Norma PN-EN 10269 – Acciai e leghe di nichel per elementi di fissaggio con proprietà specifiche ad alte e/o basse temperature
Ambito di applicazione della norma EN 10269
La norma PN-EN 10269 specifica i requisiti relativi alla composizione chimica, alle proprietà meccaniche e alle condizioni di fornitura degli acciai e delle leghe di nichel destinati agli elementi di fissaggio , i quali devono presentare proprietà specifiche in condizioni di temperature elevate e/o basse.
Gli elementi contemplati dalla norma includono principalmente:
- Bulloni, dadi, viti e altri elementi di fissaggio Utilizzato in condizioni di temperature e carichi estremi.
- Elementi utilizzati in industrie chimiche, energetiche, petrolchimiche, aeronautiche e automobilistiche, dove è richiesta resistenza allo scorrimento viscoso, alla corrosione e alle fluttuazioni di temperatura.
Gruppi di materiali coperti dalla norma PN-EN 10269
La norma PN-EN 10269 riguarda diverse qualità di acciaio e leghe di nichel adatte a operare in condizioni di temperatura estreme:
Acciai ferritici e martensitici – caratterizzati da elevata resistenza e buona resistenza allo scorrimento viscoso ad alte temperature. Esempi: 1.4923 (X22CrMoV12-1) – utilizzato nell'industria energetica.
Acciai austenitici – presentano una buona resistenza alla corrosione e allo scorrimento viscoso, e sono spesso utilizzati in ambienti chimicamente aggressivi. Esempi:
1.4948 (X6CrNi18-10),
1.4876 (X10NiCrAlTi32-20).
Acciai legati con l'aggiunta di molibdeno, vanadio i tungsteno – Utilizzato in condizioni di carico elevato e scorrimento viscoso. Esempio:
1.7709 (21CrMoV5-7).
Leghe di nichel : progettate per applicazioni a temperature estremamente elevate e in ambienti chimicamente molto aggressivi. Esempio: 2.4851 (NiCr23Fe).
Requisiti di composizione chimica
Lo standard definisce precisamente contenuto degli elementi di legache influenzano le proprietà meccaniche e la resistenza dei materiali:
Cromo (Cr) – aumenta la resistenza a corrosione e alta temperatura.
Nichel (Ni) – migliora la duttilità e la resistenza allo scorrimento viscoso.
Molibdeno (Mo),
Vanadio (V),
Tungsteno (W)
– Migliorare la resistenza allo scorrimento viscoso e aumentare la durabilità.
Titanio (Ti),
Niobio (Nb)
– stabilizzare la struttura e migliorare la durabilità dei materiali alle alte temperature.
Proprietà meccaniche specificate nella norma EN 10269
I materiali utilizzati per gli elementi di fissaggio devono soddisfare determinati requisiti in merito a:
- Resistenza alla trazione (Rm),
- Resistenza allo snervamento (Rp0,2),
- Allungamento dopo la rottura (A%),
- Resistenza all'impatto (kV) a temperature diverse, comprese le condizioni criogeniche (-20°C, -40°C),
- Resistenza allo scorrimento, il che è fondamentale per i componenti che operano ad alte temperature sotto carico.
Condizioni di fornitura e trattamento termico
La norma specifica inoltre la preparazione e il trattamento termico dei materiali per garantire adeguate proprietà meccaniche e microstrutturali. Tali metodi includono:
- Ricottura – utilizzato per migliorare la duttilità e stabilizzare la struttura.
- Indurimento i lasciar andare – aumento della resistenza e della resistenza allo scorrimento viscoso.
- Normalizzazione – utilizzato per gli acciai ferritici al fine di ottenere una microstruttura ottimale.
Prove e certificazione conformi alla norma PN-EN 10269
I materiali contemplati dalla norma sono soggetti a rigorosi test per garantire che soddisfino i requisiti tecnici. Questi includono:
- Analisi della composizione chimica – utilizzando la spettrometria ottica.
- Prove meccaniche – prove di trazione, durezza e impatto.
