Confronto dei materiali in acciaio e alluminio e resistenza alla corrosione

L'acciaio e l'alluminio sono due materiali metallici ampiamente utilizzati nell'industria e nella costruzione e differiscono in modo significativo per la densità, la resistenza, la resistenza alla corrosione e le proprietà di lavorazione.

In confronto, l'acciaio ha vantaggi in termini di resistenza e costi ed è adatto a strutture che richiedono un'elevata capacità di portamento del carico. L'alluminio, d'altra parte, è noto per il suo peso leggero, l'alta resistenza alla corrosione e la buona macchinabilità, rendendolo adatto a design aerospaziali e leggeri automobilistici.

Quali sono le differenze nella resistenza alla corrosione tra acciaio e alluminio?

L'acciaio e l'alluminio differiscono significativamente in termini di resistenza alla corrosione. L'acciaio inossidabile, una lega di acciaio specializzata, contiene un'alta percentuale di cromo, che lo rende resistente alla corrosione in una vasta gamma di ambienti, tra cui aria, vapore, acqua e alcuni acidi, alcali e sali. La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile dipende dalla sua specifica composizione in lega, in particolare dal contenuto di cromo, che forma un film stabile di ossido di cromo sulla superficie dell'acciaio, proteggendo il metallo da ulteriore corrosione.

Al contrario, l'alluminio stesso, sebbene capace di formare naturalmente un film protettivo sottile ma forte di ossido di alluminio contro la corrosione in ambienti secchi, è meno resistente alla corrosione in ambienti contenenti chimici umidi o corrosivi. La resistenza alla corrosione della lega di alluminio può essere migliorata aggiungendo altri elementi come rame, silicio, magnesio, zinco, ecc. E la sua resistenza alla corrosione può essere ulteriormente migliorata da tecniche di trattamento superficiale come l'anodizzazione.

Nel complesso, l'acciaio inossidabile è generalmente superiore alle leghe di alluminio in termini di resistenza alla corrosione, specialmente in condizioni ambientali difficili. Tuttavia, la leggera e la lavorabilità delle leghe di alluminio li rende ancora il materiale preferito per alcune applicazioni. Quando si selezionano un materiale, la decisione su quale metallo utilizzare deve essere basata sull'ambiente e sui requisiti specifici dell'applicazione.

Perché l'acciaio richiede un trattamento superficiale e l'alluminio no?

L'acciaio richiede spesso un trattamento superficiale, principalmente perché è soggetto a ruggine e un trattamento superficiale migliora la sua resistenza alla corrosione, resistenza all'abrasione e aspetto. Ad esempio, trattamenti come la zincatura a caldo, la pittura e la lucidatura possono formare un film protettivo sulla superficie dell'acciaio, estendendo la sua vita e migliorando la sua estetica. Inoltre, i trattamenti superficiali migliorano l'adesione del rivestimento sulla superficie dell'oggetto, creano la rugosità superficiale appropriata e migliorano la compatibilità del rivestimento con il substrato.

Al contrario, il film di ossido naturale in alluminio e le sue leghe fornisce un grado di protezione che lo rende più resistente alla corrosione in molti ambienti. I trattamenti superficiali in alluminio sono generalmente motivati ​​da esigenze specifiche dell'applicazione, come una migliore resistenza all'usura, durezza o proprietà di superficie specifiche, piuttosto che principalmente per prevenire la corrosione, come nel caso dell'acciaio. Di conseguenza, i trattamenti superficiali per l'alluminio sono meno comuni e meno urgenti rispetto all'acciaio.