Acciaio COR-TEN

 

COR-TEN è il nome di un acciaio che occupa un posto di preminente importanza fra i tipi "a basso contenuto di elementi di lega e ad elevata resistenza meccanica". Questo acciaio brevettato dalla United States Steel Corporation (U.S.S.) nel 1933, si è ormai decisamente affermato non solo in America, dove è utilizzato su vastissima scala, ma anche in Europa e in altri Paesi dove è stato vantaggiosamente adottato in numerosissime applicazioni.

Il grande successo raggiunto dal COR-TEN deriva dalle due principali caratteristiche che lo distinguono:

·         Elevata resistenza alla corrosione (CORrosion resistance);

·         Elevata resistenza meccanica (TENsile strength).

Sono evidenti i vantaggi di ordine tecnico ed economico che i costruttori possono ottenere con l'impiego del COR-TEN. Infatti, adottando questo tipo di acciaio in sostituzione dei comuni acciai strutturali al carbonio, è possibile realizzare apprezzabili riduzioni di spessore e conseguenti diminuzioni di peso. Inoltre, l'ottima resistenza offerta dal COR-TEN alla corrosione atmosferica, consente l'utilizzazione di questo prodotto allo stato "nudo", oppure, se pitturato, di ridurre sensibilmente le periodiche operazioni di manutenzione.

L'acciaio COR-TEN, durante l'esposizione allo stato non pitturato alle diverse condizioni atmosferiche, si riveste di una patina uniforme e resistente, costituita dagli ossidi dei suoi elementi di lega, che impedisce il progressivo estendersi della corrosione.

Questo rivestimento, di gradevole colorazione bruna, variabile di tonalità con gli anni e con

l'ambiente esterno, oltre a costituire una valida protezione contro l'aggressione degli agenti

atmosferici, conferisce al prodotto possibilità di soluzioni estetiche.

 

L'acciaio COR-TEN può essere di tre tipi:

 

 

aventi caratteristiche e spessori differenziati, di seguito meglio specificati.

In relazione alla diversa composizione chimica e allo spessore, i tre tipi di COR-TEN presentano differenti caratteristiche di resistenza alla corrosione atmosferica e di resistenza meccanica.

All'utilizzatore pertanto è riservata la possibilità di scegliere il tipo di acciaio più idoneo alle proprie esigenze:

·        il tipo A, particolarmente adatto per applicazioni architettoniche;

·        i tipi B e C, che meglio si prestano nel caso di strutture fortemente sollecitate.

L'acciaio COR-TEN viene normalmente fornito allo stato greggio di laminazione sotto forma, prevalentemente di lamiere.

Le caratteristiche dei prodotti COR-TEN soddisfano alle prescrizioni previste dalle norme ASTM, presentando tuttavia proprietà superiori.

 

 

La composizione chimica del COR-TEN A , comunemente denominata "al fosforo", conferisce a questo tipo di acciaio una resistenza all'attacco degli agenti atmosferici da cinque a otto volte superiore a quella di un comune acciaio al carbonio.

Il COR-TEN A è l'acciaio che più si presta per essere impiegato allo stato non pitturato e, per il suo gradevole aspetto, si rivela particolarmente idoneo per applicazioni "architettoniche".

In pratica si può affermare che, in atmosfera industriale o rurale, la corrosione del COR-TEN A non verniciato si arresta dopo aver provocato una diminuzione di spessore di circa 0,05 millimetri, mentre, in ambiente marino progredisce leggermente col passare degli anni, pur rimanendo decisamente inferiore a quella riscontrata nei comuni acciai al carbonio.

Il COR-TEN A viene normalmente prodotto in spessori fino a 12,5 millimetri.

 

COMPOSIZIONE CHIMICA % (ANALISI DI COLATA)

 

CARATTERISTICHE MECCANICHE (SU PROVETTE PRELEVATE IN SENSO LONGITUDINALE)

(*) quando non diversamente specificato, la prova di allungamento viene eseguita su provetta A.

Per laminati a freddo, o prodotti richiesti allo stato normalizzato, i valori minimi di snervamento (Rs) e di resistenza (Rm) vengono ridotti di 3,5 Kg/mmq.

 

 

Questo tipo di COR-TEN, comunemente denominato "al vanadio", è caratterizzato da una composizione chimica che permette di mantenere elevate caratteristiche meccaniche anche in forti spessori.

