Leghe metalliche: differenze e come scegliere quella giusta

Nel settore della carpenteria metallica, delle lavorazioni industriali e della meccanica di precisione, la scelta del materiale è uno degli aspetti più strategici. Le leghe metalliche, cioè materiali composti da più elementi metallici (e talvolta non metallici), sono alla base della maggior parte delle realizzazioni tecniche.

Tra tutte, le leghe ferrose, come l’acciaio e la ghisa, occupano un ruolo di primo piano per resistenza, lavorabilità e versatilità d’impiego.

Cosa sono le leghe metalliche

Una lega metallica nasce dalla combinazione di due o più elementi, di cui almeno uno è un metallo. Il risultato è un materiale con caratteristiche migliorate rispetto al metallo di partenza: maggiore durezza, resistenza alla corrosione, leggerezza o elasticità, a seconda della combinazione scelta.

Le leghe possono essere classificate in:

• Leghe ferrose (a base di ferro)
• Leghe non ferrose (a base di alluminio, rame, titanio, nichel…)

Leghe ferrose: ghisa e acciaio

Sia ghisa che acciaio sono leghe costituite da ferro e carbonio, ma si differenziano principalmente per la quantità di carbonio presente:

• Acciaio: tra 0,3% e 2,06% di carbonio
• Ghisa: tra 2,06% e 6,67% di carbonio

Questa differenza determina la struttura interna e le proprietà meccaniche del materiale. Mentre l’acciaio è più duttile e resistente alla trazione, la ghisa è più rigida e resistente alla compressione, ma anche più fragile.

Le categorie fondamentali dell'acciaio

L’acciaio è una delle leghe più utilizzate nel mondo, grazie alla sua versatilità, resistenza meccanica e facilità di lavorazione. Esistono numerose tipologie di acciaio, ma possiamo suddividerle in 5 categorie fondamentali:

1. Acciaio al carbonio

 È la forma più semplice e diffusa di acciaio. Contiene solo ferro e carbonio, senza altri elementi leganti. Si divide in:

• Dolce (basso tenore di carbonio)
• Medio
• Duro (alto tenore di carbonio)

È usato per strutture, travi, carpenteria, tubazioni, pezzi di macchine.

2. Acciaio legato

Contiene altri elementi come nichel, manganese, titanio, cromo, che ne migliorano le prestazioni in termini di resistenza, durezza, elasticità o resistenza alla fatica. È impiegato in settori ad alta sollecitazione meccanica o termica.

3. Acciaio debolmente legato ad alta resistenza (HSLA)

Combina resistenza meccanica elevata con peso ridotto, grazie alla presenza di microleghe. Viene usato in edilizia, automotive e strutture portanti.

4. Acciaio Inox

Contiene almeno 10,5% di cromo, che lo rende resistente all’ossidazione e alla corrosione. Viene utilizzato in ambienti aggressivi (industria alimentare, chimica, marina) e per applicazioni estetiche. Si distingue in:

• Ferritico, composto principalmente da cromo, è magnetico e ha una buona resistenza all’ossidazione. È meno duttile rispetto all’austenitico, ma più economico e stabile termicamente.
• Austenitico, è il più diffuso e versatile, contiene cromo e nichel, ed è altamente resistente alla corrosione. Non è magnetico e mantiene ottime proprietà meccaniche anche a basse temperature.
• Martensitico, contiene cromo e una maggiore percentuale di carbonio, risultando più duro e resistente. È magnetico, può essere temprato e trova impiego in coltelleria, utensili e strumenti chirurgici.

5. Acciaio per utensili

È progettato per resistere a usura, calore e deformazioni. Contiene elementi come tungsteno, vanadio, molibdeno. Viene usato nella produzione di stampi, lame, punte da trapano, frese.

Tipologie di ghisa e loro impieghi

La ghisa è una lega ad alta percentuale di carbonio che si distingue per durezza, ottima fusibilità e resistenza alla compressione. Le principali varianti sono:

• Ghisa grigia (lamellare): ottima per assorbire vibrazioni; usata in basamenti e macchine.
• Ghisa bianca: più dura e fragile, per componenti soggetti a usura.
• Ghisa malleabile: più duttile, facile da lavorare.
• Ghisa sferoidale (ductile): ottima resistenza meccanica, anche a trazione.

La ghisa trova impiego in:

• Settore automobilistico (dischi freno, blocchi motore)
• Macchine utensili e impianti industriali
• Arredi urbani, idraulica, componenti statici

Altre leghe metalliche in ambito industriale

Oltre alle leghe ferrose, esistono numerose leghe non ferrose usate in applicazioni specialistiche:

• Leghe di alluminio: leggere, resistenti alla corrosione, usate in edilizia e trasporti.
• Bronzo e ottone (leghe di rame): ottime proprietà conduttive e estetiche.
• Leghe di titanio: leggere e molto resistenti, usate in ambito aerospaziale e biomedicale.
• Leghe di nichel: resistenti a temperature elevate, ideali per turbine e motori.

Come scegliere la lega giusta

La scelta della lega dipende da diversi fattori:

• Tipo di sollecitazione (trazione, compressione, torsione…)
• Necessità di lavorabilità, saldabilità o duttilità
• Esposizione ad agenti chimici o atmosferici
• Peso richiesto e vincoli strutturali
• Durata prevista e cicli di manutenzione

L'esperienza Alibardi al servizio del materiale giusto

In Alibardi 1978 selezioniamo con cura le leghe metalliche più adatte in base alla destinazione d’uso, al tipo di lavorazione richiesta e alla durabilità attesa. Dagli acciai strutturali alle fusioni in ghisa, dalle strutture saldate alle realizzazioni su misura, ogni progetto è sviluppato con attenzione, competenza e affidabilità.


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