- prove di resistenza allo scorrimento – ad alte temperature per un lungo periodo di tempo.
- Studi sulla microstruttura – controllo dell'effetto del trattamento termico sulle proprietà del materiale.
La norma PN-EN 10269 – Acciai e leghe di nichel per elementi di fissaggio con proprietà specificate ad alte e/o basse temperature – definisce i requisiti per i materiali utilizzati negli ambienti industriali più esigenti. Essa riguarda acciai ferritici, martensitici e austenitici, nonché leghe di nichel, che devono soddisfare standard rigorosi in termini di composizione chimica, proprietà meccaniche e resistenza allo scorrimento viscoso e alla corrosione.
La norma è applicabile nei settori energetico, chimico e petrolchimico, nonché nelle strutture esposte a temperature estreme e carichi meccanici, garantendo la sicurezza e l'affidabilità degli elementi di fissaggio.
Descrizione delle qualità di acciaio secondo la norma PN-EN 10269
Di seguito è riportata una descrizione dettagliata di ciascun tipo di acciaio contemplato dalla norma EN 10269, insieme alle relative proprietà, applicazioni e caratteristiche.
1.1133 – 20Mn5
- tipo: Acciaio al carbonio strutturale a bassa lega.
- Composizione chimica (Per esempio):
- C: 0,17–0,22%
- Mn: 1,10–1,40%
- Si: ≤ 0,40%
- Właściwości:
- Buona duttilità e resistenza all'impatto.
- Possibilità di miglioramento termico.
- Buona saldabilità.
- UTILIZZI:
- Elementi strutturali nell'industria meccanica e delle costruzioni.
- Alberi, assi, componenti che operano sotto carico dinamico.
1.1181 – C35E
- tipo: Acciaio al carbonio medio.
- Composizione chimica:
- C: 0,32–0,39%
- Mn: 0,50–0,80%
- Si: 0,10–0,40%
- Właściwości:
- Buona lavorabilità.
- Adatto per l'indurimento superficiale.
- Resistenza media all'abrasione.
- UTILIZZI:
- Parti meccaniche esposte ad attrito (ingranaggi, perni).
- Elementi che richiedono una resistenza media.
1.1191 – C45E
- tipoAcciaio al carbonio ad alta resistenza.
- Composizione chimica:
- C: 0,42–0,50%
- Mn: 0,50–0,80%
- Si: 0,10–0,40%
- Właściwości:
- Elevata resistenza meccanica.
- Possibilità di indurimento.
- Resistenza alla fatica nella media.
- UTILIZZI:
- Alberi, assi, viti, elementi di fissaggio.
- Componenti di macchinari soggetti a carichi elevati.
1.4301 – X5CrNi18-10
- tipo: Acciaio inossidabile austenitico (AISI 304).
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,07%
- Credito: 17,5–19,5%
- Ni: 8,0–10,5%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alla corrosione.
- Buona duttilità e saldabilità.
- Resistenza alle alte temperature.
- UTILIZZI:
- industrie alimentari, chimiche e mediche.
- Serbatoi, tubi, raccordi in acciaio inox.
1.4303 – X4CrNi18-12
- tipo: Acciaio inossidabile austenitico.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,05%
- Credito: 17–19%
- Ni: 11–13%
- Właściwości:
- Maggiore resistenza alla corrosione rispetto alla lega 1.4301.
- Buona resistenza all'ossidazione.
- Eccellente formabilità e saldabilità.
- UTILIZZI:
- Industria farmaceutica e chimica.
- Cibo e attrezzature mediche.
1.4307 – X2CrNi18-9
- tipoAcciaio inossidabile a basso tenore di carbonio (AISI 304L).
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 17,5–19,5%
- Ni: 8,0–10,5%
- Właściwości:
- Un minore contenuto di carbonio migliora la resistenza alla corrosione intergranulare.
- Buona saldabilità e duttilità.
- UTILIZZI:
- industrie chimiche, alimentari e farmaceutiche.
- Impianti operanti in ambienti aggressivi.
