Acciaio 1.4162 – Acciaio inossidabile duplex con struttura austenitico-ferritica, cromo-manganese-nichel con aggiunta di molibdeno, rame e azoto, PN-EN 10088-1 X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®, ASTM A182 F69.

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Materiali disponibili presso Alfa-Tech 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®

1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / Barre LDX 2101® – laminate a caldo, pelate e trafilate
Barre piatte 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®
Barre forgiate 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®
Forgiati 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® – cubi e alberi forgiati a stampo aperto
Tubi 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®
Lamiere 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® – laminate a caldo, laminate a freddo

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Confronto della composizione chimica dell'acciaio duplex 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 e gradi correlati UNS S32101, LDX 2101®, ASTM A182 F69

Acciaio 1.4162 – X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®

Acciaio 1.4162 – caratteristiche del grado ed equivalenti

Stal 1.4162 – Acciaio inossidabile duplex con struttura austenitico-ferritica, cromo-manganese-nichel con aggiunta di molibdeno, rame e azoto, PN-EN 10088 X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®.
Il grado 1.4162 appartiene al gruppo di acciai denominati Duplex snelloacciai duplex legati economicamente con un contenuto ridotto di elementi di lega costosi, principalmente nichel e molibdeno. Il ridotto contenuto di nichel è compensato, tra l'altro, da un maggiore contenuto di manganese e azoto, che consentono di ottenere una microstruttura bifasica adeguata e elevate proprietà meccaniche.
La composizione tipica di LDX 2101® contiene circa 21,5% cromo, 5% manganese, 1,5% nichel, 0,3% molibdeno e 0,22% azotoGrazie a questa composizione, l'acciaio 1.4162 combina un'elevata resistenza meccanica con una buona resistenza alla corrosione, con un contenuto di nichel significativamente inferiore rispetto ai classici acciai austenitici.
La microstruttura bifasica di ferrite e austenite conferisce al materiale un'elevata resistenza allo snervamento, una buona resistenza alla fatica e una resistenza alla tensocorrosione in ambienti contenenti cloruri significativamente maggiore rispetto ai tipici acciai austenitici.

Resistenza alla corrosione dell'acciaio 1.4162

Stal 1.4162 / UNS S32101 / LDX 2101® È caratterizzato da una buona resistenza alla corrosione generalizzata, alla corrosione localizzata e alla tensocorrosione. L'elevato contenuto di cromo e azoto garantisce la stabilità dello strato passivo, mentre la struttura duplex aumenta la resistenza del materiale alla tensocorrosione.
La resistenza generale alla corrosione dell'acciaio 1.4162 è paragonabile a quella dell'acciaio austenitico in molti ambienti. 1.4307/304L, mentre la resistenza alla corrosione per vaiolatura è aumentata grazie all'elevato contenuto di cromo e azoto.
Un vantaggio particolarmente importante dell'acciaio 1.4162 è la sua resistenza a fessurazione da tensocorrosione SCCLa struttura bifasica austenitico-ferritica offre un netto vantaggio in questo senso rispetto ai classici acciai austenitici come il 304L e il 316L.
In ambienti clorurati più aggressivi, soprattutto ad alte temperature, l'acciaio 1.4162 non sostituisce i gradi Duplex più legati come 1.4462 / Duplex 2205né acciaio Super Duplex.

Acciaio PREN 1.4162

Resistenza a corrosione per vaiolatura può essere approssimativamente confrontato utilizzando Indicatore PREN:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Per la tipica composizione chimica dell'acciaio 1.4162 / Il valore PREN di LDX 2101® è approssimativamente 26.
A titolo di confronto, il tipico acciaio 304L raggiunge un PREN di circa 18, l'acciaio 316L di circa 24 e l'acciaio Duplex 1.4462/2205, più legato, di circa 35.
L'elevato valore PREN dell'acciaio 1.4162, nonostante il basso contenuto di molibdeno, è dovuto principalmente al contenuto di circa il 21,5% di cromo e all'alto contenuto di azoto.
Nota: PREN è un indice comparativo e non costituisce una garanzia diretta della resistenza di un materiale in un ambiente specifico. La resistenza effettiva alla corrosione dipende anche da temperatura, pH, concentrazione di cloruri, qualità della superficie, condizioni di flusso e progettazione del componente.

