applicazioni: Parti lavorate a CNC che richiedono elevata durezza e resistenza all'usura, come utensili da taglio (frese, portapunte), componenti di stampi, alberi di alta precisione, anime di valvole, boccole resistenti all'usura, ecc.
Caratteristiche: Contiene 16%-18% di cromo, 0,95%-1,20% di carbonio e 0,40%-0,80% di molibdeno. Il contenuto di carbonio e di cromo è superiore a quello del 420 e lo rende il grado di acciaio inossidabile martensitico più duro comunemente utilizzato.
Parametri: Allo stato ricotto, la durezza è ≤ HB269, la resistenza alla trazione ≥ 735 MPa, la resistenza allo snervamento ≥ 510 MPa; dopo la tempra e il rinvenimento, la durezza può raggiungere HRC58-62. Ha un'eccellente durezza e resistenza all'usura, nonché una resistenza alla corrosione superiore a 410 e 420, ma una scarsa tenacità.
Caratteristiche: Estremamente difficile da lavorare. Allo stato ricotto, le forze di taglio sono elevate, l'indurimento da lavoro è severo e la rottura e l'incollaggio degli utensili sono comuni. I requisiti di rigidità e resistenza all'usura sono estremamente elevati; sono necessari utensili rivestiti in CBN o diamantati. Dopo la tempra, il taglio CNC è praticamente impossibile; sono possibili solo la rettifica o la lucidatura fine.
Applicazioni: Parti di precisione con requisiti di elevata durezza e resistenza all'usura, come cuscinetti, sfere, utensili da taglio di alta gamma, inserti per stampi e piccole parti di precisione resistenti alla corrosione e all'usura. La lavorazione CNC viene utilizzata solo per la sgrossatura e la semifinitura allo stato ricotto.
Caratteristiche: Contiene 16%-18% di cromo, ≤0,12% di carbonio, senza nichel, senza molibdeno, a basso costo, ed è il grado più comunemente usato di acciaio inossidabile ferritico.
Parametri: Resistenza alla trazione ≥450MPa, carico di snervamento ≥205MPa, durezza ≤HB201, allungamento ≥22%, magnetico, resistente alla corrosione atmosferica e d'acqua dolce, ma leggermente meno resistente alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico.
Caratteristiche: Difficoltà di lavorazione moderata, bassa tenacità, tendenza a produrre trucioli fragili durante il taglio, facilmente scheggiabili, che richiedono utensili affilati, velocità di taglio ridotta, aumento dell'avanzamento e prevenzione dell'impatto; dopo la lavorazione si formano facilmente graffi superficiali, che richiedono l'ottimizzazione del percorso utensile e del raffreddamento.
Applicazioni: Pannelli decorativi per elettrodomestici, utensili da cucina, parti decorative per esterni, semplici parti strutturali in ambienti non corrosivi. La lavorazione CNC è principalmente per contorni planari e semplici, con notevoli vantaggi di costo per la lavorazione in lotti.
Caratteristiche: Contiene 15%-17,5% di cromo, 3%-5% di nichel, 3%-5% di rame, 0,15%-0,45% di niobio e ≤0,07% di carbonio. Il rafforzamento è ottenuto attraverso la precipitazione di rame e niobio, eliminando la necessità di tempra ad alta temperatura.
Parametri: Dopo il trattamento di invecchiamento (mantenimento a 480-620℃), la resistenza alla trazione è ≥1030MPa, il carico di snervamento ≥860MPa, la durezza fino a HRC38-45, la resistenza alla corrosione vicina a quella del 304, la combinazione di alta resistenza e buona tenacità.
Caratteristiche: Elevata difficoltà di lavorazione, elevata resistenza del materiale, significativo effetto di incrudimento, elevata forza di taglio, tendenza all'incollaggio e all'usura dell'utensile; richiede l'uso di utensili in carburo cementato o CBN ad alta resistenza, l'impiego di processi di lavorazione ad alta velocità, a bassa profondità di taglio e a più passate, un raffreddamento e una lubrificazione migliorati e la prevenzione della deformazione del pezzo.
