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Con il processo BORINOX® è possibile temprare l’acciaio inox e l’acciaio di qualità inox, senza pregiudicarne la resistenza alla corrosione. Lo strato esterno generato con un processo a base di gas a bassa pressione, fino a 5 volte più duro, protegge in particolare da abrasione, cavitazione e saldatura a freddo/corrosione.

Tempra di acciaio di qualità e acciaio inox

Di norma l’acciaio di qualità non è necessariamente anche acciaio inox. Per definizione, l’acciaio di qualità è un acciaio legato o non legato, con un elevato grado di purezza. Il contenuto complessivo delle impurità indesiderate, come fosforo e zolfo, non deve superare lo 0,025%. Nel linguaggio comune, i termini acciaio di qualità e acciaio inox sono diventati sinonimi. L’acciaio inox solitamente presenta le caratteristiche tipiche di un acciaio di qualità. Il processo Borinox® consente il trattamento sia dell’acciaio inox che dell’acciaio di qualità inox. Le caratteristiche desiderate, come la resistenza alla corrosione e una migliore protezione contro l’usura, sono garantite per entrambi i tipi di acciaio. Per semplicità, nel testo seguente i termini acciaio inox e acciaio di qualità inox sono intesi come sinonimi. 

Acciaio inox – un materiale speciale

Gli acciai inox sono materiali con caratteristiche eccezionali. Sono resistenti alla corrosione e alle temperature, sono conduttori, adatti alla saldatura, facili da modellare e con ottime qualità estetiche una volta rifiniti. Tutti gli acciai inox hanno un contenuto minimo di cromo disciolto del 12%, nel qual caso si parla anche di acciaio al cromo. Grazie al cromo disciolto, l’acciaio reagisce con l’ossigeno formando uno strato protettivo di ossido di cromo. Questo strato, sebbene di pochi nanometri, protegge efficacemente l’acciaio dalla corrosione. L’ulteriore lega dell’acciaio con una quantità sufficiente di nichel crea una matrice austenitica. L’acciaio al nichel-cromo si distingue dall’acciaio al cromo per una migliore resistenza alla corrosione. Nel linguaggio comune, le definizioni sono V2A e V4A. L’acciaio austenitico trova spesso impiego negli accessori per bagni e cucine. Per migliorare la resistenza alla corrosione, all’acciaio inox viene aggiunto, oltre a cromo, nichel e molibdeno, anche azoto, mentre viene ridotto al minimo il contenuto di carbonio. Ne è un esempio la variante 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3 / AISI 316LN), con un’ottima resistenza alla corrosione e una bassa capacità di magnetizzazione.

È possibile temprare l’acciaio inox?

Sebbene l’acciaio di qualità presenti molte caratteristiche positive, non è adatto per tutte le applicazioni, soprattutto laddove è richiesta un particolare resistenza all’usura. L’acciaio inox austenitico e l’acciaio duplex sono più morbidi. I processi tradizionali, come la nitrurazione, migliorano la resistenza all’usura, d’altra parte riducono la resistenza alla corrosione del materiale. I rivestimenti di materiali duri (cromatura, nichelatura, rivestimenti in PVD) non sono idonei, a causa della complessità dei processi e dell’effetto “guscio d’uovo” (patina esterna dura con nucleo morbido). Nella produzione industriale, non conta solo la qualità del prodotto, ma anche l’economicità dei processi utilizzati. La catena di processo del rivestimento e della lavorazione su misura, spesso è più costosa di un trattamento termotecnico dei bordi, fedele ai profili originali.

L’acciaio inox temprato e l’acciaio di qualità inox trovano impiego laddove è richiesta un’ottima resistenza alla corrosione e all’usura. BORINOX® genera una superficie 5 volte più dura, spostando così i limiti d’impiego di un tipo di acciaio relativamente morbido. I componenti trattati con BORINOX® hanno una migliore resistenza all’abrasione, alla cavitazione e alla fatica e mostrano una minore tendenza alla saldatura a freddo. I campi di applicazione sono molteplici e comprendono i seguenti settori: beni di consumo e casalinghi, costruzione di macchine e impianti, tecnica medica, automotive e costruzione di raccorderia.