1.4401 – X5CrNiMo17-12-2
- tipo: Acciaio inossidabile austenitico (AISI 316).
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,07%
- Credito: 16,5–18,5%
- Ni: 10–13%
- Mo: 2,0–2,5%
- Właściwości:
- Elevata resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti marini.
- Resistenza alla corrosione per vaiolatura grazie al molibdeno.
- UTILIZZI:
- industria chimica e marittima.
- Impianti esposti al cloro.
1.4404 – X2CrNiMo17-12-2
- tipoAcciaio inossidabile a basso tenore di carbonio (AISI 316L).
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 16,5–18,5%
- Ni: 10–13%
- Mo: 2,0–2,5%
- Właściwości:
- La riduzione del contenuto di carbonio aumenta la resistenza alla corrosione intergranulare.
- Eccellente resistenza chimica.
- UTILIZZI:
- Apparecchiature mediche e farmaceutiche.
- Apparecchiature utilizzate in ambienti chimici aggressivi.
1.4429 – X2CrNiMoN17-13-3
- tipoAcciaio inossidabile austenitico con aggiunta di azoto.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 16,5–18,5%
- Ni: 12–14%
- Mo: 2,5–3,0%
- N: 0,12–0,22%
- Właściwości:
- Maggiore resistenza alla corrosione per vaiolatura e alla tensocorrosione.
- Maggiore resistenza meccanica.
- UTILIZZI:
- Elementi di fissaggio che operano in ambienti chimici aggressivi.
- Apparecchiature mediche e farmaceutiche.
1.4567 – X3CrNiCu18-9-4
- tipoAcciaio inossidabile austenitico con aggiunta di rame.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 17–19%
- Ni: 8–10%
- Rame: 3,0–4,0%
- Właściwości:
- Buona resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti acidi.
- Maggiore resistenza alla tensocorrosione grazie al Cu.
- Ottima lavorabilità.
- UTILIZZI:
- Elementi di fissaggio e raccordi chimici.
- Apparecchiature mediche e farmaceutiche.
1.4910 – X3CrNiMoBN17-13-3
- tipoAcciaio inossidabile austenitico con aggiunta di boro.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,02%
- Credito: 16,5–18,5%
- Ni: 12–14%
- Mo: 2,5–3,5%
- B: 0,0008–0,004%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso e alla corrosione per vaiolatura.
- Elevata stabilità meccanica alle alte temperature.
- Buona resistenza agli agenti chimici aggressivi.
- UTILIZZI:
- Elementi di reattori nucleari.
- Elementi di turbine e impianti energetici.
1.4913 – X19CrMoNbVN11-1
- tipoAcciaio legato resistente allo scorrimento viscoso.
- Composizione chimica:
- C: 0,08–0,12%
- Credito: 10–12%
- Mo: 0,3–0,6%
- Nb: 0,02–0,05%
- V: 0,2–0,4%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso e alle alte temperature.
- Buona resistenza all'ossidazione.
- UTILIZZI:
- Componenti di caldaie e turbine a gas.
- Elementi di fissaggio per l'industria energetica.
1.4919 – X6CrNiMoB17-12-2
- tipoAcciaio inossidabile austenitico con boro.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 16–18%
- Ni: 10,5–13%
- Mo: 2,0–2,5%
- B: 0,0005–0,004%
- Właściwości:
- Buona resistenza alla corrosione e allo scorrimento viscoso.
- Utilizzato in condizioni di alta temperatura.
- UTILIZZI:
- Industria energetica e chimica.
- Componenti del reattore e dello scambiatore di calore.
1.4923 – X22CrMoV12-1
- tipoAcciaio ferritico resistente allo scorrimento viscoso.
- Composizione chimica:
- C: 0,17–0,23%
- Credito: 10–12,5%
- Mo: 0,8–1,2%
- V: 0,2–0,5%
- Właściwości:
- Elevata resistenza allo scorrimento viscoso e all'ossidazione.
- Eccellente stabilità strutturale.
- UTILIZZI:
- Componenti di turbine e scambiatori di calore.
