1020 vs 1045: Acciai a Basso Carbonio e a Medio Carbonio a Confronto

Il divario chimico

	SAE 1020	SAE 1045
Carbonio	0.17–0.23%	0.43–0.50%
Resistenza come laminato	~350–450 MPa	Classe ~600 MPa
Percorso di tempra	Solo cementazione	Tempra in profondità / superficiale
Saldabilità	Eccellente	Richiede preriscaldo e cura

Che cosa fa bene il 1020

Il 1020 è un acciaio da saldatura e formatura: basi di macchine, staffe, perni e alberi che vedono carichi modesti. Non può essere temprato in profondità — non c'è carbonio sufficiente — ma è un eccellente acciaio da cementazione. Dopo cementazione e tempra, lo strato raggiunge circa 58–62 HRC mentre il nucleo a basso carbonio resta morbido e tollerante agli urti: la ricetta classica per perni, boccole e ingranaggi leggeri. Si piega inoltre, si imbutisce in profondità e si salda senza procedure speciali, ed è per questo che domina la fabbricazione generale.

Che cosa fa bene il 1045

Il 1045 contiene carbonio sufficiente per temprarsi in profondità in sezioni moderate — realisticamente qualche decina di millimetri con spegnimento in olio o acqua — e risponde bene alla tempra a induzione o alla fiamma, dando strati intorno a 55–60 HRC su un nucleo tenace normalizzato o bonificato. Quella combinazione ne fa l'acciaio predefinito per alberi, assali, grezzi di ingranaggi e bulloni del macchinario di medio impiego.

Il compromesso sulla saldabilità

Lo stesso carbonio che rende il 1045 temprabile ne aumenta l'equivalente di carbonio e il rischio di cricche. Saldare il 1045 richiede tipicamente preriscaldo (spesso nell'intervallo 150–250 °C a seconda di spessore e vincolo), consumabili a basso idrogeno e talvolta una distensione. Nulla di ciò si applica al 1020, che è abitualmente saldato senza alcun preriscaldo.

Scelta

• Strutture saldate, pezzi formati, parti antiusura cementate → 1020.
• Alberi e pezzi di macchina che richiedono superfici di usura temprate o resistenza in bonifica → 1045.
• Sezioni spesse che richiedono durezza uniforme in profondità → nessuno dei due; salire a un acciaio al cromo-molibdeno come il 4140, dove la temprabilità viene dalla lega anziché dal carbonio.

La condizione è metà della specifica

Entrambi i gradi sono venduti laminati a caldo, normalizzati, trafilati a freddo e (per il 1045) bonificati, e le proprietà si muovono più con la condizione che con le piccole differenze chimiche tra acciaierie. Il 1045 in condizione bonificata raggiunge resistenze a trazione nella regione ~700–850 MPa con duttilità e comportamento a fatica di gran lunga migliori della barra come laminata di identica chimica — il motivo per cui le specifiche per alberi nominano una condizione, non solo un grado. La trafilatura a freddo aumenta resistenza e migliora la finitura su entrambi gli acciai a qualche costo di duttilità, ed è la forma di fornitura standard per piccoli pezzi torniti. Quando si confrontano le quotazioni, confrontare insieme grado + condizione + norma; "1045" da solo descrive una chimica, non una prestazione.

Nomi vicini da sorvegliare

Le specifiche arrivano spesso con gradi confinanti: 1018 e 1022 si comportano essenzialmente come il 1020 (le differenze sono manganese e piccoli spostamenti di carbonio), mentre C45 è la controparte EN del 1045 e il 1045 stesso si sovrappone al grado GB 45. Queste sostituzioni sono normalmente sicure per l'ingegneria generale, ma la norma di riferimento dovrebbe comunque essere nominata sull'ordine, perché le definizioni di condizione di fornitura e i requisiti di prova — non la chimica — sono dove i quasi-equivalenti divergono silenziosamente.