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Quanti tipi di acciaio puoi nominare?

È quasi impossibile nominarli tutti a memoria, poiché oggi sono disponibili oltre 3.000 tipi di acciaio. Sono stati definiti dall’American Iron & Steel Institute (AISI) e dalla Society of Automotive Engineers (SAE), che li hanno organizzati in categorie in base all’uso e alla composizione. Questo articolo esplorerà un acciaio ad alto tenore di carbonio e bassolegato noto come acciaio 52100, per mostrare dove si adatta meglio come materiale ingegneristico. Per prima cosa esamineremo le proprietà fisiche dell’acciaio 52100 e poi studieremo le sue caratteristiche di lavoro e i potenziali usi di questo metallo versatile.

Proprietà fisiche dell’acciaio 52100

l’acciaio 52100 sembra avere una struttura di denominazione diversa rispetto agli altri acciai a tre o quattro cifre, ma ciò è dovuto solo alle differenze specifiche tra gli indici di denominazione SAE e AISI. La prima cifra (5) indica che questo acciaio è principalmente legato con cromo e la seconda cifra (2) rappresenta una percentuale di lega superiore all ‘ 1%. In altre parole, la seconda cifra non specifica la percentuale esatta di cromo, ma solo che è legata a una percentuale più elevata rispetto ad altri acciai simili. Le ultime tre cifre mostrano la percentuale media di carbonio utilizzato nell’acciaio; quindi, per l’acciaio 52100, c’è in media l ‘ 1,00% di carbonio utilizzato nella sua miscela. Di seguito è riportato un elenco che mostra l’esatta composizione chimica dell’acciaio 52100, con tolleranze:

elementi che compongono 52100 acciaio

• 0.98 – 1.1% di Carbonio
• 1.3-1.6% di Cromo
• 0.25-0.45% Manganese
• <= 0.025% Fosforo
• 0.15-0.3% Silicio
• <= 0.025% di Zolfo

Per saperne di più sulle differenze tra tipi di acciaio, leggi il nostro articolo sui tipi di acciai.

l’acciaio 52100 è un acciaio legato al cromo ad alto tenore di carbonio che ha una densità di 7,81 g/cm3 (0,282 lb/in3). Può essere indurito tramite processi di lavorazione a freddo e caldo e risponde alla ricottura e rinvenimento e può essere rafforzato utilizzando il processo di trattamento termico. È facilmente forgiato e formato, così come lavorato, dalla sua condizione ricotto. Mentre generalmente non utilizzato per la saldatura, l’acciaio 52100 è particolarmente utile in cuscinetti, rotoli di mulino e parti del veicolo grazie alla sua combinazione di resistenza, durezza e lavorabilità. La forma più comune di 52100 magazzino è bar stock, ma può anche essere trovato in tubo, filo, laminati piatti, e forgiatura scorte pure.

Proprietà meccaniche

Tabella 1: Summary of mechanical properties for 52100 steel.

Sopra, nella Tabella 1, di alcune proprietà meccaniche del 52100 acciaio sono indicati per illustrare i propri utili, caratteristiche di funzionamento. Questa sezione spiegherà brevemente ciascun parametro e come si riferisce alle applicazioni dell’acciaio 52100.

L’acciaio tipo 52100 ha un modulo di elasticità di 210 GPa. Questa metrica descrive la rigidità elastica di un materiale, dove un modulo elastico superiore denota un metallo più rigido. È importante capire il modulo di elasticità di un materiale se deve essere lavorato, poiché un materiale meno rigido tende a gommarsi e galleggiare sui mulini della macchina, mentre un materiale più rigido consumerà i pezzi della macchina più velocemente ma generalmente lavora meglio. L’acciaio 52100 risponde bene ai processi di lavorazione, e questo è chiaramente visibile attraverso il suo grande modulo elastico.

