Acciaio armonico

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L'acciaio armonico è un acciaio al silicio ad alto tenore di carbonio (0,80 - 0,90 %), quindi particolarmente duro (durezza 240 della scala di Brinell, carico di rottura 140-170 daN/mm², carico di snervamento 115 daN/mm², allungamento 5%), temprato in olio 780-800 °C. Con la ricottura diventa plastico; una volta formato, si procede alla tempra, e acquisisce elasticità. Viene ampiamente usato per la realizzazione di molle, clip elastiche o corde per strumenti musicali. Anche moderne armi bianche sono fatte in acciaio armonico. Ogni componente in acciaio armonico può essere deformato fino ad una certa tensione del materiale (limite elastico), senza deformazione permanente per ritornare poi allo stato iniziale. La proprietà del materiale che permette questo è l'elasticità. Eventuali deformazioni ulteriori portano alla deformazione plastica.

Ad esempio il materiale 38Si7 ha un limite di elasticità di almeno 1150 N/mm² (ad una resistenza alla trazione di 1300 a 1600 N/mm²), a fronte di 235 N/mm² per l'acciaio S235JR (resistenza a trazione 360 N/mm²). La differenza principale è in questo caso il rapporto di resa, cioè il rapporto di snervamento a trazione del materiale, che solitamente è maggiore >85%.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

L' elasticità come una caratteristica importante di una molla in acciaio si ottiene facendo una lega con proprietà appropriate. Un elemento legante, che favorisce quest'ultima è, tra gli altri, il silicio; importante per ottenere una distribuzione uniforme del contenuto di carbonio. Per un componente in acciaio elasticamente caricato, è importante che la durezza del materiale sia distribuita in modo uniforme attraverso la sezione trasversale. I processi industriali sono finalizzati ad una distribuzione molto uniforme degli elementi di lega nell'acciaio.

Esempi di designazione[modifica | modifica wikitesto]

Norme europee[modifica | modifica wikitesto]

Designazione Materiale-Nr. Esempi di utilizzo Norma designazione DIN
38Si7 1.5023 Seeger, Molla EN 10089
61SiCr7 1.7108 Molla a foglie, Molla a spirale EN 10089 60SiCr7
52CrMoV4 1.7701 Molla con grosse dimensioni EN 10089 51CrMoV4
51CrV4 1.8159 Spina elastica EN 10089 50CrV4
C67E / C67S 1.1231 Molle di precisione, Spina elastica EN 10132 Ck67[1][2]

Norme statunitensi[modifica | modifica wikitesto]

designazione SAE(ASTM) Composizione Snervamento Durezza HRC Durezza massima HRC Note
1074/1075[3] 0.70-0.80% C, 0.50-0.80% Mn, max. 0.040% P, max. 0.050% S[4] 44–50[5] 50 Scaleless blue steel
1095 (A684)[3] 0.90-1.03% C, 0.30-0.50% Mn, max. 0.040% P, max. 0.050% S[4] 60–75 ksi (413-517 MPa) Annealed 48–51[5] 59 Blue spring steel
5160 (A689)[6] 0.55-0.65% C, 0.75-1.00% Mn, 0.70-0.90% Cr[4] 97 ksi (669 MPa) 63 Chrome-silicon spring steel; fatigue-resistant
9255 0.50-0.60% C, 0.70-0.95% Mn, 1.80-2.20% Si[4]
301 Spring-tempered inox ferritico (A666)[7] 0.08-0.15% C, max. 2.00% Mn, 16.00-18.00% Cr, 6.00-8.00% Ni[4] 147 ksi (1014 MPa) 42

Norme[modifica | modifica wikitesto]

  • DIN 1570 Warmgewalzter gerippter Federstahl; Maße, Gewichte, zulässige Abweichungen, statische Werte; 1.2004 ersetzt durch DIN EN 10092-2
  • DIN 4620 Federstahl, warmgewalzt, mit gerundeten Schmalseiten für Blattfedern; 1.2004 ersetzt durch DIN EN 10092-1
  • DIN 17221 Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn; 4.2003 ersetzt durch DIN EN 10089
  • DIN 17222 Kaltgewalzte Stahlbänder für Federn; 5.2000 ersetzt durch DIN EN 10132-1 und DIN EN 10132-4
  • DIN 17223-1 Runder Federstahldraht - Patentiert-gezogener Federdraht aus unlegierten Stählen; 12.2001 ersetzt durch DIN EN 10270-1
  • DIN 17223-2 Runder Federstahldraht - Ölschluss vergüteter Federstahldraht aus unlegierten und legierten Stählen; 12.2001 ersetzt durch DIN EN 10270-2
  • DIN 17224 Federdraht und Federband aus nichtrostenden Stählen; 2.2003 ersetzt durch DIN EN 10151 und DIN EN 10270-3
  • DIN 59145 Federstahl, warmgewalzt, mit halbkreisförmigen Schmalseiten; 1.2004 ersetzt durch DIN EN 10092-1
  • DIN 59146 Federstahl, warmgewalzt, mit rechteckigem Querschnitt und gerundeten Kanten für Blattfedern; 1.2004 ersetzt durch DIN EN 10092-1
  • Euronorm 89 Legierte Stähle für warmgeformte vergütbare Federn; Gütevorschriften; 12.2002 ersetzt durch DIN EN 10089

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Metallografie und Werkstoffprüfung bei Stahl - für Metallograf und Werkstoffprüfer
  2. ^ http://www.banki.hu/~aat/oktatas/gepesz/anyagtudomany2/diagram/m_1231_C67S.pdf
  3. ^ a b McMaster-Carr catalog, 116th, McMaster-Carr, p. 3630. URL consultato il 3 settembre 2010.
  4. ^ a b c d e Oberg, Erik, and F D. Jones. Machinery's Handbook. 15th ed. New York: The Industrial Press, 1956. 1546-1551. Print.
  5. ^ a b http://www.admiralsteel.com/pdf/catalog.pdf
  6. ^ McMaster-Carr catalog, 116th, McMaster-Carr, p. 3632. URL consultato il 3 settembre 2010.
  7. ^ McMaster-Carr catalog, 116th, McMaster-Carr, p. 3662. URL consultato il 3 settembre 2010.