Visualizza wikitesto di Acciaio

{{nota disambigua}}
{{nota disambigua||Acciai (disambigua)|Acciai}}
{{Materiale
|nome = Acciaio
|immagine1_nome = Counterbore hole stainless steel.jpg
|immagine1_dimensioni = 150px
|immagine1_descrizione = [[Lamatura]] ottenuta su una [[piastra]] in acciaio
|immagine2_nome = Ferrite-perlite-steel-A285.jpeg
|immagine2_dimensioni = 150px
|immagine2_descrizione = Acciaio al [[microscopio]]
|nomi_alternativi = 
|titolo_caratteristiche_generali = ---
|composizione = [[Lega (metallurgia)|lega]] composta principalmente da [[ferro]] e [[carbonio]]
|aspetto = grigio lucente
|stato_aggregazione = solido
|cristallinità = in genere policristallino
|titolo_proprietà_chimico-fisiche = ---
|densità_condensato = 7,5÷8<br />(7500÷8000&nbsp;kg/m³)<ref name=Callister766>{{Cita|Callister|p. 766}}.</ref><ref name=engpl/>
|densità_g_l = 7500÷8000
|densità_gas = 
|indice_di_rifrazione = 
|punto_isoelettrico = 
|solubilità_acqua = 
|temperatura_di_fusione = 1370÷1536&nbsp;°C<ref name=Callister766/>
|temperatura_di_ebollizione = 
|viscosità_cinematica = 
|viscosità_cinematica_temperatura = 
|viscosità_dinamica = 
|viscosità_dinamica_temperatura = 
|capacità_termica = 
|coefficiente_dilatazione_termica_lineare = {{exp|9,9|-6}}÷{{exp|16|-6}}<ref name=Callister766/>
|coefficiente_dilatazione_termica_volumetrica = 
|conduttività_termica = 16÷52<ref name=Callister766/>
|resistività_elettrica = 0,142÷{{Exp|0,714|-6}}<ref name=engpl/>
|titolo_proprietà_meccaniche = ---
|resistenza_trazione = {{Exp|4,89|7}}÷{{exp|1,12|8}}<br />(480÷1100 MPa)<ref name=engpl>{{cita testo|url=http://www.engineerplant.it/tab_metalprop.htm|titolo=Tabelle proprietà fisiche dei metalli<!-- Titolo generato automaticamente -->}}</ref>
|tensione_snervamento = {{exp|2,09|7}}÷{{exp|8,36|7}}<br />(205÷820 MPa)<ref name=enginlab>{{cita testo|url=http://www.enginlab.it/public/utilita/proprieta-acciaio.php|titolo=EnginLAB - Proprietà acciaio<!-- Titolo generato automaticamente -->|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20100124093236/http://www.enginlab.it/public/utilita/proprieta-acciaio.php }}</ref><ref>{{cita testo|url=http://digilander.libero.it/carlopala/ec3/carmec.htm|titolo=Caratteristiche meccaniche dell'acciaio<!-- Titolo generato automaticamente -->}}</ref>
|resistenza_compressione = 
|resistenza_flessione = 
|resistenza_torsione = 
|resistenza_taglio = 
|modulo_elastico_longitudinale = 196÷210<ref name=engpl/>
|modulo_comprimibilità = 
|modulo_elastico_tangenziale = 
|durezza_Brinell = 
|durezza_Vickers = 
|durezza_Rockwell = 
|durezza_Mohs = 
|durezza_Knoop = 
|resistenza_a_fatica = {{Exp|1,83|7}}÷{{exp|5|7}}<br />(180÷490 MPa)<ref name=enginlab/>
|resistenza_urto_Charpy = 
|resistenza_urto_Izod = 
|titolo_proprietà_tossicologiche = 
|LD50 = 
|titolo_indicazioni_sicurezza = 
|flash_point = 
|temperatura_di_autoignizione = 
|TLV = 
|simbolo1 = 
|simbolo2 = 
|simbolo3 = 
|simbolo4 = 
|simbolo5 = 
|frasiR = 
|frasiS = 
|titolo_codice_riciclaggio = ---
|codice_riciclaggio = #40 FE
|immagine_codice_riciclaggio = Recycling-Code-40.svg
|immagine2_codice_riciclaggio = 
|immagine3_codice_riciclaggio = 
}}
[[File:Hex nut.JPG|thumb|Dado in acciaio, l'oggetto di [[Disegno industriale|progettazione industriale]] più prodotto al mondo]]
[[File:Casemate museum Kornwerderzand, Afsluitdijk (9788118406).jpg|thumb|Porta in lastra rinforzata d'acciaio verniciato]]
[[File:Steel wire rope.JPG|thumb|Cavi d'acciaio]]

