Barre rotonde in lega Progettato per applicazioni ad alta temperatura utilizzano elementi di lega specializzati come nichel, cromo e molibdeno per migliorare la loro stabilità termica e resistenza meccanica a temperature elevate. Le leghe a base di nichel e alcuni gradi di acciaio inossidabile (ad es. 304h, 310, 321) mantengono la resistenza alla trazione, la resistenza alla creep e la resistenza all'ossidazione anche se esposti a temperature superiori a 600 ° C per periodi prolungati. Questi materiali resistono ai comuni meccanismi di degradazione ad alta temperatura come ridimensionamento, crescita del grano e affaticamento termico, che altrimenti possono portare a un fallimento prematuro. La struttura metallurgica di queste leghe è ottimizzata attraverso precisi trattamenti termici per mantenere la stabilità di fase e limitare l'indebolimento dei confini del grano, che è fondamentale per la generazione di energia, le industrie petrolchimiche e aerospaziali in cui le barre rotonde in lega sono soggette a carico termico ciclico.
In ambienti caratterizzati da un'umidità elevata o da una presenza di umidità continua, la resistenza alla corrosione è fondamentale per le barre rotonde in lega. Le leghe in acciaio inossidabile con un alto contenuto di cromo (sopra il 12%) formano un film passivo di ossido di cromo denso e aderente sulla loro superficie, che funge da barriera autorigenerante che impedisce un'ulteriore ossidazione e corrosione. L'aggiunta di molibdeno migliora la resistenza contro la corrosione della cornice e della fessura comunemente incontrata nelle atmosfere marine o ricche di cloruro. Le barre rotonde in lega di titanio e in alluminio offrono anche un'eccellente protezione in ambienti umidi grazie ai loro strati di ossido che formano naturalmente, che sono chimicamente stabili e impermeabili. Tuttavia, le barre di acciaio a basso o carbonio richiedono generalmente misure di protezione della corrosione supplementare, come zincatura, pittura o rivestimento in polvere, per mantenere l'integrità. Sono anche necessari adeguati stoccaggio e maneggevolezza per prevenire la contaminazione superficiale che potrebbe compromettere la resistenza alla corrosione.
La compatibilità chimica delle barre rotonde in lega è un fattore critico se utilizzato nelle industrie che si occupano di acidi, alcali, solventi o altri media aggressivi. Gli acciai inossidabili duplex e le leghe di nichel-rame (ad es. Monel, Hastelloy) offrono una resistenza superiore al cracking della corrosione da stress, all'attacco intergranulare e alla corrosione generale in ambienti acidi o salini. Questi materiali possiedono microstrutture uniche, come le fasi austenitiche-ferritiche a doppia fase negli acciai duplex-che forniscono resistenza bilanciata e resistenza alla corrosione. Negli impianti di lavorazione chimica, le raffinerie petrolchimiche e le applicazioni marine, l'uso di queste barre in lega mitiga i rischi relativi al degrado dei materiali che potrebbero comportare pericoli per la sicurezza o tempi di inattività costosi. I trattamenti di passione superficiale migliorano ulteriormente la resistenza chimica rimuovendo il ferro libero e promuovendo uno strato di ossido uniforme, riducendo la suscettibilità alla corrosione localizzata. La scelta della lega deve essere accuratamente abbinata all'esposizione chimica specifica per evitare fallimenti prematuri.
Per aumentare l'innata resistenza ambientale delle barre rotonde in lega, i produttori spesso applicano trattamenti di superficie come la passione elettrochimica, l'anodizzazione (per leghe di alluminio) o la placcatura con metalli resistenti alla corrosione come nichel o cromo. Questi trattamenti aumentano la durezza superficiale, riducono la porosità e migliorano l'inertezza chimica, che estendono significativamente la durata delle barre in ambienti difficili. La passione rimuove i contaminanti di ferro su superfici in acciaio inossidabile, incoraggiando lo sviluppo di uno strato di ossido di cromo stabile e protettivo. Le barre in lega di alluminio anodizzante migliora lo spessore del film di ossido, migliorando la resistenza alla corrosione e le proprietà di usura. Trattamenti termici come la ricottura della soluzione e l'invecchiamento modificano le microstrutture per ottimizzare la resistenza ai fattori di stress ambientali. Questi approcci combinati assicurano che le barre rotonde in lega mantengano prestazioni meccaniche e integrità estetica durante la durata operativa.