Il modulo di massa è una proprietà del materiale spesso riservata ai liquidi, ma è comunemente usato con riferimento all’acciaio in quanto descrive la resistenza di un metallo alla compressione o una riduzione del volume quando viene compresso uniformemente. Questo valore è particolarmente importante per l’acciaio 52100, in quanto viene tipicamente utilizzato in cuscinetti che possono essere sottoposti a questo tipo di forza o carico di compressione costante. Come si vede nella Tabella 1, il modulo di massa dell’acciaio 52100 è 160 GPa, che è circa due volte più forte della maggior parte delle leghe di alluminio.

Il modulo di taglio di un materiale è un’altra rappresentazione della risposta di un materiale allo stress, che in questo caso è lo stress di taglio. Lo stress da taglio è dove due forze si oppongono l’una all’altra lungo un piano di un materiale, come il modo in cui le forbici tagliano la carta o una sega taglia una barra cilindrica. È un valore importante capire se un metallo verrà tagliato dal magazzino e ritorto/formato radialmente, poiché il materiale non deve staccarsi o fratturarsi in queste condizioni. Il modulo di taglio dell’acciaio 52100 è di 80 GPa, tipico dell’acciaio ed è adatto per il taglio da rotoli e fili piatti.

La tenacità alla frattura mostra la capacità di un materiale di resistere alla frattura. Denota lo stress a cui le crepe si propagano attraverso il materiale senza ostacoli da altri effetti ed è vitale per capire come un materiale fallisce nella frattura fragile. Un materiale con un’elevata tenacità alla frattura generalmente fallisce nella frattura duttile, mentre quei materiali con una bassa tenacità alla frattura si frantumano semplicemente. Dalla sua resistenza alla frattura (15,4-18,7 MPa-m½), l’acciaio 52100 è chiaramente soggetto a uno scenario di frattura più duttile, ideale per tale acciaio.

Infine, la lavorabilità di un materiale è una misura qualitativa e comparativa di quanto bene un metallo reagisce alle procedure di lavorazione. È spesso fornito in percentuale, dove l’acciaio di riferimento è fissato al 100% e gli altri acciai sono dati in percentuale in riferimento a questo acciaio. La valutazione di lavorabilità vista nella Tabella 1 è in riferimento all’acciaio AISI 1212, che è dato 100% lavorabilità su questa scala. Una percentuale inferiore al 100% (come il caso con acciaio 52100) significa che è più difficile da lavorare rispetto all’acciaio di riferimento. Ciò non significa che 52100 non sia adatto per la lavorazione; al contrario, può essere facilmente lavorato, ma la sua durezza si consuma semplicemente più velocemente.

Applicazioni di acciaio 52100

Come discusso in precedenza, l’acciaio 52100 è più spesso utilizzato nei cuscinetti in acciaio e nelle attrezzature per la produzione di cuscinetti. La sua durezza e durezza lo prestano per essere utilizzato in lame e posate, anche se è più complicato da trattare a caldo rispetto ad altri acciai da lama più comuni. Di seguito è riportato un elenco di altre applicazioni comuni dell’acciaio 52100:

• Cuscinetti anti-attrito
• Rotoli di mulino
• Punzoni, rubinetti, matrici
• Parti automobilistiche e aeronautiche
• Elementi di fissaggio

e altro ancora.

Se 52100 steel suona come potrebbe essere utile al tuo progetto, contatta il tuo fornitore e vedi se sono d’accordo. Avranno sempre le migliori informazioni pertinenti alle vostre specifiche e possono consigliarvi su opzioni e alternative adatte.

Sommario

Questo articolo ha presentato un breve riassunto delle proprietà, della resistenza e delle applicazioni dell’acciaio 52100. Per informazioni su altri prodotti, consulta le nostre guide aggiuntive o visita la piattaforma Thomas Supplier Discovery per individuare potenziali fonti di approvvigionamento o visualizzare i dettagli su prodotti specifici.

Sorgenti:

1. https://www.academia.edu
2. http://web.mit.edu/1.51/www/pdf/chemical.pdf
3. https://continentalsteel.com/carbon-steel/grades/alloy-52100/
4. http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=d0b0a51bff894778a97f5b72e7317d85&ckck=1
5. https://www.engineeringtoolbox.com

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