L{{'}}'''acciaio''' è una [[Leghe ferrose|lega ferrosa]] composta principalmente da [[ferro]] e [[carbonio]], quest'ultimo in [[Concentrazione (chimica)|percentuale]] non superiore al 1,7%; oltre tale limite, le proprietà del materiale cambiano e la lega assume la denominazione di [[ghisa]].<ref name=":2">{{Cita web|lingua=it|url=https://www.treccani.it/enciclopedia/acciaio/|titolo=Acciaio - Enciclopedia|sito=Treccani}}</ref>

== Storia ==
{{vedi anche|storia della siderurgia}}
{{S sezione|tecnologia|storia}}
{{C|Sezione sproporzionata: anche in presenza di voce di approfondimento (che però è su tutta la siderurgia, non solo l'acciaio), qui è troppo stringato, con l'evidente anomalia di essere invece dilungata per quanto riguarda l'industria automobilistica e quindi per forza di cosa gli ultimissimi secoli|tecnologia|arg2=storia|gennaio 2024}}

Nonostante già i romani si riferissero al termine acciaio (''chalyps''), esso in realtà era un tipo di [[ferro]] particolarmente resistente; solo nel 1740 venne prodotto l'acciaio moderno da B. Huntsman, che fuse del ferro cementato in un [[crogiolo]], il che rese l'Inghilterra all'avanguardia nell'arte [[Siderurgia|siderurgica]]. Nel 1783 fu adottato da H. Cort un nuovo metodo ([[puddellaggio]]) che consisteva nell'utilizzare il [[carbon fossile]] al posto della legna. Nel 1855, [[Henry Bessemer]] inventò il [[Convertitore Bessemer|convertitore]] che da lui prende il nome, per la produzione dell'acciaio su larga scala.<ref name=":2" />

Nel corso della storia, l'acciaio è sempre stato impiegato in modo assai versatile. Tale materiale è stato indispensabile per l'innovazione tecnologica di tutto il mondo. Infatti, senza la sua disponibilità e il suo basso costo, la [[rivoluzione industriale]] non sarebbe stata possibile. Col passare del tempo, le tecniche di produzione dell'acciaio sono state perfezionate.

Al giorno d'oggi, esistono molteplici tipologie di acciai, ciascuna relativa a diverse esigenze progettuali e di mercato.

=== Applicazione nell'industria automobilistica ===
La rapida crescita del settore automobilistico contribuì all'espansione economica del [[dopoguerra]] (anni '50/'60) in [[Stati Uniti d'America|U.S.A.]] Le industrie iniziarono a progettare veicoli più sicuri, più eco-sostenibili e più efficienti nel consumo di carburante. Aumentò la richiesta di materiali innovativi con alta performance, così da entrare in competizione con quelli dei mercati esteri.

In quegli anni, il governo statunitense pubblicò una legislazione molto severa (Federal Clean Air Act), che fu messa in vigore solo nel 1970. Essa garantiva un quadro normativo secondo cui dovevano essere ridotte e monitorate le emissioni inquinanti di [[anidride carbonica]]. Inoltre, fu istituita un’agenzia per la protezione ambientale, la [[Environmental Protection Agency]] (EPA).