Applicazioni: Pezzi lavorati a CNC con requisiti di precisione e resistenza elevati, come parti strutturali aerospaziali, componenti di precisione di apparecchiature di fascia alta, parti centrali di dispositivi medici, valvole ad alta pressione, stampi di precisione, ecc.
| Grado | Categoria | Composizione | Prestazioni | Lavorazione meccanica | Applicabili |
|---|---|---|---|---|---|
| 304 / SUS304 | Austenitico | Cr 18%-20%, Ni 8%-12%, C ≤0,08%, senza Mo, elevato rapporto costo-prestazioni | Resistenza alla trazione ≥515MPa, durezza ≤HB201, amagnetico, moderata resistenza alla corrosione | Facile da lavorare, incline ad attaccarsi agli utensili, moderata rimozione dei trucioli; tecnologia matura, ideale per i principianti. | Più comunemente utilizzato in parti strutturali industriali convenzionali, alloggiamenti di apparecchiature e parti di elettrodomestici; volume di ordini più elevato. |
| 304L / SUS304L | Austenitico | Versione a basso tenore di carbonio del 304 (C≤0,03%), priva di Mo, evita la corrosione intergranulare durante la saldatura | Resistenza alla trazione ≥485MPa, durezza ≤HB201, amagneticità, saldabilità superiore a 304 | Simile al 304, leggermente più tenace, richiede un'attenta progettazione del rompitruciolo | Componenti strutturali saldati, attrezzature per la lavorazione degli alimenti, parti per ambienti a basse temperature |
| 316 / SUS316 | Austenitico | Cr 16%-18%, Ni 10%-14%, Mo 2%-3%, C ≤0,08%, eccellente resistenza alla corrosione | Resistenza alla trazione ≥515MPa, durezza ≤HB217, amagnetico, resistente agli acidi, agli alcali e all'acqua di mare. | Elevata difficoltà di lavorazione, elevata forza di taglio, richiede utensili rivestiti, profondità di taglio ridotta e velocità aumentata | Parti per ambienti corrosivi, come l'industria marina e chimica, accessori per navi |
| 316L / SUS316L | Austenitico | Versione a basso tenore di carbonio del 316 (C≤0,03%), che bilancia saldabilità e resistenza alla corrosione intergranulare | Resistenza alla trazione ≥485MPa, durezza ≤HB217, amagnetico, resistenza alla corrosione leggermente superiore a 316 | Simile al 316, ma con una maggiore tenacità; richiede l'ottimizzazione della rottura dei trucioli e del raffreddamento. | Le applicazioni includono parti di precisione per uso medico e alimentare, componenti navali e apparecchiature resistenti alla corrosione chimica. |
| 303 / SUS303 | Austenitico (lavorazione libera) | Contiene S/Se, C≤0,15%, Cr17%-19%, Ni8%-10% | Resistenza alla trazione ≥485MPa, durezza ≤HB201, amagnetismo, resistenza alla corrosione leggermente inferiore a quella del 304. | Lavorabilità ottimale, asportazione del truciolo senza problemi, efficienza 20%-30% superiore a 304 | Adatto per la produzione in lotti di piccoli pezzi di precisione, alberi e ingranaggi; non adatto ad ambienti altamente corrosivi. |
| 410 / SUS410 | Martensitico | Cr 11,5%-13,5%, C ≤0,15%, senza Ni o Mo, composizione semplice, basso costo | Durezza da ricottura ≤ HB201, dopo la tempra HRC40-45, magnetico, media resistenza | Facile da lavorare dopo la ricottura, decisamente più difficile dopo la tempra, richiede utensili in metallo duro | Adatto per applicazioni sensibili ai costi, valvole, parti decorative, alberi a bassa velocità |
| 420 / SUS420 | Martensitico | Cr 12%-14%, C 0,16%-0,25%, senza Ni o Mo, contenuto di carbonio superiore a 410 | Durezza ricotto ≤ HB223, durezza temprato HRC45-52, magnetico, eccellente resistenza all'usura | Incline alla sbavatura dopo la ricottura, può essere rettificato solo dopo la tempra, richiede una lavorazione di sgrossatura seguita da tempra | Applicazioni: Utensili da taglio, parti di stampi, alberi di alta precisione resistenti all'usura, anime di valvole |
