Ehilà! Come fornitore di dadi cilindrici a testa esagonale, spesso mi viene chiesto di cosa sono fatti questi piccoletti. Quindi, tuffiamoci direttamente nella composizione chimica dei dadi cilindrici a testa esagonale.
Metalli di base utilizzati
La maggior parte dei dadi cilindrici a testa esagonale sono realizzati in metalli e la scelta del metallo dipende da diversi fattori come l'applicazione, la robustezza richiesta e la resistenza alla corrosione.
Acciaio
L'acciaio è senza dubbio il materiale più comune per i dadi cilindrici a testa esagonale. È una lega composta principalmente da ferro (Fe) e carbonio (C). La quantità di carbonio nell'acciaio può variare e questa variazione influisce sulle sue proprietà.
- Acciaio a basso tenore di carbonio: Questo tipo di acciaio contiene tipicamente meno dello 0,3% di carbonio. È relativamente morbido e facile da lavorare, il che lo rende una scelta economicamente vantaggiosa per i dadi cilindrici a testa esagonale per uso generale. Ad esempio, nell'assemblaggio di mobili, dove i dadi non devono resistere a carichi estremamente elevati, i dadi in acciaio a basso tenore di carbonio funzionano perfettamente.
- Medio - acciaio al carbonio: Con un contenuto di carbonio compreso tra lo 0,3% e lo 0,6%, l'acciaio a medio tenore di carbonio è più resistente dell'acciaio a basso tenore di carbonio. Ha una migliore resistenza all'usura e può sopportare livelli di stress più elevati. I dadi realizzati in acciaio a medio tenore di carbonio sono spesso utilizzati nei macchinari e nelle applicazioni automobilistiche.
- Acciaio ad alto tenore di carbonio: Contenendo più dello 0,6% di carbonio, l'acciaio ad alto tenore di carbonio è molto duro e resistente. Tuttavia, è anche più fragile. I dadi cilindrici a testa esagonale in acciaio ad alto tenore di carbonio vengono utilizzati in applicazioni in cui l'elevata resistenza e durezza sono cruciali, come nelle macchine edili per carichi pesanti.
Oltre al ferro e al carbonio, l'acciaio può contenere anche piccole quantità di altri elementi. Il manganese (Mn) viene spesso aggiunto per migliorare la resistenza e la temprabilità dell'acciaio. Il silicio (Si) aiuta a disossidare l'acciaio durante il processo di produzione. Il fosforo (P) e lo zolfo (S) sono generalmente considerati impurità e i loro livelli sono mantenuti bassi perché possono ridurre la duttilità e la tenacità dell'acciaio.
Acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile è un'altra scelta popolare per i dadi cilindrici a testa esagonale, soprattutto quando la resistenza alla corrosione è un must. L'acciaio inossidabile contiene almeno il 10,5% di cromo (Cr). Il cromo forma un sottile strato di ossido passivo sulla superficie dell'acciaio, che lo protegge dalla ruggine e dalla corrosione.
- Acciaio inossidabile austenitico: Questo è il tipo più comune di acciaio inossidabile utilizzato per i dadi. Contiene nichel (Ni) oltre al cromo. L'acciaio inossidabile austenitico è non magnetico, ha una buona formabilità ed un'eccellente resistenza alla corrosione. I dadi realizzati in acciaio inossidabile austenitico sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni marine, nelle apparecchiature per la lavorazione degli alimenti e nelle strutture architettoniche. Ad esempio, in un edificio costiero, i dadi cilindrici a testa esagonale in acciaio inossidabile austenitico non arrugginiscono anche se esposti all'acqua salata e all'aria umida.
- Acciaio inossidabile ferritico: L'acciaio inossidabile ferritico ha un contenuto di nichel inferiore rispetto all'acciaio inossidabile austenitico. È magnetico e ha una buona resistenza alle fessurazioni da stress e corrosione. I dadi in acciaio inossidabile ferritico vengono utilizzati in applicazioni in cui il costo è un problema ed è richiesta una moderata resistenza alla corrosione, come in alcuni sistemi di scarico automobilistici.
- Acciaio inossidabile martensitico: L'acciaio inossidabile martensitico è duro e resistente ma ha una resistenza alla corrosione relativamente inferiore rispetto agli acciai inossidabili austenitici e ferritici. Viene spesso utilizzato in applicazioni in cui sono necessarie elevata robustezza e resistenza all'usura, come in alcuni utensili da taglio e alcuni componenti meccanici.
Ottone
L'ottone è una lega di rame (Cu) e zinco (Zn). La proporzione di rame e zinco può variare, conferendo all'ottone proprietà diverse.
- Ottone giallo: Questo tipo di ottone contiene circa il 67% di rame e il 33% di zinco. Ha una buona resistenza alla corrosione, è facile da lavorare e ha un attraente colore giallo dorato. I dadi cilindrici a testa esagonale in ottone giallo sono spesso utilizzati in applicazioni decorative, come nei mobili e negli apparecchi di illuminazione.
- Ottone rosso: L'ottone rosso ha un contenuto di rame più elevato, solitamente intorno all'85% di rame e al 15% di zinco. È più resistente alla corrosione dell'ottone giallo e ha una migliore conduttività termica. I dadi in ottone rosso possono essere trovati nelle applicazioni idrauliche e in alcune apparecchiature elettriche.
Trattamenti superficiali e loro prodotti chimici
A volte, i dadi cilindrici a testa esagonale vengono sottoposti a trattamenti superficiali per migliorarne le proprietà.
Galvanizzazione
La zincatura è un processo in cui uno strato di zinco viene applicato sulla superficie del dado. Ciò fornisce un'eccellente protezione dalla corrosione. Lo strato di zinco funge da anodo sacrificale, ovvero si corrode prima del metallo sottostante. Lo zinco reagisce con l'ossigeno e l'umidità nell'aria per formare ossido di zinco (ZnO) e idrossido di zinco (Zn(OH)₂), che reagiscono ulteriormente con l'anidride carbonica nell'aria per formare uno strato protettivo di carbonato di zinco (ZnCO₃). I dadi zincati sono comunemente usati nelle applicazioni esterne, come nella recinzione e nell'edilizia.
Rivestimento in ossido nero
Il rivestimento di ossido nero è un rivestimento di conversione chimica che forma un sottile strato di ossido di ferro (Fe₃O₄) sulla superficie dei dadi in acciaio. Questo rivestimento non solo conferisce ai dadi un aspetto nero ed esteticamente gradevole, ma fornisce anche una certa resistenza alla corrosione e riduce la riflessione della luce. I dadi rivestiti in ossido nero sono spesso utilizzati in applicazioni militari e aerospaziali, nonché in alcuni macchinari di fascia alta.
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Riferimenti
- Manuale ASM Volume 1: Proprietà e selezione: ferri, acciai e leghe ad alte prestazioni
- Edizione da tavolo del Manuale dei metalli, terza edizione
- Nozioni di base sulla corrosione: un'introduzione di Mars G. Fontana