Qualche anno dopo, nacque la [[NHTSA]] (National Highway and Traffic Safety Administration), un’amministrazione statunitense che si occupava di regolamentare il traffico dal punto di vista della sicurezza per tutti i veicoli a motore.

Nel 1973 il prezzo dei carburanti aumentò notevolmente a causa di un’interruzione della fornitura derivante dall'embargo al petrolio arabo. Il settore dell'automotive iniziò a produrre autoveicoli più leggeri e di minori dimensioni, che quindi richiedessero un basso consumo di carburante.

Nell’industria automobilistica aumentò la produzione di [[Acciaio effervescente|rimmed steels]], ovvero “acciai effervescenti” (un tipo di acciaio disossidato a bassa quantità di [[carbonio]]), per la loro superiore qualità sulla superficie, purezza e duttilità. Tali materiali potevano essere rafforzati per [[alligazione]], aumentando il tenore di carbonio o di [[azoto]] con un trattamento termico post-formatura. Tuttavia, questi acciai davano due problemi principali: il primo riguardava le [[linee di Luder]], ovvero linee di allungamento date da prove di trazione, e il secondo era dovuto al fatto che non era un processo moderno come la colata continua di getti, più efficiente della tradizionale colata di lingotti con conseguente produzione di lastre per rullatura.

In sostituzione al rimmed steel le industrie svilupparono un nuovo tipo di lega, soprannominata “[[Acciaio non effervescente|killed steel]]”. L’[[alluminio]] veniva, infatti, aggiunto all’acciaio, sostituendo il carbonio nella reazione di ossidazione, eliminandolo definitivamente. Inoltre, spesso veniva inserito azoto per rendere l’acciaio ancora più resistente.

All’epoca venivano anche utilizzati acciai denominati “acciai ad altissima resistenza”, con alta resistenza a trazione (fino a 600 [[MPa]]). Di questa categoria facevano parte anche gli acciai [[Martensitico|martensitici]], ad alto contenuto di carbonio e ottenuti da processi di [[Ricottura di addolcimento|ricottura]], e gli acciai da ricottura di recupero, che venivano [[Laminazione|laminati]] a freddo a livelli di sollecitazione molto alti e poi ricotti sotto la temperatura di ricristallizzazione per recuperare la duttilità. Entrambi questi materiali trovarono impiego nel settore automotive come paraurti e raggi, dove non era indispensabile che l’acciaio fosse formabile.

In questo periodo, furono sperimentati per la prima volta nell’industria automobilistica gli acciai bifase, caratterizzati da una microstruttura [[Martensite|martensitica]] o ferritica con isole bainitiche. Questi materiali si ottenevano da processi di ricottura, seguiti da un successivo veloce raffreddamento.

Tuttavia, all’epoca questi acciai avevano una bassa capacità di raffreddamento, quindi bassa [[temprabilità]], ed erano difficilmente saldabili. Soltanto 20 anni dopo, con l’avanzamento della tecnologia e delle tecniche metallurgiche, saranno tra i materiali più richiesti nel mercato automotive.

Acciai ancora oggi molto utilizzati dalle industrie sono gli [[AHSS]] con aggiunta di [[niobio]], [[titanio]], [[vanadio]] e [[zirconio]] per affinare i grani, rendendo il materiale più resistente. Essi hanno alta resistenza a snervamento (fino a 550 MPa) e allo stesso tempo alta duttilità.

[[Anni 1980|Negli anni ’80]], aumentò la richiesta di materiali resistenti con buona integrità per i paraurti e l’impatto sugli alberi motore. Inoltre, gli ingegneri industriali studiarono come migliorare l’efficienza del consumo di carburante, riducendo il peso del veicolo e ridimensionandolo.

Nel 1983 la Corporazione Nazionale Americana degli Acciai aprì a Detroit il primo centro di industrie di acciaio completamente dedite all’automotive.

