Impiego degli acciai con migliorata resistenza alla corrosione atmosferica (Cor-Ten) per strutture in acciaio (Costruzioni Metalliche, n. 1/2022)

M. Gastaldi(a), M. Carsana(a), F. Lollini(a), E. Redaelli(a), A. Brenna(b), F. Bolzoni(b)
Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” Politecnico di Milano
(a) Laboratorio Materiali Cementizi e Durabilità – mCD 
(b) Laboratorio di Corrosione dei Materiali “Pietro Pedeferri”

Gli acciai con migliorata resistenza alla corrosione atmosferica, o patinabili o Cor-Ten, sono acciai strutturali basso legati che garantiscono caratteristiche meccaniche analoghe a quelle dei comuni acciai al carbonio per impieghi strutturali, ma con una migliorata resistenza alla corrosione se esposti ad atmosfere a bassa aggressività (rurali, urbane e industriali poco aggressive) e a cicli di asciutto/bagnato. Questa caratteristica è associata alla formazione, nel tempo, di una patina protettiva, uno strato di prodotti di corrosione denso e aderente, sulla superficie dell’acciaio che ne riduce il consumo, indotto dalla corrosione, a pochi micrometri all’anno. Per ottenere i vantaggi legati alla maggior vita di servizio che questi acciai possono garantire è tuttavia necessario conoscere le condizioni che portano ad ottenere la corretta formazione della patina protettiva. Il non corretto uso di questi acciai può portare a vanificare i benefici legati al loro impiego. In questo articolo inizialmente si illustra questa tipologia di acciai e, in seguito, si forniscono linee guida per un loro corretto impiego.

 

1. INTRODUZIONE
Gli acciai con migliorata resistenza alla corrosione atmosferica sono acciai strutturali con una migliore resistenza alla corrosione in atmosfera rispetto ai comuni acciai per impieghi strutturali,
ottenuta tramite aggiunta di elementi di lega in bassi tenori. Questi acciai sono chiamati anche acciai patinabili o, in inglese, weathering steel (weather resistant steel) e sono commercialmente noti come acciai Cor-Ten (Cor = corrosion resistance, che identifica la loro caratteristica di resistenza a corrosione; Ten = Tensile strength, che evidenzia le loro buone caratteristiche meccaniche).
Fanno parte degli acciai basso legati; in questi acciai il contenuto di carbonio (C) è inferiore a 0,2% in massa e sono aggiunti altri elementi di lega quali rame (Cu), cromo (Cr), nichel (Ni) e fosforo (P) in tenore totale inferiore al 3-5% in massa [1-3]. Le “Norme tecniche per le costruzioni” [4] ne prevedono l’impiego per la realizzazione di strutture metalliche e specificano che devono essere conformi agli acciai riportati nella norma armonizzata EN 10025-5 [5]. La tabella 1 riporta gli acciai previsti in questa norma e la loro composizione chimica. La norma prevede acciai di tipo S235, S355, S420 e S460 (come i comuni acciai per impieghi strutturali). La presenza della lettera W nella designazione indica che sono acciai patinabili (Weathering). Del tipo S355 è presente anche una variante con un maggiore contenuto di fosforo (in cui è aggiunta alla designazione la lettera P; chiamati Cor-Ten A negli Stati Uniti d’America), che può essere impiegato solo in spessori nominali inferiori a 40 mm (la maggiore presenza di fosforo comporta problemi di infragilimento quando vengono saldati elementi con spessore superiore a 40 mm [1]). Questi acciai presentano caratteristiche di resistenza meccanica analoghe rispetto ai comuni acciai al carbonio per impieghi strutturali.[…]

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