Iconografia

L'acciaio ha numerosi campi di impiego date sia le sue utili caratteristiche di base sia le molteplici forme in cui è lavorabile.
La sua forma base,appena forgiato, in genere, è di spirale 

ma già da subito viene lavorato, le principali e più diffuse forme sono:
i laminati

i tubi

e i fili

.

Questa sua ampia possibilità di lavorazioni consente un enorme utilizzo industriale, nelle più svariate forme.

Ad esempio viene utilizzato nella costruzione di casseforti

e di navi

 

.

Ma altrettanto comune è il suo impiego nella costruzione delle strutture degli edifici

e nelle strutture, ben più visibili, al loro interno, come ad esempio le scale

.

Molti oggetti della nostra vita quotidiana, ben meno appariscenti di strutture,scale o navi, sono d'acciaio, come le pentole

e le sedie

Infine si può dire che l'acciaio è utilizzato come materiale anche in alcune opere d'arte, come ad esempio nella torre Branca a Milano

In conclusione vi è da dire che molti oggetti,utensili e macchine possono essere costituiti anche da altri materiali, qui si voleva mostrare alcuni dei molteplici possibili utilizzi dell'acciaio nella vita di ogni giorno.

Discipline e studi annessi

Metallurgia, il complesso delle norme tecniche necessarie per estrarre i metalli puri dai grezzi e prepararli per la lavorazione industriale ; anche , l’insieme delle operazioni che si fanno a questo scopo.

Siderurgia, fabbricazione e lavorazione del ferro e dell’acciaio – propriamente indica la lavorazione del ferro (sìdēros significa ‘ferro’ – érgon significa ‘opera’) ma con il passare degli anni il significato è stato ampliato -.

Definizione

Acciàio, s.m. 1. lega di ferro e carbonio, suscettibile di molteplici impieghi industriali / - temperato, quello che è stato trattato in modo da acquistare particolare durezza ed elasticità / avere una tempra, una memoria d’ - , (fig.) molto forte / sguardo, occhio d’ - , (fig.) duro, inflessibile, penetrante 2. (ant.) acciarino ¶ Lat. tardo aciārĭum , deriv. di acĭēs ‘ filo tagliente, punta ‘ delle armi bianche, nella cui fabbricazione detto metallo veniva usato.

da “Dizionario Garzanti Della Lingua Italiana – 1965 – II edizione”

Proprietà legate ad altri elementi

Oltre alle caratteristiche di base dell’acciaio, più o meno evidenti in base al tenore di carbonio e ferro, già precedentemente enunciate, ogni singolo elemento conferisce a questa lega proprietà più o meno forti in base al relativo tenore.

E’ possibile elencare i singoli elementi e le proprietà ad essi associate:

• Il manganese facilita la tempra aumenta la durezza e la resistenza ad usura e rottura inoltre mantiene la saldabilità della lega
• Il nichel aumenta la temprabilità, la durezza  e la resistenza a fatica e corrosione
• Il rame aumenta la resistenza alla corrosione
• Il molibdeno aumenta la temprabilità, la durezza  e la resistenza a fatica, rottura e corrosione anche ad elevate temperature, conferisce inossidabilità e riduce il fenomeno dello scorrimento viscoso
• Il tungsteno conferisce un’elevata durezza e aumenta la resistenza alla rottura anche ad elevate temperature
• L’alluminio è impiegato nella produzione di acciai tramite nitrurazione (trattamento che utilizza azoto o un gas in grado di cedere quest’ultimo conferendo maggiore durezza superficiale e resistenza alla corrosione e all’usura)
• Il fosforo e lo zolfo hanno solamente proprietà dannose per l’acciaio ma purtroppo non sono eliminabili
• Il cromo aumenta la temprabilità, la durezza e la resistenza a fatica e corrosione inoltre conferisce inossidabilità
• Il silicio accresce il campo di esistenza dell’austenite, diminuisce la deformabilità, esalta le caratteristiche magnetiche e aumenta il modulo elastico.

Altre proprietà accomunano più elementi come ad esempio:

• Piombo, titanio, vanadio e cobalto favoriscono la lavorabilità alle macchine utensili.

Infine altre proprietà provengono dalla presenza di più elementi contemporaneamente come ad esempio:

• L’unione di titanio, cromo, alluminio, molibdeno e nichel conferisce un elevatissimo limite di snervamento e tenacità
• L’unione di vanadio, antimonio e stagno è utilizzata nella creazione di acciai patinabili (sotto le intemperie consentono la formazione di una patina resistente rendendo, però, impossibile la verniciatura).

Le caratteristiche base dell'acciaio

L'acciaio è una lega molto diffusa e utilizzata in quanto possiede numerose proprietà, molte delle quali utili all'uomo nella produzione di strumenti, macchine, utensili ed oggetti , tra le quali:

• Elevata resistenza meccanica sia alla trazione sia alla compressione.
• Facilità di riduzione.
• Possibilità di una saldatura precisa.
• Limitato modulo elastico.
• Limitato coefficente di dilatazione lineare.
• Malleabilità (nelle condizioni opportune).
• Duttilità (nelle condizioni opportune).
• Plasticità (nelle condizioni opportune).
• Capacità di subire deformazioni permanenti per azione di forze di trazione e compressione.
• Temprabilità.
• Durezza.
• Finezza della grana cristallina.

I componenti dell'acciaio

L'acciaio è una lega di ferro e carbonio.
Il tenore del carbonio è compreso tra lo 0,05% e l'1,5%. Superato questo valore (talvolta può raggiungere il 6%) l'acciaio diventa ghisa.
Per dare all'acciaio particolari proprietà vengono aggiunti diversi elementi tra i quali:

• Rame
• Cobalto
• Nichel
• Molibdeno
• Tungsteno
• Stagno
• Antimonio
• Alluminio
• Vanadio
• Cromo
• Titanio
• Piombo
• Manganese
• Silicio

La presenza ed il tenore di ogni singolo elemento donano caratteristiche peculiari ad ogni tipo di acciaio rendendolo così ottimale per un determinato utilizzo.
Due elementi sempre presenti nell'acciaio sono lo zolfo e il fosforo, dannosi sopra una certa quantità (0.03-0.05%), ma necessari nel ciclo di produzione e in quello di lavorazione.

L'acciaio in poche parole (parole chiave)

• Ghisa
• Lega
• Siderurgia e metallurgia
• Forni e convertitori (Bessemer)
• Desolforazione e defosforazione