La durezza dei metalli è una delle caratteristiche più importanti da prendere in considerazione in previsione di una eventuale lavorazione. Può essere utile, ma soprattutto interessante, scoprire quali sono i metalli più duri da lavorare, cioè più forti e resistenti. È vero, in teoria quando pensiamo a qualunque metallo lo immaginiamo duro. Eppure, le caratteristiche intrinseche – non solo la durezza, quindi, ma anche la duttilità, la malleabilità e la lucidità, così come la conduttività termica e la conduttività elettrica – cambiano in base al tipo. A differenza di quel che si è soliti immaginare, non è l’acciaio il metallo – anche se sarebbe più preciso dire lega metallica – più forte. A proposito: la forza di un metallo ha a che fare con la sua resistenza all’impatto, la sua resistenza di snervamento, la sua resistenza alla compressione e la sua resistenza alla trazione.
I metalli più duri al mondo
La classifica dei metalli più duri al mondo vede al primo posto il tungsteno, che viene utilizzato fra l’altro per la produzione di missili e proiettili e si caratterizza per un punto di fusione di 3422 gradi. In seconda posizione c’è l’acciaio, che tutti noi ben conosciamo, e che viene impiegato per la realizzazione di edifici, di infrastrutture, di autostrade e di ferrovie. Il terzo gradino del podio è occupato dal cromo, che è presente nell’acciaio inox, mentre la top five è completata dal titanio e dal ferro, presenti rispettivamente nelle navicelle aerospaziali e nei pilastri. Ancora, il sesto metallo più forte del pianeta è il vanadio, un legante per l’acciaio, e il settimo è il lutezio, che viene adoperato per i catalizzatori destinati alla produzione di petrolio. Infine, nella classifica dei primi dieci ci sono lo zirconio, l’osmio e il tantalio, presenti rispettivamente nelle centrali nucleari, nel platino e in diverse leghe.
La lavorabilità dei metalli
Le lavorazioni a cui i metalli possono essere sottoposti sono numerose. L’incisione laser, per esempio, è finalizzata principalmente a garantire la tracciabilità dei prodotti, ma può avere anche molte altre finalità, sia di carattere funzionale che di natura prettamente estetica. Lo stato metallurgico del pezzo è, in ogni caso, uno dei fattori più importanti – insieme con la durezza – che determinano la lavorabilità. La grossezza della grana, in particolare, di solito corrisponde a una buona lavorabilità, eccezion fatta per i materiali duttili e teneri: in questo caso la lavorabilità è migliore quando la grana è fine.
La durezza
La marcatura laser dei metalli e le altre lavorazioni dipendono anche dalla durezza. Va detto, comunque, che in riferimento alla correlazione tra durezza e lavorabilità dei metalli esistono delle eccezioni di cui è opportuno tenere conto. Per esempio è stato rilevato che la lavorabilità degli acciai austenitici al manganese che non superano i 200 Brinell di durezza è molto ridotta, mentre sono molto più lavorabili acciai normali che hanno una durezza più elevata. C’è una motivazione, comunque: la lavorabilità ha a che fare soprattutto con la durezza alla temperatura di taglio, con la durezza dei granuli singoli e con la durezza del truciolo, la quale può essere fino a 3 volte più elevata rispetto alla durezza a freddo del metallo originaria a causa della pressione che viene esercitata.
Lavorabilità e proprietà intrinseche dei metalli
A definire la difficoltà più o meno elevata di lavorazione dei metalli ci sono anche altre proprietà meccaniche, come la resistenza allo scorrimento e la resistenza alla tradizione; va tenuto presente comunque che i valori di questi parametri vengono modificati dalla temperatura, e che le condizioni che si concretizzano durante il taglio o l’incisione sono differenti da quelle che si riscontrano in occasione delle prove statiche. Una lavorabilità migliore, invece, viene garantita da lavorazioni precedenti, sia a caldo che a freddo: per esempio la trafilatura. Non si tratta comunque di una regola generale, ma di un aspetto che si riscontra soprattutto negli acciai con una ridotta percentuale di carbonio. Infine, è da segnalare che il grado di finitura che viene raggiunto è direttamente correlato alla duttilità del metallo che deve essere lavorato, e quindi con la sua capacità di lasciar fluire il truciolo evitando la formazione del pretruciolo, il cui effetto sarebbe quello di compromettere in modo evidente la finitura.