Nel 1984 [[Pontiac Fiero]] lanciò un nuovo materiale più duttile e leggero sul mercato: la [[Materie plastiche|plastica]]. Quest’ultima sarà per il mercato dell’acciaio un temibile avversario, perché, oltre ad essere molto leggero, è resistente a corrosione.

Nel 1987 ci fu la prima collaborazione tra industria dell’acciaio e industria automobilistica.

A quei tempi, gli acciai più utilizzati nell’automotive erano gli [[AHSS]] legati, dotati di alta resistenza e ottima capacità di assorbimento di energia, e gli acciai temprabili, resistenti alle ammaccature esterne delle carrozzerie. Tali materiali migliorarono le prestazioni delle vetture vendute, riducendone il peso.

Negli anni ’80, ci fu un notevole sviluppo del mercato americano di acciai, poiché iniziarono collaborazioni con case automobilistiche di paesi di altri continenti come il [[Giappone]], che insediò industrie in [[Ohio]] per [[Honda]], in [[Tennessee]] per [[Nissan Motor|Nissan]] e in altri stati per [[Toyota]].

Da questo momento, l’industria automotive inizierà a produrre acciai galvanizzati con getti caldi e rivestiti di uno strato elettrolitico. Anche quelli con rivestimenti in zirconio saranno molto richiesti per la loro ottima formabilità e saldabilità.

Il ventesimo secolo è stato un periodo di grande innovazione per l’industria automobilistica, caratterizzato da alta competitività e sfide tecnologiche sul mercato. Con il passare dei decenni, è aumentata sempre di più la domanda di carburante, a causa dell’incremento della dimensione dei veicoli, ma sempre rispettando le norme ambientali. Per quanto riguarda invece la sicurezza della vettura, sono state sviluppate diverse prove di impatto con i nuovi materiali.

Gli acciai [[AHSS]], che nel 1960 erano i più utilizzati, si sono rivelati i più performanti anche alla fine degli anni ’90, per la loro formabilità, livello di ritorno elastico e flessibilità delle proprietà meccaniche.

Nel ventunesimo secolo, l’industria automobilistica ha migliorato caratteristiche come duttilità e resistenza in materiali come acciai bifase, acciai multifase e acciai trasformati per plasticità indotta.<ref name=":0">{{Cita libro|titolo=Automotive Steels: Design, Metallurgy, Processing and Applications}}</ref>

== Descrizione ==
=== Classificazione ===
==== In base al tenore di carbonio ====
Il carbonio si presenta esclusivamente sotto forma di [[cementite]] o [[carburo di ferro]].

Gli acciai sono leghe sempre [[Plasticità (fisica)|plastiche]] a caldo, cioè [[fucinatura|fucinabili]], a differenza delle [[ghisa|ghise]].
In base al tasso di carbonio gli acciai si dividono in:

* extra dolci: carbonio tra lo 0,05% e lo 0,15%;
* dolci: carbonio tra lo 0,15% e lo 0,25%;
* semidolci: carbonio tra lo 0,25% e lo 0,40%
* semiduri: carbonio tra lo 0,40% e lo 0,60%;
* duri: carbonio tra lo 0,60% e lo 0,70%;
* durissimi: carbonio tra lo 0,70% e lo 0,80%;
* extra duri: carbonio tra lo 0,80% e lo 0,85%.
Gli '''acciai dolci''' sono i più comuni e meno pregiati.<ref>{{Cita web|url=http://www.anellieflange.com/carpenteria/carpenteria-meccanica/|titolo=Carpenteria metallica: flange o anelli calandrati Carpenteria meccanica Carpenteria e acciaio · carpenteria e lavorazioni meccaniche.|accesso=6 marzo 2022}}</ref>

==== In base ai tenori di altri leganti ====
Sono presenti degli ulteriori [[elementi alliganti]] aggiunti per lo più sotto forma di [[ferrolega|ferroleghe]]. In base alla composizione chimica gli acciai si possono distinguere in due gruppi:
* '''acciai non legati''': sono acciai nel quale i tenori degli elementi di lega rientrano nei limiti indicati dal prospetto I della UNI EN 10020;
* '''[[acciai legati]]''': sono acciai per i quali almeno un limite indicato del suddetto prospetto I viene superato.
Per convenzione gli acciai legati si suddividono in:
* ''bassolegati'': nessun elemento al di sopra del 5%;
* ''altolegati'': almeno un elemento di lega al di sopra del 5%.

