{"id":2306,"date":"2023-11-21T15:50:57","date_gmt":"2023-11-21T14:50:57","guid":{"rendered":"https:\/\/giuseppebonaiti.it\/?p=2306"},"modified":"2023-12-29T17:19:21","modified_gmt":"2023-12-29T16:19:21","slug":"cosa-e-lacciaio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/giuseppebonaiti.it\/en\/cosa-e-lacciaio\/","title":{"rendered":"Cosa \u00e8 l’acciaio?"},"content":{"rendered":"\n

Un po\u2019 di storia e una definizione<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\"Crude<\/figure>\n\n\n\n

L\u2019acciaio \u00e8 una lega di ferro e carbonio<\/em><\/strong>, suscettibile di molteplici impieghi industriali. <\/em><\/strong>Cos\u00ec il \u201cDizionario Garzanti Della Lingua Italiana\u201d fotografa quello che ci \u00e8 gi\u00e0 familiare. Acciaio e industria, che gran binomio! Si pensi che ogni anno si producono nel mondo circa 140 milioni di tonnellate di acciaio,<\/strong> il metallo in assoluto pi\u00f9 utilizzato.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019acciaio \u00e8 il materiale di pi\u00f9 semplice modellazione<\/strong> perch\u00e9 omogeneo, isotropo, resistente a trazione e a compressione<\/strong>. E ci\u00f2 lo si deve alla capacit\u00e0 di resistenza meccanica<\/strong><\/a>, cio\u00e8 la risposta del materiale strutturale alle sollecitazioni dei carichi.<\/p>\n\n\n\n

In compenso, come tutti quelli che ci lavorano, sappiamo per esperienza quanti problemi<\/strong> possono dare tanto il campo elastico quanto quello plastico del materiale che in teoria \u00e8 \u201cfacile da modellare\u201d<\/strong>. Ma siccome ogni problema ha una sua storia, approfondiamola, per scoprire alla fine con me che ogni problema\u2026 ha sempre una soluzione!<\/p>\n\n\n\n

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C’era una volta il ferro…<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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\"Ferro<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Un alto tenore di nichel nei reperti archeologici di et\u00e0 pi\u00f9 antica dimostra come il primo ferro utilizzato<\/strong> sia stato quello presente nei meteoriti gi\u00e0 nella preistoria<\/strong>, mentre le leghe di ferro<\/strong> \u2013 ferro malleabile, ghisa e acciaio \u2013 cominciarono ad apparire nel XII secolo a.C<\/strong>. in India, Anatolia e nel Caucaso infatti, il babilonese Sargon II, re di Ninive, possedeva un \u201ctesoro ferreo\u201d e sono note le eccellenti prestazioni nella siderurgia degli Egizi.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Lame e coltelli erano gi\u00e0 prodotti dagli antichi Etruschi con il ferro, indurito e reso acciaioso con il trattamento alla forgia. Una manifattura passata per eredit\u00e0 diretta ai Romani, che si servivano anche del prezioso \u201cferro sierico\u201d, importato dal lontano Oriente e adatto a lavorazioni meno impegnative.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Lavorazione<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Nei luoghi ricchi di legname e di minerali di ferro<\/strong> facilmente riducibili l\u2019arte siderurgica<\/strong> s\u00ec \u00e8 naturalmente molto sviluppata: i minerali di ferro, per lo pi\u00f9 previo lavaggio e arrostimento, erano fusi con carbone di legna in forni a fossa o a pozzo in creta, pietra di cava. Da questi forni a tiraggio naturale usciva una grossa massa di ferro o acciaio fucinabile, ma piena di scorie, poi eliminate con ripetuti riscaldamenti e fucinature.
Al tiraggio naturale sono poi stati aggiunti i mantici<\/strong>, azionati nel Medioevo<\/strong> da una forza idraulica. Alzando gradualmente le pareti, si arriv\u00f2 al forno a tino, capace di produrre il \u201clingotto<\/strong>\u201d, massa fucinabile come quelle ottenute con il tiraggio diretto, ma di dimensioni superiori tanto da richiedere l\u2019energia idraulica anche per azionare i magli di fucinatura, visto che la forza muscolare del fabbro non era pi\u00f9 sufficiente.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Arte<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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\"Produzione<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Nel forno a tino, o altoforno, il ferro raggiungeva la temperatura di fusione<\/strong> e invece di esser ricavato in masse plastiche, colava allo stato liquido<\/strong> con un alto contenuto di carbonio. Tramite l\u2019affinazione, in cui gli elementi estranei presenti nella ghisa (carbonio in eccesso, silicio, manganese, ecc.) venivano bruciati mediante un fuoco di carbone di legna, si otteneva l\u2019acciaio<\/strong>.
Risalgono al XIV secolo le prime tracce di produzione industriale<\/strong> della ghisa con altiforni e una delle sue prime applicazioni fu il getto di palle di cannone<\/strong>. Nel 1500, invece, la fusione in ghisa risulta molto estesa come un\u2019importante branca dell\u2019attivit\u00e0 siderurgica con il getto di tubi, campane, griglie\u2026<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Per il ferro, parte rilevante dell\u2019economia umana, il momento di trionfo arriva con la prima Rivoluzione Industriale<\/strong>, a met\u00e0 del XVIII secolo, quando in Inghilterra si comincia a fare di tutto per migliorare le tecniche di produzione di ghisa e acciaio<\/strong>. Purtroppo, il progressivo calo delle disponibilit\u00e0 di legname, e quindi del carbone di legna, costrinse l\u2019utilizzo di carbon fossile e coke negli altiforni.<\/p>\n\n\n\n

