Gruppo in lega che oggi costituisce la famiglia in acciaio inossidabile è nato a Sheffield, in Inghilterra, nel 1913; Harry Breely stava sperimentando alcune possibili leghe di acciaio per canne di artiglieria e notò che i campioni tagliati da uno dei riscaldamenti di prova non erano arrugginiti e in realtà erano difficili da incidere. Quando ha indagato su questo strano materiale, conteneva circa 131 tp1t di cromo. Ciò portò allo sviluppo dell'acciaio per posate in acciaio inossidabile, per il quale Sheffield era famosa. Per coincidenza, più o meno nello stesso periodo, anche in Francia erano in corso lavori di sviluppo che portarono alla produzione del primo acciaio inossidabile austenitico.

Consumo mondiale di acciaio inossidabile è in aumento. L'acciaio inossidabile viene utilizzato nell'industria delle costruzioni e delle costruzioni per la sua bellezza, resistenza alla corrosione, bassa manutenzione e resistenza e la sua domanda è in aumento. L'acciaio inossidabile viene utilizzato anche in molte altre industrie per motivi simili e non richiede lavorazione, rivestimento o vernice quando viene utilizzato, sebbene sia più costoso del normale acciaio al carbonio. La prova a sostegno di ciò proviene dai produttori di elettrodomestici, dove sempre più prodotti, tradizionalmente chiamati "prodotti bianchi", sono realizzati in acciaio inossidabile.

Famiglia acciaio inox

L'acciaio inossidabile è una lega a base di ferro con un contenuto minimo di cromo di circa 10,51 tp1 t; Questo crea una pellicola protettiva di ossido autorigenerante, motivo per cui questo gruppo di acciai ha la sua caratteristica "non sbiadimento" o resistenza alla corrosione. La capacità dello strato di ossido di auto-guarire significa che l'acciaio è resistente alla corrosione, indipendentemente dalla superficie rimossa. Ciò non si verifica quando gli acciai al carbonio o gli acciai a bassa lega sono protetti dalla corrosione da rivestimenti metallici come zinco o cadmio o da rivestimenti organici come le vernici.

Sebbene tutti gli acciai inossidabili si basino sulla presenza di cromo, per migliorare le loro proprietà vengono spesso aggiunti altri elementi di lega. La classificazione degli acciai inossidabili è insolita nei metalli in quanto si basa sulle proprietà della loro struttura metallurgica: il termine utilizzato indica la disposizione degli atomi che compongono i grani di un acciaio, disposizione che si può osservare osservando al microscopio la sezione di lucidatura di un pezzo di materiale ad alto ingrandimento. A seconda della composizione chimica esatta degli acciai, la microstruttura può consistere in una fase stabile di austenite o ferrite, in una miscela "bifasica" delle due fasi, in una fase martensite prodotta in caso di tempra rapida di alcuni acciai ad alta temperatura o in una struttura indurita da componenti in tracce precipitati.

La relazione tra le diverse famiglie è mostrata nella Figura 1. La tabella 1 fornisce un confronto approssimativo delle diverse proprietà familiari.

Figura 1. Serie acciaio inossidabile.

Acciaio inossidabile austenitico 

Questo gruppo contiene almeno 16% di cromo e 6% di nichel (il grado base 304 è chiamato 18/8) e comprende alta lega o "super austenite" come 904L e 6% di molibdeno.

Altri elementi, come molibdeno, titanio o rame, possono essere aggiunti per modificare o migliorare le loro prestazioni, rendendolo adatto a molte applicazioni critiche che comportano alte temperature e resistenza alla corrosione. Questo gruppo di acciai è adatto anche per applicazioni a bassa temperatura, poiché il ruolo del contenuto di nichel nell'austenitizzazione dell'acciaio evita il problema della fragilità a bassa temperatura di altri tipi di acciai.

La relazione tra le diverse classi di austenite è illustrata nella Figura 2.

Figura 2. Acciaio inossidabile austenitico

Acciaio inossidabile ferritico 

Questi sono i normali gradi di cromo (da 10,5 a 18%), come i gradi 430 e 409. Nelle leghe più alte come 434 e 444 e nelle classi proprietarie 3Cr12, la loro media resistenza alla corrosione e le scarse proprietà di fabbricazione sono migliorate.

La relazione tra le diverse classi di ferrite è mostrata nella Figura 3.

Figura 3. Serie di acciaio inossidabile ferritico.

Acciaio inossidabile martensitico

Anche gli acciai martensitici utilizzano il cromo come elemento di lega principale, ma hanno un contenuto di carbonio più elevato e un contenuto di cromo generalmente inferiore rispetto agli acciai ferritici (come 12% nelle classi 410 e 416); il contenuto di cromo nella classe 431 è di circa 16%, ma nonostante l'elevato contenuto di cromo, la microstruttura è ancora martensitica, poiché la classe contiene anche 2% di nichel.

La relazione tra i diversi gradi di martensite è illustrata nella Figura 4.

Figura 4. Famiglia di acciaio inossidabile martensitico.

Acciaio inossidabile duplex

Gli acciai inossidabili duplex come 2304 e 2205 (queste etichette indicano la composizione di cromo 23%, nichel 4% e cromo 22%, nichel 5%, ma entrambi i gradi contengono una piccola quantità di additivi per leghe) hanno una microstruttura comprendente una miscela di austenite e ferrite. Gli acciai duplex ferritico-austenitici combinano alcune delle caratteristiche di ciascun acciaio: sono resistenti alle fessurazioni da corrosione da sforzo, sebbene non siano resistenti alle fessurazioni da corrosione da sforzo come gli acciai ferritici; La loro tenacità è superiore a quella degli acciai ferritici, ma inferiore a quella degli acciai austenitici e la loro resistenza è circa il doppio di quella degli acciai austenitici (ricotturi). Inoltre, la resistenza alla corrosione totale dell'acciaio bifase è maggiore o uguale a 304 e 316 e la resistenza alla corrosione totale è migliore di 316. Dopo un'esposizione inferiore a -50°C e superiore a 300°C, la loro tenacità diminuisce, quindi vengono utilizzati solo tra queste temperature.

Rapporto tra i vari livelli di duplex è mostrato nella Figura 5.

Figura 5. Famiglia di acciaio inossidabile duplex.

Acciaio inossidabile indurito per precipitazione

Si tratta di acciai contenenti cromo e nichel che possono sviluppare una resistenza alla trazione molto elevata. Grado più comune in questo gruppo è "17-4pH", noto anche come grado 630. Gli ingredienti sono 17% di cromo, 4% di nichel, 4% di rame e 0,3% di niobio. Più grande vantaggio di questi acciai è che possono essere forniti in condizioni di "trattamento della soluzione". In questo caso, l'acciaio può essere lavorato. Dopo la lavorazione, la formatura, ecc., L'acciaio può essere indurito da un trattamento termico "invecchiamento" a temperatura più bassa che non provoca la deformazione del componente.