S690QL e S960QL: acciai a grano fine ad alta resistenza nella pratica

Gli acciai da costruzione a grano fine ad alta resistenza come S690QL e S960QL sono ormai imprescindibili nella moderna costruzione di gru, veicoli e impianti. Offrono valori di resistenza non raggiungibili con i classici acciai da costruzione – aprendo così ai progettisti margini del tutto nuovi in termini di peso e dimensionamento dei componenti. Al tempo stesso pongono requisiti più elevati nella lavorazione. Chi li conosce e li rispetta ottiene dal materiale ciò per cui è stato sviluppato.

Cosa indica la designazione secondo EN 10025-6

La sigla segue un sistema chiaro. La «S» iniziale sta per acciaio da costruzione (Structural Steel), il numero successivo indica il carico di snervamento minimo garantito in MPa per lo spessore di prodotto più piccolo: 690 MPa per l'S690QL, 960 MPa per l'S960QL. Le lettere finali precisano lo stato di fornitura e il grado di qualità:

• Q – bonificato (quenched and tempered), cioè temprato in acqua e successivamente rinvenuto. Questo trattamento termico genera la struttura fine, ottimizzata per la resistenza.
• L – resilienza garantita a bassa temperatura, di norma un'energia di rottura minima a −40 °C. Ciò è decisivo per componenti che devono restare sicuri in inverno o sotto carico d'urto.

Il vantaggio pratico: la resistenza si traduce in peso

L'elevato carico di snervamento minimo non è fine a se stesso. Consente di ridurre nettamente le sezioni portanti e gli spessori di parete senza diminuire la capacità di carico. Meno materiale significa meno peso – ed è proprio questo che conta ovunque la massa in movimento incida direttamente su carico utile, sbraccio o dinamica.

• Gru mobili con sbraccio maggiore a parità di peso proprio
• Veicoli e allestimenti con carico utile maggiore e consumi ridotti
• Mezzi di trasporto e di sollevamento nonché applicazioni della difesa altamente sollecitate
• Componenti fortemente sollecitati, in cui ogni chilogrammo lavora a livello costruttivo

Lavorazione: più impegnativa dell'acciaio da costruzione classico

La struttura fine da bonifica, che fornisce la resistenza, reagisce in modo più sensibile a un apporto termico incontrollato rispetto a un comune S235 o S355. In saldatura è quindi obbligatoria una conduzione termica rigorosa: preriscaldo controllato, un apporto termico specifico limitato e il rispetto della temperatura di interpass. Un apporto termico troppo elevato rammollisce la zona termicamente alterata, un raffreddamento troppo rapido la infragilisce. Entrambi vanno evitati.

Un tema centrale è il pericolo di cricche a freddo indotte da idrogeno. Queste nascono dall'interazione tra idrogeno, una struttura che tende all'indurimento e tensioni residue. Le contromisure efficaci sono consolidate:

• materiali d'apporto idonei, a basso tenore di idrogeno, adatti al materiale base
• pulizia e asciuttezza dei lembi del cianfrino – privi di umidità, olio, ruggine e scaglia
• materiali d'apporto asciutti e conservati a regola d'arte
• preriscaldo controllato e mantenimento della temperatura di preriscaldo ovvero di interpass

Anche nella formatura a freddo valgono regole diverse: l'elevata resistenza richiede raggi di piegatura minimi maggiori rispetto agli acciai a minore resistenza, per evitare cricche incipienti e indurimenti localizzati. La direzione di piegatura rispetto alla direzione di laminazione e lo spessore del prodotto entrano anch'essi in gioco.

Scheda tecnica e WPS sono vincolanti

I valori concreti – temperatura di preriscaldo, apporto termico specifico ammissibile, temperatura di interpass, raggi di piegatura minimi – dipendono da spessore, procedimento, geometria del giunto e prodotto. Non affidatevi qui a valori empirici, bensì alla rispettiva scheda tecnica del produttore e a una specifica di procedura di saldatura (WPS) qualificata. Questi documenti costituiscono la base per un risultato sicuro e riproducibile. Un certificato di collaudo 3.1 secondo EN 10204 ve lo mettiamo naturalmente a disposizione su richiesta.

In breve: S690QL e S960QL portano, grazie al loro elevato carico di snervamento, un reale risparmio di peso e libertà costruttiva – a condizione che conduzione termica, prevenzione delle cricche a freddo, materiali d'apporto e raggi di piegatura siano attuati con coerenza secondo la scheda tecnica del produttore e la WPS.