=== Elementi di lega e proprietà dell'acciaio ===
Gli elementi di lega, naturalmente presenti nell'acciaio o aggiunti per conferire caratteristiche specifiche, determinano alcune modifiche delle proprietà chimico/fisiche del materiale, quali ad esempio:
* [[Fosforo]] (massima percentuale tollerata 0,05%) e [[zolfo]] (massima percentuale tollerata 0,05%): riducono la [[tenacità]] dell'acciaio; tuttavia, lo zolfo può essere inserito volontariamente per migliorare la lavorabilità all'utensile, rendendo il truciolo più friabile e di facile asportazione, usato solitamente in combinazione con il [[manganese]] che forma solfuri di manganese (MnS) tondeggianti minimizzando la perdita di tenacità.
* [[Idrogeno]]: favorisce la [[Frattura (meccanica)|fragilità]], [[nocivo]] in tenori superiori a 2 [[parti per milione|ppm]]; induce la formazione di fiocchi.
* [[Ossigeno]]: riduce la lavorabilità a caldo; abbassa le caratteristiche meccaniche.
* [[Azoto]]: promuove l'invecchiamento dell'acciaio al carbonio; aumenta la resistenza al [[pitting]] negli acciai inossidabili (coefficiente 16 nella formula di calcolo del PREN); aumenta la resistenza meccanica degli acciai inossidabili; stabilizza l'austenite negli acciai inossidabili.
* [[Manganese]] (massima percentuale tollerata 0,8%): agisce come desolforante e disossidante; in alte percentuali aumenta il tasso di [[incrudimento]]; stabilizza l'austenite a bassa temperatura.
* [[Alluminio]]: disossidante; affinante del grano.
* [[Silicio]] (massima percentuale tollerata 0,4%): disossidante; aumenta l'elasticità.
* [[Titanio]] e [[niobio]]: disossidante; il titanio denitrurante; il niobio nitrurante durante la conversione in A.O.D.: affinante del grano; previene la corrosione intergranulare negli acciai inox.
* [[Niobio]] e [[tantalio]]: essenziali negli acciai indurenti per precipitazione: aumentano la resistenza meccanica; aumentano la resistenza a fatica; aumentano la resistenza a corrosione e all'usura. 
* [[Molibdeno]]: aumenta la [[tempra]]bilità e la resistenza a caldo e all'usura, oltre che la durezza a caldo; aumenta la resistenza alla corrosione degli acciai inox, in particolare la resistenza al pitting (coefficiente 3,3 nella formula di calcolo del PREN); aumenta la resistenza meccanica ad alta temperatura; viene utilizzato con concentrazioni notevoli (9% circa) per produrre acciai per utensili.
* [[Cromo]]: aumenta la temprabilità; aumenta la resistenza all'usura e alla corrosione; aumenta la stabilità al rinvenimento; con concentrazioni superiori al 12% è utilizzato negli acciai inossidabili ferritici e martensitici; aumenta la resistenza al "pitting" (Coefficiente 1 nella formula di calcolo del PREN).
* [[Nichel]]: aumenta la resistenza e la durezza dopo la [[Bonifica (metallurgia)|bonifica]]; aumenta di poco la temprabilità; partecipa alla resistenza alla corrosione dell'acciaio inox, dove raggiunge percentuali molto elevate (25% circa); stabilizza l'austenite a basse temperature.
* [[Vanadio]]: aumenta la resistenza meccanica e la resistenza all'usura.
* [[Tungsteno]]: aumenta la resistenza all'usura e la durezza; è impiegato con tenori che vanno dal 13 al 25% negli acciai rapidi per utensili.
* [[Rame]]: può provocare [[cricca (metallurgia)|cricche]] a seguito di lavorazioni a caldo; migliora la resistenza alla corrosione ([[acciaio Corten]]).
* [[Stagno (elemento chimico)|Stagno]]: favorisce la [[fragilità]].