| 440C / SUS440C | Martensitico | Cr 16%-18%, C 0,95%-1,20%, Mo 0,40%-0,80%, massima durezza | Durezza da ricottura ≤ HB269, durezza da tempra HRC58-62, magnetica, eccellente resistenza all'usura | Estremamente difficile da lavorare; la ricottura richiede utensili in CBN; non può essere tagliato dopo la tempra | Cuscinetti, utensili da taglio di alta gamma, inserti per stampi; la lavorazione CNC viene utilizzata solo per la sgrossatura dopo la ricottura. |
| 430 / SUS430 | Ferritico | Cr 16%-18%, C ≤0,12%, Ni e Mo esenti, basso costo | Resistenza alla trazione ≥450MPa, durezza ≤HB201, magnetismo, resistenza alla corrosione leggermente inferiore all'austenitico. | Facilmente scheggiabile durante la lavorazione, richiede utensili affilati e percorsi utensile ottimizzati; superficie facilmente graffiata | Adatto alla lavorazione semplice di pannelli decorativi per elettrodomestici, utensili da cucina, parti decorative per esterni, ecc. |
| 17-4PH / SUS630 | Tipo di indurimento per precipitazione | Cr 15%-17,5%, Ni 3%-5%, Cu 3%-5%, C ≤0,07%, indurimento per invecchiamento | Resistenza alla trazione dopo l'invecchiamento ≥1030MPa, durezza HRC38-45, resistenza alla corrosione vicina a quella del 304. | Elevata difficoltà di lavorazione, elevata forza di taglio, richiede utensili ad alta resistenza e passate multiple | Componenti strutturali aerospaziali, parti centrali mediche, stampi di precisione di alto livello |
R: L'acciaio inossidabile 303 (austenitico a lavorazione libera) è la scelta preferita. Contiene elementi di lavorazione libera, che consentono una rimozione agevole dei trucioli, un'elevata efficienza di lavorazione e una bassa usura degli utensili, rendendolo adatto alla produzione di massa di piccoli pezzi di precisione. L'unico inconveniente è una resistenza alla corrosione leggermente inferiore rispetto al 304 e al 316.
R: Sì, c'è una differenza: Il 316 contiene molibdeno e la sua resistenza alla corrosione (soprattutto contro l'acqua di mare, gli acidi e gli alcali) è di gran lunga superiore al 304. Tuttavia, è più difficile da lavorare, comporta forze di taglio maggiori e ha un'usura degli utensili superiore di circa 30% rispetto al 304. Tuttavia, è più difficile da lavorare, comporta maggiori forze di taglio e ha un'usura degli utensili superiore di circa 30% rispetto al 304. Per applicazioni generiche, scegliere il 304; per ambienti corrosivi (marini, chimici), scegliere il 316/316L.
R: La ricottura è necessaria per eliminare le tensioni interne e ridurre la durezza. Dopo la lavorazione grezza CNC, si procede alla tempra e al rinvenimento per aumentare la durezza. Dopo la tempra, la durezza è estremamente elevata e rende impossibile un ulteriore taglio; è possibile solo una rettifica fine. Durante la lavorazione è necessario utilizzare utensili con rivestimento in CBN o diamantati.
R: Lo scopo è migliorare la resistenza alla corrosione, prevenire l'ossidazione e la ruggine e ottimizzare l'aspetto. I metodi più comuni includono la lucidatura, la trafilatura e la passivazione; scegliete in base alle vostre esigenze.
R: Utilizzare dispositivi adeguati e posizionare spessori morbidi durante il serraggio; controllare la forza di serraggio per evitare deformazioni dovute a un serraggio eccessivo o vibrazioni dovute a un allentamento eccessivo; pulire tempestivamente i trucioli durante la lavorazione per evitare graffi superficiali.
R: Utilizzare un fluido da taglio specifico per l'acciaio inossidabile, preferibilmente in emulsione o semisintetico. Le sue funzioni principali sono il raffreddamento, la lubrificazione e la rimozione dei trucioli, riducendo l'incollaggio e l'usura dell'utensile. Non si devono utilizzare fluidi da taglio ordinari, perché possono causare facilmente la ruggine del pezzo e il danneggiamento dell'utensile.