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Il piccolo villaggio di Coalbrookdale<\/strong>, dell\u2019Ironbridge nello Shropshire, \u00e8 stato la \u201cculla\u201d dell\u2019industria mineraria e metallurgica<\/strong>. Qui Abraham Darby II riusc\u00ec nel 1709<\/strong> ad ottenere ghisa usando solo coke<\/strong>.L\u2019acciaio non doveva venire a contatto col carbone o con il coke per non assorbire lo zolfo che lo rendeva fragile a caldo. La capacit\u00e0 produttiva dei forni di affinazione era limitata e sarebbero serviti ancora alcuni decenni per sostituire il carbon fossile a quello di legna anche nella produzione dell\u2019acciaio.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Forno<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Nel rivoluzionario forno a puddellatura<\/strong>, inventato nel 1784 da Henry Cort, l\u2019acciaio entrava in contatto esclusivamente con i prodotti della combustione molto ricchi di ossigeno. Il bagno, continuamente rimescolato (\u201cto puddle\u201d significa appunto \u2018rimescolare\u2019), era esposto con continuit\u00e0 ai gas riducenti. L\u2019uso del carbon fossile nella produzione sia della ghisa sia dell\u2019acciaio fece cadere ogni difficolt\u00e0 legata all\u2019approvvigionamento di combustibile.<\/p>\n\n\n\n

La siderurgia era pronta a volare altissima e puntualmente lo fece, tra la fine del XVIII e l\u2019inizio del XIX secolo. Un grosso aiuto venne anche dalla macchina a vapore<\/strong>, impiegata non solo per migliorare il tiraggio<\/strong>, ma anche per costruire macchine trasformatrici<\/strong> \u2013 come laminatoi e magli \u2013 in dimensioni molto maggiori e quindi con rendimento pi\u00f9 elevato.<\/p>\n\n\n\n

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\"Macchina<\/figure>\n\n\n\n
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Si cominci\u00f2 poi ad aumentare la durezza dell\u2019acciaio<\/strong> riscaldando le aste o le rotaie in acciaio tenero in presenza di materiali contenenti carbonio. Nacque cos\u00ec la cementazione<\/strong>: ottima perch\u00e9 faceva penetrare nell\u2019acciaio il carbonio, ma imperfetta perch\u00e9 il carbonio restava ripartito in maniera disuniforme all\u2019interno di ogni barra. Che fare? Si pens\u00f2 di intervenire con la fucinatura, grazie alla quale si ottenne l\u2019acciaio omogeneo.<\/p>\n\n\n\n