== Produzione dell'acciaio ==
{{vedi anche|centro siderurgico|lavorazione mineraria}}
[[File:Allegheny Ludlum steel furnace.jpg|thumb|Produzione dell'acciaio]]

Nel mondo si producono ogni anno oltre 1,864 milioni di [[tonnellata|tonnellate]] di acciaio,<ref>Produzione [[2020]]: 1.864 milioni di tonnellate - {{cita testo|url=https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2021/Global-crude-steel-output-decreases-by-0.9--in-2020.html|titolo=Worldsteel 2020 production}}</ref> ottenute sia dal ciclo integrale con l'affinazione della ghisa dell'altoforno sia con la fusione dei rottami ferrosi, e successivamente lavorate tramite diversi [[processo di produzione industriale|processi di produzione industriale]], quali ad esempio la [[laminazione]], l'[[estrusione]], la [[trafilatura]], la [[forgiatura]], il [[trattamento termico]] e lo [[stampaggio]].

{| class="wikitable" align=center
! colspan=2|I maggiori produttori di acciaio nel 2019<ref>{{Cita web |url=https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:391fbe61-488d-46d1-b611-c9a43224f9b8/2019%2520global%2520crude%2520steel%2520production.pdf |titolo=World Crude Steel Production - Summary |accesso=3 aprile 2021 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200130161636/https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:391fbe61-488d-46d1-b611-c9a43224f9b8/2019%2520global%2520crude%2520steel%2520production.pdf |urlmorto=sì }}</ref><ref>{{Cita web|url=https://worldsteel.org/media-centre/press-releases/2020/global-crude-steel-output-increases-by-3-4-in-2019/|titolo=Global crude steel output increases by 3.4% in 2019|sito=worldsteel.org|lingua=en|accesso=6 marzo 2022}}</ref>
|-
! Paese
! Produzione ([[tonnellata|milioni di tonnellate]])
|-
| {{CHN}}||align=right|996,3
|-
| {{IND}}||align=right|111,2
|-
| {{JPN}}||align=right|99,3
|-
| {{USA}}||align=right|87,9
|-
| {{RUS}}||align=right|71,6
|-
| {{KOR}}||align=right|71,4
|-
| {{DEU}}||align=right|39,7
|-
| {{TUR}}||align=right|33,7
|-
| {{BRA}}||align=right|32,2
|-
| {{IRN}}||align=right|31,9
|-
| {{ITA}}||align=right|23,2
|-
| {{TWN}}||align=right|22,1
|-
| {{UKR}}||align=right|20,8
|-
| {{VNM}}||align=right|20,1
|-
| {{MEX}}||align=right|18,6
|-
| {{FRA}}||align=right|14,5
|-
| {{ESP}}||align=right|13,6
|-
| {{CAN}}||align=right|12,8
|-
| {{POL}}||align=right|9,1
|-
| {{BGD}}||align=right|9,0
|-
|}

