Acciaio Corten

Acciaio Corten
	Una scultura realizzata in acciaio Corten a Arganda del Rey in Spagna
Caratteristiche generali
Stato di aggregazione (in c.s.)	solido
Proprietà chimico-fisiche
Resistività elettrica (Ω·m)	0,093×10-6

L'acciaio COR-TEN (in inglese weathering steel) fa parte della categoria degli acciai basso legati definiti patinabili (è detto anche acciaio patinato^[2]).

Storia

L'acciaio COR-TEN è stato brevettato dalla United States Steel Corporation nel 1933 che lo lanciò come acciaio basso legato con 0,2-0,5% di rame, 0,5-1,5% di cromo e 0,1-0,2% di fosforo.

La composizione negli anni ha subito alcune modifiche, quali ad esempio l'introduzione dello 0,4% di nichel, la riduzione del fosforo allo 0,04% nonché l'aggiunta di piccoli tenori di altri elementi (Mn, Si, C, S), per migliorare la sua resistenza meccanica. Attualmente si possono ottenere acciai COR-TEN con una resistenza allo snervamento fino a 580 MPa.

Origini del nome

L'origine del nome deriva dalle principali caratteristiche dell'acciaio COR-TEN^[3]:

elevata resistenza alla corrosione (CORrosion resistance)
elevata resistenza meccanica (TENsile strength)

Caratteristiche

La principale peculiarità dell'acciaio COR-TEN è quella di autoproteggersi dalla corrosione elettrochimica, mediante la formazione di una patina superficiale compatta passivante, costituita dagli ossidi dei suoi elementi di lega, impedendo il progressivo estendersi della corrosione; tale film varia di tonalità col passare del tempo, solitamente ha una colorazione bruna.

L'acciaio COR-TEN viene spesso utilizzato per il suo aspetto e resistenza alle condizioni atmosferiche, in architettura, edilizia e arte principalmente nella scultura all'aperto. L'ossidazione dell'acciaio COR-TEN si realizza nell'arco di sei mesi, quindi resiste nel tempo, ma varie aziende americane come Corten+ permettono di realizzare questa ossidazione in due ore grazie a prodotti di trattamento superficiale.

È evidente il comportamento notevolmente diverso dell'acciaio COR-TEN rispetto a quello al carbonio nei confronti dell'azione corrosiva; infatti in quest'ultimo il film superficiale formato dai prodotti di ossidazione (ruggine) risulta poroso e incoerente e per questo non idoneo a passivare il sottostante metallo. La formazione del film superficiale passivante avviene però solo in presenza di determinate condizioni ambientali quali:

esposizione all'atmosfera;
alternanza di cicli di bagnatura-asciugamento;
assenza di ristagni e/o contatti permanenti con acqua.

In caso contrario il film protettivo non si forma e l'acciaio COR-TEN si comporta come un comune acciaio al carbonio.

Di solito il film protettivo non si forma quando si hanno determinate condizioni ambientali quali:

ristagni di acqua;
ambienti con cloruri o in presenza di acqua di mare. I cloruri tendono a non formare un film protettivo;
schermature;
applicazioni di pitture o cere protettive subito dopo l'esposizione del Corten all'atmosfera, cioè prima della formazione e crescita del film passivante. Tali rivestimenti impediscono la formazione del film.

Utilizzo

Solitamente utilizzato in interventi di carpenteria di tipo pesante o per la realizzazione di sculture, l'acciaio COR-TEN proprio grazie alle caratteristiche meccaniche del materiale, all'alta resistenza alla corrosione e alle particolari tonalità cromatiche, ha trovato di recente applicazione in architettura nella realizzazione di profili per serramenti dotati di tecnologia a taglio termico.

Nelle sue varianti, la COR-TEN di tipo C viene utilizzata anche nel settore automotive per la costruzione dei componenti più soggetti a corrosione ma che allo stesso tempo devono resistere a forti sollecitazioni quali:

assi;
semiassi;
alberi di trasmissione.

Tipologie

Esistono tre tipi di acciaio COR-TEN:

COR-TEN tipo A: comunemente denominato al fosforo, viene utilizzato per applicazioni architettoniche. Ha una resistenza agli agenti atmosferici da 5 a 8 volte quella dell'acciaio al carbonio;
COR-TEN tipo B: comunemente denominato al vanadio, viene utilizzato per strutture mediamente sollecitate. Ha una resistenza agli agenti atmosferici di circa 4 volte quella dell'acciaio al carbonio;
COR-TEN tipo C: viene utilizzato per strutture fortemente sollecitate. Ha una resistenza agli agenti atmosferici di circa 4 volte quella dell'acciaio al carbonio.

La ASTM International ha definito gli standard A242 (COR-TEN A), A588 (COR-TEN B) e A606 per i fogli a basso spessore.

Composizione del COR-TEN (escl. ferro) in peso (%)^[4]
Grade	C	Si	Mn	P	S	Cr	Cu	V	Ni
ASTM A242	0.12	0.25–0.75	0.20–0.50	0.01–0.20	0.030	0.50–1.25	0.25–0.55		0.65
ASTM A588	0.16	0.30–0.50	0.80–1.25	0.030	0.030	0.40–0.65	0.25–0.40	0.02–0.10	0.40

Normativa

La norma EN 10025-5 definisce le caratteristiche meccaniche e chimiche degli acciai COR-TEN.

Note

^ Software di calcolo per progettisti, plant engineer
^ Acciai che contengono elementi di lega (es. vanadio) che permettono, se esposti all'azione ambientale, la formazione di una patina superficiale resistente costituita dagli ossidi degli elementi di lega che rende inutile la verniciatura
^ L'acciaio COR-TEN
^ COR-TEN – Weather & Corrosion Resistant Steel: Technical Data. URL consultato il 13 gennaio 2010 (archiviato il 13 gennaio 2010).

Voci correlate

Altri progetti

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Collegamenti esterni

Cor-Ten, su sapere.it, De Agostini.
(EN) weathering steel, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

Portale Ingegneria

Portale Materiali

[1] Software di calcolo per progettisti, plant engineer

[2] Acciai che contengono elementi di lega (es. vanadio) che permettono, se esposti all'azione ambientale, la formazione di una patina superficiale resistente costituita dagli ossidi degli elementi di lega che rende inutile la verniciatura

[3] L'acciaio COR-TEN

[4] COR-TEN – Weather & Corrosion Resistant Steel: Technical Data. URL consultato il 13 gennaio 2010 (archiviato il 13 gennaio 2010).

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