Materiali Metallici – L’impatto delle temperature estreme

16 luglio 2021
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In moltissimi settori viene richiesto l’utilizzo di materiali in grado di resistere al freddo estremo.  Non si fa riferimento esclusivamente alle applicazioni nelle regioni polari, che facilmente raggiungono i -40 °C. Temperature ben inferiori sono infatti comunemente raggiunte dalle attrezzature e dagli impianti in settori come la petrolchimica, la refrigerazione, e l’industria.


Nel campo della criogenia, si possono raggiungere le temperature più estreme, che vanno dai -196°C fino a -269°C.

 

Pertanto, quando si progettano apparecchiature/sistemi/impianti per tutte quelle applicazione che implicano temperature molto basse, è particolarmente importante considerare gli effetti che queste temperature avranno sui metalli utilizzati.

 

Alcuni materiali metallici, duttili a temperatura ambiente, perdono bruscamente la propria duttilità (la capacità di subire la deformazione plastica prima della rottura) quando la temperatura scende al di sotto di un determinato valore soglia, noto anche come temperatura di transizione duttile-fragile.

 

I comuni acciai da costruzione, gli acciai inossidabili ferritici e martensitici, ma anche il ferro, il cromo e il tungsteno, diventano fragili già a temperature relativamente poco al di sotto dello zero.
Metalli come rame, argento, oro, alluminio e nichel mantengono invece la propria duttilità anche a bassissime temperature. A questi elementi si aggiungono gli acciai austenitici.

 

Il diverso comportamento di questi materiali alle basse temperature dipende da vari fattori, tra cui la struttura cristallina, la dimensione dei grani, la propensione ad assorbire elementi contaminanti presenti in atmosfera, la presenza di scorie, i trattamenti termici e le lavorazioni che il materiale ha subito.

Anche nel settore anticaduta, particolari applicazioni possono richiedere la necessità di operare in condizioni di freddo estremo. Per tali casistiche, la scelta dei materiali che costituiscono i prodotti ed i componenti del sistema anticaduta è di fondamentale importanza al fine di prevederne il comportamento alle basse temperature e di garantirne le prestazioni e l’efficacia.


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