=== Estrazione e preparazione dei minerali di ferro ===
{{vedi anche|ferro}}
[[File:LightningVolt Iron Ore Pellets.jpg|thumb|left|Minerali ferrosi pronti per essere lavorati]]
Il processo industriale siderurgico comincia con l'estrazione dei minerali metalliferi contenenti il ferro (che non si trova allo stato puro in natura) dalle cave o dalle miniere. Come per molti metalli, si effettua la frantumazione dei minerali estratti e una successiva macinazione. Questi vengono lavati da polveri e impurità e categorizzati a seconda della concentrazione dei metalli contenuti mediante separazione magnetica o gravitazionale. Seguono poi le operazioni di [[flottazione]], [[vagliatura]], [[Calibrazione|calibratura]], [[Essiccamento|essiccazione]], [[calcinazione]] e [[arrostimento]] dei minerali. A questo punto i minerali di ferro sono stati ripuliti dalla maggior parte delle impurità e sono pronti per essere fusi negli [[Altoforno|altiforni]].<ref name=enciclopediafabbri>{{Cita|AA.VV.|voll. II, III, IV , V pp. 410-414, 466-471, 533-538, 925-929, 1054-1059, 1236-1241, 1320-1324, 1513-1517}}.</ref>

=== Produzione della ghisa grezza ===
{{vedi anche|altoforno}}
[[File:Cornigliano altoforno dismesso.jpg|thumb|L'altoforno dismesso e ora smantellato presso il centro siderurgico di Genova-Cornigliano]]

La [[ghisa]] è una lega [[ferro]]-[[carbonio]] a tenore di carbonio relativamente alto (> 2,06% fino al 6%); è il prodotto finito risultante dai processi chimici e termici che avvengono all'interno dell'[[altoforno]]. L'altoforno è composto dal crogiolo (parte bassa) e dal tino (parte alta). La lavorazione nell'altoforno inizia con la preparazione della cosiddetta "carica", ossia un composto a strati di minerale ferroso, [[Coke (carbone)|coke]] e calcare, dopodiché questa è introdotta nella bocca dell'altoforno, sita sulla cima del tino, da montacarichi a piano inclinato. La disposizione della carica è a strati alterni di minerale ferroso, coke e calcare. L'aria calda proviene dal Cowper che è un tipo di [[scambiatore di calore]] rigenerativo in cui una corrente (d'aria) viene scaldata dal calore delle pareti divisorie di refrattario che a loro volta sono riscaldate dai gas usciti dalla bocca dell'altoforno. L'aria calda immessa nella parte bassa dell'altoforno reagisce sul coke che diventa subito incandescente grazie all'ossigeno in essa contenuto:

:<chem>C + O2 -> CO2 (+ 97000 cal)</chem>
:<chem>CO2 + C -> 2 CO</chem>
:<chem>FeO + CO -> Fe + CO2</chem>

ossia viene separato l'ossigeno dal ferro presente nei minerali caricati. Quindi il ferro fuso per via delle alte temperature d'esercizio mescolandosi col carbonio del coke, si raccoglie nel crogiolo. La corrente dei gas caldi che defluisce dalla parte alta del tino (dell'altoforno) preriscalda i materiali appena immessi provocandone anche la disidratazione. L'estrazione della ghisa fusa (spillatura) e delle scorie avviene dal basso con l'altoforno acceso, in funzione. Lo spillaggio avviene solitamente ogni 2-3 ore, ma tra il caricamento e l'estrazione del prodotto finito si calcola che intercorrano 6 ore. Durante la colata della ghisa in siviera o carri siluro, all'esterno, il vento caldo proveniente dal Cowper viene arrestato (il crogiolo rimane caldo per circa un'ora senza aria calda). Il processo di produzione della ghisa è continuo, lo si interrompe solo quando il rivestimento refrattario dell'altoforno, dopo anni d'utilizzo, deve essere rifatto o riparato.

A partire dagli [[anni 1990|anni novanta del Novecento]] è disponibile industrialmente il processo [[Corex]] che può sostituire l'altoforno introducendo numerosi vantaggi (tra cui l'eliminazione della [[Carbone#Coke|cokeria]]). La ghisa liquida così prodotta può essere inviata in acciaieria o essere colata in lingottiere; lasciata raffreddare per essere inviata alla fonderia per ulteriori lavorazioni o essere venduta così com'è.