La resistenza alla corrosione atmosferica è di circa quattro volte superiore a quella di un comune acciaio al carbonio.

Anche il COR-TEN B può essere impiegato allo stato non pitturato, senza tuttavia raggiungere effetti estetici simili a quelli del COR-TEN A.

I prodotti in COR-TEN B, data la gamma estesa di spessori in cui sono disponibili (fino ed oltre i 100 mm), trovano vasta applicazione in tutte quelle costruzioni, anche complesse, in cui sono richieste elevata resistenza meccanica e buona resistenza alla corrosione atmosferica.

 

COMPOSIZIONE CHIMICA % (ANALISI DI COLATA)

 

CARATTERISTICHE MECCANICHE (su provette prelevate in senso longitudinale)

(*) quando non diversamente specificato, la prova di allungamento viene eseguita su provetta A.

Per prodotti richiesti allo stato normalizzato, i valori minimi di snervamento (Rs) e di resistenza (Rm) vengono ridotti di 3,5 Kg/mmq.

 

Il COR-TEN C, introdotto sul mercato più recentemente, presenta una resistenza meccanica notevolmente superiore agli altri due tipi (A e B), pur conservando caratteristiche di resistenza alla corrosione atmosferica è di circa quattro volte superiori a quelle degli acciai al carbonio.

Il tipo C offre quindi nuove interessanti possibilità di impiego per l'acciaio COR-TEN, specialmente in quelle applicazioni per le quali le moderne tecniche di progettazione richiedono materiali aventi una resistenza meccanica sempre più elevata.

I prodotti in COR-TEN C, vengono fabbricati con spessori fino a 25,5 millimetri. Fanno eccezione i profilati il cui spessore massimo è di 19 millimetri.

 

COMPOSIZIONE CHIMICA % (ANALISI DI COLATA)

 

CARATTERISTICHE MECCANICHE

(SU PROVETTE PRELEVATE IN SENSO LONGITUDINALE)

(*) quando non diversamente specificato, la prova di allungamento viene eseguita su provetta A.

Per prodotti destinati ad essere sottoposti a trattamento di normalizzazione, il contenuto massimo di carbonio (C) può essere elevato allo 0,22% e quello di manganese (Mn) all'1,45%.

In tal caso, lo spessore massimo di fornitura può essere portato a 38 millimetri.

 

ALTRE CARATTERISTICHE

-         LIMITE DI SNERVAMENTO AL TAGLIO

UGUALE AL LIMITE DI SNERVAMENTO A TRAZIONE

-         RESISTENZA AL TAGLIO

70% DELLA RESISTENZA A TRAZIONE

-         MODULO DI ELASTICITÀ

19.600 ¸ 21.000 KG/MMQ

-         TEMPERATURA DI TRANSIZIONE CORRISPONDENTE A 3,5 KGM/CMQ. KV(VAPORE MEDIO INDICATIVO)^*

0° C

-         COEFFICIENTE DI DILATAZIONE LINEARE NELL'INTERVALLO FRA – 46À C E 65° C

0,0000117

LAVORABILITÀ

PIEGATURA A FREDDO

La piegatura del COR-TEN può essere effettuata a freddo fino a spessori di 12,5 millimetri purché si tengano presenti i minimi raggi di curvatura riportati sulla seguente tabella:

 

 

Per spessori superiori, o per piegature più severe, è consigliabile la piegatura a caldo.

 

FORMATURA A CALDO

Per la formatura a caldo del COR-TEN non sussistono problemi particolari. Si consiglia tuttavia di effettuare il riscaldo ad una temperatura non superiore a 1.100° C e di terminare l'operazione di formatura ad una temperatura compresa fra 815° C e 900° C.

Il raffreddamento conseguente alla formatura a caldo non produce apprezzabile indurimento del materiale, quindi, se la lavorazione è stata eseguita in modo corretto, non sono necessari trattamenti termici finali.

È senz'altro sconsigliabile l'esecuzione della formatura a caldo ad una temperatura inferiore ai 650°C.

 

SALDATURA

L'acciaio COR-TEN può essere saldato in tutti gli spessori e con tutti i più comuni metodi di saldatura:

-         Ad arco con elettrodi rivestiti

-         Ad arco sommerso

-         Ad arco sotto gas protettivo

-         A resistenza.