Nel frattempo, la\u00a0domanda di acciaio era talmente cresciuta<\/strong>\u00a0da non poter essere pi\u00f9 soddisfatta da sola con il processo di puddling, difficile da sostenere anche in termini economici. Ed ecco entrare in scena\u00a0Benjamin Huntsman<\/strong>, siderurgista passato alla storia per aver inventato e brevettato nel\u00a01855 un convertitore per trasformare la ghisa in acciaio<\/strong>. Fondendo acciaio di cementazione al crogiolo, per mezzo del calore intenso prodotto della combustione del coke con insufflaggio forzato di aria, si otteneva\u00a0acciaio allo stato liquido<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Per la maggior parte, l\u2019acciaio in circolazione ai nostri giorni<\/strong> \u00e8 prodotto col processo Bessemer<\/strong>, o con il processo Martin-Siemens<\/strong>. Nel 1864 Pierre e Emile Martin e Carl Wilhelm Siemens fondevano la ghisa insieme a rottami di ferro (processo ghisa-rottame); pi\u00f9 tardi si pass\u00f2 a fondere la ghisa con minerali di ferro, frequentemente con aggiunte di rottami di acciaio (processo ghisa-minerale). La fusione doveva avvenire in un forno di concezione speciale dotato di un focolare con recupero del calore, ideato da Friedrich Siemens.<\/p>\n\n\n\n

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\"Acciaio<\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Arrivando in un\u2019epoca pi\u00f9 moderna, uno dei maggiori punti di svolta fu l\u2019invenzione dell\u2019acciaio inossidabile<\/strong>. Vi furono innumerevoli tentativi svolti nel XIX secolo, tesi ad ottenere una lega che mantenesse le caratteristiche meccaniche dell’acciaio risultando per\u00f2 inossidabile. Le varie sperimentazioni si orientarono verso l’aggiunta nell’acciaio di cromo, nichel ed altri metalli. Nel 1913 l’inglese Harry Brearly riusc\u00ec ad ottenere effettivamente l’acciaio inossidabile mediante l\u2019utilizzo di un’alta percentuale di cromo<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Nel 1952 venne poi introdotto alla Voest-Alpine il processo di ossigenazione<\/strong>, una modifica al processo Bessemer, che lanciava ossigeno da sopra all\u2019acciaio (invece che soffiare aria da sotto), riducendo la quantit\u00e0 di azoto incluso nell\u2019acciaio. Questo processo viene usato in tutte le fabbriche di acciaio attuali; l\u2019ultimo convertitore Bessemer degli Stati Uniti venne messo a riposo nel 1968. A partire dagli anni successivi alla seconda Guerra Mondiale, a Brescia (Italia), utilizzando solo rottami di ferro fusi nel forno elettrico ad arco, dei piccoli stabilimenti chiamati ironicamente mini-acciaierie iniziarono a produrre acciaio<\/strong>. Inizialmente queste fabbriche producevano solo prodotti in barre, espandendosi poi a prodotti piatti e pesanti, una volta dominio esclusivo dei circuiti della fabbricazione dell\u2019acciaio integrata.<\/p>\n\n\n\n

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\"Produzione<\/figure>\n\n\n\n
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Prima di questi sviluppi del XIX secolo, l\u2019acciaio era un lusso costoso<\/strong> e veniva utilizzato solo per un numero limitato di scopi nei quali era necessario un metallo particolarmente duro o flessibile, come nelle parti taglienti degli attrezzi e nelle molle. La grande diffusione di acciaio poco costoso aliment\u00f2 la seconda rivoluzione industriale<\/strong> e la societ\u00e0 moderna come la conosciamo. L\u2019acciaio dolce ha rimpiazzato il ferro battuto per quasi tutti gli scopi, e quest\u2019ultimo non viene pi\u00f9 (o quasi pi\u00f9) prodotto. Con piccole eccezioni, le leghe di acciaio cominciarono ad essere prodotte solo nel tardo XIX secolo. L\u2019acciaio inossidabile fu sviluppato solo all\u2019alba della prima guerra mondiale e divenne largamente usato soltanto dagli anni 1920. Queste leghe di acciaio sono tutte conseguenza della grande disponibilit\u00e0<\/strong> di ferro ed acciaio a basso costo e della possibilit\u00e0 di legarli a volont\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

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Sebbene l’acciaio sia un materiale facilmente modellabile, ha presentato diverse sfide nel corso del tempo, risolte con soluzioni innovative.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2327,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[16],"class_list":["post-2306","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-non-categorizzato","tag-curiosita"],"yoast_head":"\nCosa \u00e8 l'acciaio? - Giuseppe & F.lli Bonaiti<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Sebbene l'acciaio sia un materiale facilmente modellabile, ha presentato diverse sfide nel corso del tempo, risolte con soluzioni innovative.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/giuseppebonaiti.it\/en\/cosa-e-lacciaio\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Cosa \u00e8 l'acciaio? 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