Acciaio 1.4162 – proprietà meccaniche

Una delle caratteristiche più importanti dell'acciaio 1.4162 è la sua elevata resistenza meccanica. Il suo limite di snervamento è più del doppio di quello di molti acciai austenitici standard, il che consente di ridurre lo spessore e il peso dei componenti in strutture opportunamente progettate.

I valori forniti sono indicativi. Le proprietà meccaniche richieste dipendono dalla forma del prodotto, dallo spessore, dalle condizioni di fornitura e dalla norma di prodotto applicabile.

Proprietà fisiche dell'acciaio 1.4162

Grazie alla presenza di ferrite, l'acciaio 1.4162 presenta proprietà magnetiche. Il coefficiente di dilatazione termica dell'acciaio duplex è inoltre inferiore a quello dei tipici acciai inossidabili austenitici, il che può risultare vantaggioso nelle strutture esposte a sbalzi di temperatura.

Saldabilità dell'acciaio 1.4162

Stal 1.4162 / LDX 2101® È caratterizzato da una buona saldabilità e può essere saldato con la maggior parte dei metodi standard utilizzati per gli acciai inossidabili duplex.
I metodi utilizzati includono:

• TIG (141),
• MIG / MAG,
• MMA (111),
• SEGA (121) in applicazioni opportunamente selezionate.

Nella saldatura con materiale d'apporto, si utilizzano materiali che garantiscono il corretto contenuto di austenite nella saldatura. Per l'acciaio 1.4162, si utilizzano materiali d'apporto come il 23 7 NL e il 22 9 3 NL.

Le raccomandazioni più importanti per la saldatura dell'acciaio 1.4162

• Le superfici devono essere pulite accuratamente prima della saldatura,
• evitare la contaminazione della superficie con particelle di acciaio al carbonio,
• la quantità di calore introdotta durante la saldatura deve essere controllata,
• la temperatura tra i passaggi deve essere controllata,
• È necessario utilizzare un legante e un gas di protezione opportunamente selezionati.
• è necessario mantenere il giusto equilibrio tra ferrite e austenite nella saldatura e nella zona termicamente alterata,
• Dopo la saldatura, è necessario rimuovere le incrostazioni e le alterazioni cromatiche dovute al calore dalle superfici esposte ad ambienti corrosivi.

Una corretta tecnologia di saldatura è particolarmente importante per gli acciai duplex, poiché un ciclo termico errato può alterare le proporzioni delle fasi ferritica e austenitica e compromettere la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche del giunto.

Trattamento termico dell'acciaio 1.4162

L'acciaio 1.4162 viene generalmente fornito in condizioni di sovrasaturazione, garantendo la corretta struttura bifasica austenitico-ferritica.
Dopo il trattamento termico di solubilizzazione, il materiale deve essere raffreddato abbastanza rapidamente da ottenere la microstruttura appropriata e ridurre la possibilità di precipitazioni indesiderate.
L'acciaio 1.4162 non è progettato per i tradizionali processi di tempra e rinvenimento. Tuttavia, la sua resistenza può essere aumentata mediante lavorazione a freddo.
È opportuno evitare la conservazione prolungata e non necessaria del materiale a temperature che potrebbero causare alterazioni indesiderate alla microstruttura dell'acciaio duplex.

Lavorazione meccanica e plastica dell'acciaio 1.4162

L'acciaio 1.4162 può essere lavorato sia a freddo che a caldo. Grazie alla sua elevata resistenza allo snervamento, le operazioni di piegatura, stampaggio e altre lavorazioni di formatura richiedono forze maggiori rispetto ai tipici acciai austenitici.
Questa qualità di acciaio si caratterizza inoltre per una buona lavorabilità, tipica degli acciai duplex.
Durante la lavorazione, si raccomanda quanto segue:

• montaggio rigido del pezzo e dell'utensile,
• utilizzando strumenti affilati con geometria appropriata,
• selezione dei parametri che limitano il riscaldamento eccessivo del materiale,
• mantenendo la velocità di alimentazione appropriata,
• utilizzo di sistemi di raffreddamento e lubrificazione efficaci.