Nella maggior parte dei casi possono essere adoperati materiali di apporto comunemente adottati per la saldatura di acciai al carbonio-manganese aventi caratteristiche meccaniche simili a quelle del COR-TEN.

Qualora invece il COR-TEN venga utilizzato allo stato "nudo" per impieghi architettonici e la saldatura sia effettuata in più di due passate, è consigliabile che, per le ultime due passate, vengano usati elettrodi al 2% o al 3% Ni; in tal modo si otterranno cordoni di saldatura con una colorazione simile a quella dell'acciaio COR-TEN.

In ogni caso è necessario rispettare le temperature minime di pre-riscaldo riportate sulla tabella sottoindicata, che sono valide per materiali  di saldatura a basso idrogeno.

 

 

Nel caso sia previsto l'impiego di materiali non a basso idrogeno o i pezzi da saldare siano fortemente vincolati, sarà opportuno adottare temperature di pre-riscaldo più elevate.

 

EDILIZIA
strutture portanti di edifici civili ed industriali	sostegni per coperture ringhiere, cancelli, recinzioni
pannelli di parete infissi	attrezzature impianti sportivi casseforme per cemento
VIABILITÀ
ponti stradali e ferroviari sopraelevate, cavalcavia, passerelle	schermi contro il vento, la neve, la caduta di massi
condotte portanti ad uso stradale	attrezzature per l'illuminazione stradale
stazioni di servizio	argini e chiuse
pensiline	draghe
sicurvia, frangiluce, segnamargine	piastre per pavimentazione
segnaletica stradale
TRASPORTI
autocarri e rimorchi	battelli fluviali
autobotti	pontoni
autobus	apparecchi di sollevamento
carri ferroviari	teleferiche e funicolari
locomotori	trasportatori per carbone e grano
macchine per manutenzione stradale	scivoli per materiali solidi e liquidi
macchine per il movimento delle terre	benne
spazzaneve	secchie e secchioni per carbone e minerali
containers	carriole
barconi per minerali, carbone e altri materiali	carrelli
STOCCAGGIO
serbatoi
d'acqua per carrozze ferroviarie, per alimentazione e scorta locomotive	depositi rifiuti depositi viveri
domestici per acqua calda	depositi per ceneri e carbone
per carri refrigeranti	recipienti per ghiaccio secco
per depurazione acqua
per freni ad aria
per spuzzatori

 

 

AGRICOLTURA
carri per fertilizzanti	spandiconcime
costruzioni varie rurali	stivatori foraggio
imballatori di fieno	trebbiatrici
mietitrici	vagliatori di grano
raccoglitori di fieno	trattori agricoli
scaricatoi per silos	seminatrici
VARIE
apparecchiature per produzione gas	scafi e parti di navi
torri di sostegno per elettrodotti	aspi
mantelli per trasformatori	vagli vibranti
cabine elettriche e quadri indicatori	parti di forno
torri di controllo e di lancio missili	porte a raffreddamento d'acqua
scaffalature e parti di classificatori	tubazioni saldate e senza saldatura
depolveratori	fusti
essiccatoi	distributori automatici
mescolatori	attrezzature per condizionatori d'aria
preriscaldatori d'aria	mobili da giardino
scambiatori di calore	rocchetti per cavi
diffusori di calore	schermi
caldaie per impianti di riscaldamento	chiuse e registri
condotte aria calda	catene d'ormeggio
ventilatori	viti, bulloni, dadi
condotte di ventilazione	parti di pompa
soffianti	ribattini

 

Da quanto esposto nelle pagine precedenti, si può desumere che, in molti impieghi, la scelta del COR-TEN, in sostituzione del normale acciaio al carbonio, permette di realizzare i seguenti vantaggi:

 

COSTO MINORE, A PARITÀ DI RESISTENZA MECCANICA, PER LA POSSIBILITÀ DI OTTENERE RISPARMI DI PESO CONSEGUENTI ALLA MINORE SEZIONE DEL MATERIALE ADOPERATO;

COSTO MINORE, A PARITÀ DI DURATA IN SERVIZIO, DOVUTA ALLA MAGGIORE RESISTENZA ALLA CORROSIONE RISPETTO AGLI ACCIAI COMUNI;

COSTO COMPLESSIVO MINORE DOVUTO A RIDUZIONE DELLE SPESE DI MANUTENZIONE E ALLE ECONOMIE DI PESO OTTENIBILI CON L'IMPIEGO DI QUESTO ACCIAIO.