Processo per la tempra dell’acciaio inox

Fondamentalmente esistono quattro processi per la tempra dell’acciaio inox: 

  • Processo termico: le fasi di riscaldamento, mantenimento e raffreddamento brusco, negli acciai temprabili martensitici o idonei all’indurimento per invecchiamento, causano la formazione di martensite. Con questo metodo, all’acciaio non vengono aggiunti altri elementi. In pratica, si tratta del processo utilizzato ad es. per la tempra delle lame.
  • Processo termotecnico di diffusione: con la diffusione degli elementi come azoto, cromo, carbonio e boro sulla superficie di un materiale, in corrispondenza dei bordi si formano composti intermetallici e nuove fasi. I composti e le fasi, sottoposti a una tensione di compressione, producono l’effetto di indurimento desiderato.
  • Rivestimenti: nei processi di rivestimento si applica sull’acciaio uno strato di protezione contro l’usura. I processi sono per esempio: cromatura, nichelatura, spruzzatura termica e rivestimenti in PVD.
  • Indurimento a freddo: aumento della durezza in seguito alla forte deformazione della struttura base, ad esempio con processi di stampaggio e pallinatura.

Svantaggi dei processi tradizionali per la tempra dell’acciaio inox

I metodi tradizionali per l’indurimento dell’acciaio inox presentano diversi svantaggi. Il processo termotecnico di nitrificazione migliora la resistenza all’usura meccanica, ma nello stesso tempo riduce la resistenza alla corrosione dell’acciaio in seguito alla separazione dei nitruri di cromo. Il mantenimento della resistenza alla corrosione, però, è di fondamentale importanza in moti campi applicativi. La tempra martensitica è possibile solo per gli acciai ad elevato contenuto di carbonio e con matrice ferritica/martensitica. Gli acciai austenitici e duplex non sono adatti ai processi di trattamento termico. Tuttavia, rappresentano la maggioranza degli acciai inox utilizzati. I rivestimenti sono particolarmente sensibili ai carichi puntuali e tendono a staccarsi una volta danneggiati. La rifinitura sulle geometrie complesse è molto costosa. I processi di indurimento a freddo causano sempre un peggioramento delle caratteristiche anticorrosive, in quanto l’aumento della durezza è dovuto alla generazione di imperfezioni del reticolo. Tali imperfezioni sui bordi favoriscono la corrosione.

Il processo BORINOX®

Il trattamento BORINOX® crea una zona periferica molto dura e resistente all’usura sulla superficie dell’acciaio inox e delle leghe speciali. BORINOX® protegge da abrasione, cavitazione e affaticamento, senza pregiudicare le caratteristiche anticorrosive dell’acciaio. Inoltre, BORINOX® contribuisce a migliorare il coefficiente di attrito e impedisce la saldatura a freddo delle coppie di materiali metallici. BORINOX@ è un processo di diffusione ecologico a base di gas, nell’ambito delle basse pressioni. Tramite un processo innovativo, la zona periferica degli acciai diventa satura di carbonio e/o azoto. La soluzione forzata nel reticolo del metallo genera una superficie fino a 5 volte più dura, senza separazione indesiderata dei composti di cromo. Il processo BORINOX® garantisce un’ottima stabilità dimensionale ed è adatto anche per gli stampi critici (taglienti, fratture residue). Un grande vantaggio è dato dalla possibilità di trattamento parziale delle superfici.  Il trattamento BORINOX® è adatto per la maggior parte degli acciai inox e acciai di qualità inox. Tra questi ci sono l’acciaio austenitico (AISI 304, 1.4301,AISI 316(L), 1.4404, 1.4571…), l’acciaio duplex (1.4462, AISI 318LN,…), l’acciaio adatto all’indurimento per invecchiamento (1.4542, PH 17-4, 1.4545, PH 15-5…), martensite (1.4057, 1.4122…) e ferrite (1.4005, 1.4105…)Negli acciai duplex costituiti da composti strutturali austenitici e ferritici, il risultato del trattamento con BORINOX® si distingue soprattutto per la formazione regolare di una zona di diffusione. Anche le leghe speciali, come i complessi metallici a base di nichel (Inconel, Haynes, Hastelloy…) e cromo-cobalto, sono adatte per il trattamento con BORINOX®.Tra i più grandi vantaggi di BORINOX® va citato il risultato uniforme del trattamento, unito dalla notevole resistenza alla corrosione nei pezzi stampati fortemente deformati.