Numeri di acciaio AISI/SAE spiegati: leggere 4140, 1045 e 304

Il sistema a quattro cifre per acciai al carbonio e legati

Per gli acciai al carbonio e legati, il codice SAE/AISI ha quattro cifre:

• Prima cifra — famiglia di lega: 1 = carbonio, 2 = nichel, 3 = nichel-cromo, 4 = molibdeno (inclusi Cr-Mo e Ni-Mo), 5 = cromo, 6 = cromo-vanadio, 7 = tungsteno, 8 = nichel-cromo-molibdeno, 9 = silicio-manganese.
• Seconda cifra — contenuto approssimativo dell'elemento di lega principale negli acciai legati: 23xx porta circa 3.5% Ni, 31xx circa 1.25% Ni con cromo. Negli acciai al semplice carbonio 10xx è semplicemente 0.
• Ultime due cifre — carbonio nominale in centesimi di percento: 4140 ≈ 0.40% C, 1045 ≈ 0.45% C, 8620 ≈ 0.20% C.

Quindi 4140 si legge come "famiglia Cr-Mo, circa 0.40% di carbonio" e 4340 come "famiglia Ni-Cr-Mo, 0.40% di carbonio" — il sistema indica a colpo d'occhio la classe della ricetta, ed è per questo che gli ingegneri continuano a ragionare con esso.

Sottofamiglie degli acciai al carbonio

• 10xx — acciai al semplice carbonio.
• 11xx — acciai risolforati a lavorabilità migliorata.
• 12xx — acciai risolforati e rifosforati a lavorabilità migliorata.
• 15xx — acciai al carbonio con manganese elevato (tipicamente 1.00–1.65%).

Le lettere all'interno del codice portano informazioni reali: B indica acciaio trattato al boro (50B44), L indica acciaio al piombo a lavorabilità migliorata (12L14) e una H finale (4140H) significa che i limiti di temprabilità sono garantiti secondo una fascia standard piuttosto che per la sola chimica.

Inossidabile: una logica diversa a tre cifre

Gli acciai inossidabili e resistenti al calore usano tre cifre, dove la prima cifra è una famiglia, non un elemento:

• 2xx — austenitici al cromo-nichel-manganese.
• 3xx — austenitici al cromo-nichel: 304, 316, 321. Le ultime due cifre sono numeri progressivi all'interno della famiglia.
• 4xx — acciai al cromo: martensitici (410, 420) e ferritici (430, 409).
• 5xx — gradi a basso cromo resistenti al calore.
• 6xx — gradi indurenti per precipitazione (630, meglio noto come 17-4 PH).

Le lettere di suffisso contano quanto le cifre: L = carbonio basso (≤ 0.03%), H = carbonio superiore controllato per servizio di scorrimento viscoso, N = rinforzato con azoto, Ti/Nb = gradi stabilizzati (316Ti, 347).

Altre due convenzioni da conoscere

• La lettera E davanti a un codice (E52100, l'acciaio per cuscinetti) indica storicamente la fusione in forno elettrico — una garanzia di processo collegata alla stessa lega, non una lega diversa.
• Codici che condividono le prime tre cifre ma differiscono per il carbonio sono acciai diversi nel comportamento: 4130, 4140 e 4150 portano una famiglia di ricetta Cr-Mo rispettivamente in impieghi per tubi, alberi e molle, solo attraverso il contenuto di carbonio e il trattamento termico che esso consente.

Avvertenze

Il codice descrive solo la chimica nominale — non dice nulla su forma del prodotto, trattamento termico o proprietà garantite, che provengono dalla specifica ASTM/ASME ordinata. AISI stessa non mantiene più il sistema; la custodia è passata a SAE e ASTM e i numeri sopravvivono formalmente come designazioni UNS (G41400, S30400) che le specifiche moderne citano. Due gradi che condividono un codice a quattro cifre in specifiche diverse sono la stessa famiglia di lega, non prodotti automaticamente intercambiabili.