- Industria energetica.
1.4938 – X12CrNiMoV12-3
- tipoAcciaio martensitico ad alta resistenza.
- Composizione chimica:
- C: 0,08–0,15%
- Credito: 11,5–13%
- Ni: 3,0–4,5%
- Mo: 1,0–1,5%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso.
- Elevata resistenza meccanica.
- UTILIZZI:
- Componenti per turbine a vapore e a gas.
- Viti e elementi di fissaggio per alte temperature.
1.4941 – X6CrNiTiB18-10
- tipoAcciaio inossidabile austenitico stabilizzato al titanio.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,03%
- Credito: 17–19%
- Ni: 8–11%
- Ti: ≥ 5 × C%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alla corrosione intergranulare.
- Stabilità strutturale alle alte temperature.
- UTILIZZI:
- Elementi di impianti chimici e petrolchimici.
1.4948 – X6CrNi18-10
- tipo: Acciaio inossidabile austenitico (AISI 304H).
- Composizione chimica:
- C: 0,04–0,08%
- Credito: 17–19%
- Ni: 8–11%
- Właściwości:
- Maggiore resistenza allo scorrimento viscoso grazie al più elevato contenuto di carbonio.
- Buona resistenza alla corrosione alle alte temperature.
- UTILIZZI:
- Impianti energetici e industria chimica.
1.4980 – X6NiCrTiMoVB25-15-2
- tipoAcciaio ad alta temperatura a base di nichel.
- Composizione chimica:
- Ni: 23–27%
- Credito: 14–17%
- Mo: 1,0–2,5%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso.
- Elevata resistenza a temperature superiori a 600 °C.
- UTILIZZI:
- Componenti di aeromobili e turbine energetiche.
1.4982 – X10CrNiMoMnNbVB15-10-1
- tipo: Acciaio legato per alte temperature.
- Composizione chimica:
- Ni: 10–12%
- Credito: 14–16%
- Mo: 1,0–2,5%
- Właściwości:
- Buona resistenza allo scorrimento viscoso e alla corrosione ad alta temperatura.
- UTILIZZI:
- Componenti della turbina e dello scambiatore di calore.
1.4986 – X7CrNiMoBNb16-16
- tipoAcciaio ad alta resistenza termica.
- Composizione chimica:
- Ni: 15–17%
- Credito: 15–17%
- Mo: 1,5–2,5%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alla corrosione e allo scorrimento viscoso.
- UTILIZZI:
- Industrie aerospaziale, energetica e chimica.
1.5511 – 35B2
- tipoAcciaio al boro trattato termicamente.
- Composizione chimica:
- C: 0,32–0,39%
- Mn: 0,60–0,90%
- B: 0,0008–0,005%
- Właściwości:
- Buona temprabilità grazie al boro.
- Elevata resistenza meccanica dopo tempra.
- Adatto alla formatura a freddo e alla lavorazione meccanica.
- UTILIZZI:
- Elementi di fissaggio, viti ad alta resistenza.
- Molle ed elementi strutturali nell'industria automobilistica.
1.5523 – 19MnB4
- tipo: Acciaio al boro a basso tenore di carbonio.
- Composizione chimica:
- C: 0,17–0,22%
- Mn: 1,00–1,30%
- B: 0,0008–0,005%
- Właściwości:
- Buona temprabilità con basso contenuto di carbonio.
- Elevata resistenza all'abrasione.
- Facile da modellare e saldare.
- UTILIZZI:
- Elementi di macchinari esposti a carichi pesanti.
- Industria automobilistica e agricola (ingranaggi, alberi, perni).
1.5662 – X8Ni9
- tipoAcciaio basso legato ad alto contenuto di nichel, resistente alle basse temperature.
- Composizione chimica:
- C: ≤ 0,10%
- Ni: 8,0–10,0%
- Mn: 0,30–0,80%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alle basse temperature (fino a -196 °C).
- Elevata resistenza agli urti a basse temperature.
- Buona saldabilità.