L'elevata resistenza dell'acciaio 1.4162 può consentire di ridurre le sezioni trasversali degli elementi rispetto alle strutture realizzate in acciai austenitici standard, a condizione che questa soluzione venga presa in considerazione nei calcoli strutturali.

Applicazione dell'acciaio 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®

Stal 1.4162 / UNS S32101 / LDX 2101® Viene utilizzato in strutture che richiedono una combinazione di elevata resistenza meccanica, buona resistenza alla corrosione e un contenuto limitato di costosi additivi di lega.
Le applicazioni tipiche includono:

• serbatoi di stoccaggio e di processo,
• serbatoi e impianti industriali,
• industria della cellulosa e della carta,
• componenti per macchine per la carta,
• impianti idrici e sistemi di trattamento delle acque,
• impianti e dispositivi per la gestione delle acque reflue,
• ponti e strutture idrotecniche,
• elementi di chiuse e dighe,
• rinforzo delle strutture in calcestruzzo,
• flange e valvole,
• recipienti a pressione e componenti di apparecchiature di processo,
• scambiatori di calore,
• elementi strutturali nell'industria chimica,
• Applicazioni selezionate nell'industria petrolifera e del gas.

L'acciaio 1.4162 è particolarmente interessante nelle strutture in cui l'elevata resistenza allo snervamento consente una riduzione dello spessore e del peso degli elementi rispetto alle strutture realizzate con i tipici acciai austenitici.

Acciaio 1.4162 – opzioni di consegna

L'acciaio 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® può essere fornito in varie forme di prodotti siderurgici, a seconda del produttore e dello standard di prodotto richiesto, tra cui:

• lamiere laminate a caldo e a freddo,
• nastri e bobine,
• aste,
• tubi saldati e senza saldatura,
• raccordi per tubi,
• profili ed elementi strutturali,
• forgiati e semilavorati,
• forme ed elementi tagliati su misura.

Stal 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® Si tratta di una lega duplex economica che combina un'elevata resistenza meccanica con una buona resistenza alla corrosione generale, localizzata e da stress. Il basso contenuto di nichel e molibdeno, unito all'alto contenuto di cromo, manganese e azoto, consente di ottenere proprietà prestazionali favorevoli riducendo al minimo l'utilizzo di costosi elementi di lega.
In ambienti clorurati più aggressivi o in applicazioni che richiedono una maggiore resistenza alla corrosione per vaiolatura e interstiziale, è opportuno considerare acciai duplex ad alto tenore di lega, come ad esempio 1.4462 / Duplex 2205, o Super Duplex permanente.

Acciaio duplex
1.4362 – acciaio duplex al cromo-nichel con aggiunta di molibdeno, rame e azoto X2CrNiN23-4, UNS S32304, Duplex 2304
1.4162 – acciaio duplex cromo-manganese-nichel con aggiunta di Mo e Cu X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®, A182 F69.
1.4460 – acciaio duplex cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X3CrNiMoN27-5-2, AISI 329, UNS S32900, SS 2324.
1.4462 – acciaio duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X2CrNiMoN22-5-3, UNS S31803, S32205, Duplex 2205
Super Duplex
1.4410 – Acciaio super duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X2CrNiMoN25-7-4 – UNS S32750 – Super Duplex 2507
1.4501 – acciaio super duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di Cu, W e N X2CrNiMoCuWN25-7-4 – UNS S32760
1.4507 – acciaio super duplex cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di Cu e N X2CrNiMoCuN25-6-3 – UNS S32550 – F61 / Lega 255

Vedi anche altri acciai resistenti alla corrosione