- UTILIZZI:
- Serbatoi criogenici e gasdotti per il gas naturale liquefatto (GNL).
- Strutture che operano a temperature estremamente basse.
1.5680 – X12Ni5
- tipoAcciaio al nichel resistente alle basse temperature.
- Composizione chimica:
- C: 0,08–0,13%
- Ni: 4,5–5,5%
- Mn: 0,50–0,90%
- Właściwości:
- Buona resistenza alla frattura fragile.
- Stabilità strutturale a basse temperature.
- Elevata resistenza e plasticità.
- UTILIZZI:
- Strutture aerospaziali e criogeniche.
- Elementi che richiedono resistenza alle basse temperature.
1.6563 – 41NiCrMo7-3-2
- tipo: Acciaio legato per trattamento termico.
- Composizione chimica:
- C: 0,38–0,44%
- Ni: 1,40–1,80%
- Credito: 0,90–1,20%
- Mo: 0,15–0,25%
- Właściwości:
- Ottima temprabilità e resistenza alla fatica.
- Elevata resistenza alla trazione.
- Resistenza allo scorrimento viscoso e alla fessurazione da fatica.
- UTILIZZI:
- Componenti del motore, alberi a gomiti, assi.
- Componenti per turbine a gas e a vapore.
1.6580 – 30CrNiMo8
- tipoAcciaio legato ad alta resistenza, trattabile termicamente.
- Composizione chimica:
- C: 0,26–0,34%
- Ni: 1,80–2,20%
- Credito: 1,20–1,50%
- Mo: 0,30–0,50%
- Właściwości:
- Ottima resistenza ai carichi dinamici.
- Elevata temprabilità e resistenza alla fatica.
- Resistenza all'usura abrasiva.
- UTILIZZI:
- Industrie aerospaziale e automobilistica.
- Elementi soggetti a elevati carichi dinamici.
1.6582 – 34CrNiMo6
- tipoAcciaio legato ad alta resistenza, trattabile termicamente.
- Composizione chimica:
- C: 0,30–0,38%
- Ni: 1,30–1,70%
- Credito: 1,30–1,70%
- Mo: 0,15–0,30%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alla fatica.
- Elevata durezza dopo tempra e rinvenimento.
- Buona resistenza ai carichi dinamici.
- UTILIZZI:
- Componenti aeronautici e automobilistici.
- Componenti per turbine, alberi, ingranaggi.
1.7218 – 25CrMo4
- tipoAcciaio legato al cromo-molibdeno per trattamento termico.
- Composizione chimica:
- C: 0,22–0,29%
- Credito: 0,90–1,20%
- Mo: 0,15–0,30%
- Właściwości:
- Elevata resistenza allo scorrimento viscoso e alla fatica.
- Buona resistenza all'usura.
- Facile trattamento termico e lavorabilità.
- UTILIZZI:
- Industrie aerospaziale e automobilistica.
- Componenti di turbine e motori.
1.7225 – 42CrMo4
- tipoAcciaio legato al cromo-molibdeno per trattamento termico.
- Composizione chimica:
- C: 0,38–0,45%
- Credito: 0,90–1,20%
- Mo: 0,15–0,30%
- Właściwości:
- Ottima temprabilità e resistenza ai carichi dinamici.
- Elevata resistenza all'abrasione e alla fatica.
- Buona lavorabilità e saldabilità dopo un trattamento adeguato.
- UTILIZZI:
- Componenti della trasmissione, alberi, assi, perni.
- Componenti di macchinari edili e agricoli.
1.7233 – 42CrMo5-6
- tipoAcciaio legato trattato termicamente.
- Composizione chimica:
- C: 0,38–0,45%
- Credito: 0,90–1,20%
- Mo: 0,40–0,60%
- Właściwości:
- Migliore resistenza allo scorrimento viscoso rispetto al 42CrMo4.
- Elevata resistenza all'abrasione e alla fatica termica.
- Buona resistenza meccanica alle alte temperature.
- UTILIZZI:
- Componenti per turbine a gas e a vapore.
- Viti e dispositivi di fissaggio che operano ad alte temperature.
1.7390 – X15CrMo5-1
- tipoAcciaio legato al cromo-molibdeno resistente al calore.
- Composizione chimica:
- C: 0,12–0,18%
- Credito: 4,0–6,0%
- Mo: 0,45–0,65%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso e alle alte temperature.
- Resistenza all'ossidazione e alla corrosione in ambienti chimicamente aggressivi.
- Buona stabilità strutturale anche in caso di esposizione prolungata ad alte temperature.
- UTILIZZI:
- Componenti per turbine a gas e a vapore.
- Elementi di caldaie ad alta temperatura.
1.7709 – 21CrMoV5-7
- tipoAcciaio al cromo-molibdeno-vanadio resistente allo scorrimento viscoso.
- Composizione chimica:
- C: 0,18–0,25%
- Credito: 1,80–2,50%
- Mo: 0,80–1,20%
- V: 0,20–0,40%
- Właściwości:
- Elevata resistenza allo scorrimento viscoso a temperature superiori a 500 °C.
- Resistenza alla corrosione ad alta temperatura.
- Ottima stabilità microstrutturale.
- UTILIZZI:
- Componenti per turbine, valvole e viti per alte temperature.
- Componenti di caldaie e scambiatori di calore.
1.7711 – 40CrMoV4-6
- tipoAcciaio legato ad alta resistenza.
- Composizione chimica:
- C: 0,36–0,44%
- Credito: 0,90–1,20%
- Mo: 0,20–0,50%
- V: 0,25–0,50%
- Właściwości:
- Ottima resistenza alle alte temperature e ai carichi dinamici.
- Resistenza allo scorrimento viscoso e alla fatica termica.
- Può essere indurito in olio e acqua.
- UTILIZZI:
- Componenti della turbina e del riduttore.
- Industrie aerospaziale ed energetica.
1.7729 – 20CrMoVTiB4-10
- tipoAcciaio legato ad alta temperatura con aggiunta di boro e titanio.
- Composizione chimica:
- C: 0,17–0,22%
- Credito: 1,80–2,20%
- Mo: 0,80–1,20%
- Ti: 0,03–0,07%
- B: 0,0005–0,005%
- Właściwości:
- Elevata resistenza allo scorrimento viscoso e alla fatica termica.
- Stabilità strutturale ad elevate temperature.
- Buona resistenza alla corrosione in ambienti aggressivi.
- UTILIZZI:
- Componenti di reattori nucleari e turbine a gas.
- Viti e elementi di fissaggio nel settore energetico.
2.4669 – NiCr15Fe7TiAl
- tipo: Una lega di nichel-cromo-ferro per alte temperature.
- Composizione chimica:
- Ni: 55–60%
- Credito: 14–16%
- Fe: 5,0–8,0%
- Ti: 2,0–3,0%
- Al: 1,0–2,0%
- Właściwości:
- Ottima resistenza allo scorrimento viscoso e all'ossidazione alle alte temperature.
- Elevata resistenza meccanica fino a 1000 °C.
- Resistenza alla corrosione da gas e ad atmosfere ossidanti.
- UTILIZZI:
- Componenti di motori aeronautici e turbine a gas.
- industria chimica ed energetica.
2.4952 – NiCr20TiAl
- tipoLega di nichel-cromo ad alta temperatura con titanio e alluminio.
- Composizione chimica:
- Ni: 65–70%
- Credito: 19–21%
- Ti: 2,5–3,5%
- Al: 1,0–2,0%
- Właściwości:
- Elevata resistenza allo scorrimento viscoso a temperature superiori a 800 °C.
- Ottima resistenza alla corrosione da gas e all'ossidazione.
- Stabilità della microstruttura in seguito a esposizione prolungata ad alte temperature.
- UTILIZZI:
- Componenti per turbine e motori a reazione.
- Industria energetica e scambiatori di calore ad alta temperatura.
Verifica altri standard dell'acciaio secondo PN, PN-EN, DIN, GOST, OST, ASTM, AFNOR, AISI e altri