=== Raffinazione della ghisa greggia per la produzione degli acciai ===
[[File:Bessemer converter2.jpg|thumb|Un convertitore Bessemer]]
[[File:Bessemer converter.jpg|thumb|Sezione di un convertitore Bessemer]]

All'uscita dall'altoforno la ghisa presenta un tasso di carbonio ancora elevato, superiore normalmente al 4%, quindi, allo stato liquido, viene inviata e trattata in apposite strutture ([[convertitori]]), e qui è decarburata; il carbonio si combina con l'ossigeno formando anidride carbonica.

Durante tutto il processo d'affinazione della ghisa in acciaio, si toccano temperature prossime ai 1750&nbsp;°C e non è necessario fornire ingenti quantità di calore, in quanto le reazioni di ossidazione di carbonio, manganese, ferro e soprattutto silicio, con formazione dei relativi ossidi, sono esotermiche e consentono al processo di autoalimentarsi. Per la fabbricazione dell'acciaio sono state usate diverse tecniche per l'affinazione della ghisa:

* La tecnica del [[puddellaggio]]: era quella adottata prima del 1860, quando si diffuse l'uso del [[forno Martin-Siemens]]. La ghisa veniva versata in un crogiolo riscaldato dal carbone posto sotto di esso in una camera di combustione separata. La fiamma e i fumi caldi prima di essere dispersi in atmosfera surriscaldavano la superficie del crogiolo; il bagno metallico che vi è contenuto veniva così riscaldato e si poteva procedere all'affinazione della ghisa. Poiché la temperatura raggiunta non era mai sufficiente a mantenere fluida la massa metallica, gli operai dovevano continuamente rimestare e agitare il bagno affinché non si raffreddasse e non si solidificasse (il nome di questa tecnica deriva dal verbo inglese ''to puddle'', ossia rimestare, mescolare una massa).
* Il processo al [[forno Martin-Siemens]]: l'affinazione avviene in due tempi distinti. Il primo consiste nell'ossidazione del bagno di metallo fuso all'interno del forno, il secondo consiste nella desolforazione del bagno e la liberazione degli ossidi di ferro. Quest'ultima operazione avviene all'interno di una siviera dove è colato il metallo fuso. Dopo la colata e la creazione della scoria (scorificazione), il metallo è lasciato riposare in modo che si liberino i rimanenti gas in esso contenuti, dopodiché si procede al colaggio nelle lingottiere.
* I processi al convertitore: contemporaneamente al processo al forno Martin-Siemens venne sviluppato quello al convertitore. Esso nacque nel 1856 dall'idea di [[Henry Bessemer]] di far attraversare la ghisa liquida da un getto d'aria compressa insufflata da fori posti sul fondo del crogiolo. L'inventore inglese notò l'estrema facilità con cui il carbonio, il silicio e il manganese si combinavano con l'ossigeno. Dato che queste sostanze erano presenti nella ghisa fusa, volle applicare la sua intuizione alla [[siderurgia]] per affinare la ghisa dalle sostanze dannose per la lega metallica risultante. Inoltre, l'ingegnere inglese volle trovare il modo di produrre molto calore così che la temperatura del bagno si mantenesse costante. Il convertitore da lui inventato fu fornito di un rivestimento refrattario acido, per questo il processo era acido e poteva convertire solo ghisa ad alto tenore di silicio, quindi inadatto alle ghise ad alto tenore di fosforo. Dato questo limite strutturale nel 1879 fu ideato da Thomas e Gilcrist un convertitore con rivestimento basico. Più recentemente si è diffuso l'uso di un convertitore dove viene soffiato solo ossigeno, tramite una lancia raffreddata ad acqua, al disopra del bagno: il cosiddetto [[convertitore a ossigeno]].

:: Il più diffuso è il [[Processo LD|convertitore LD]]. I vantaggi economici e la buona qualità dell'acciaio prodotto con il convertitore LD hanno, in pochi anni, reso obsoleto il processo Bessemer, e in parte, anche i processi [[Processo Thomas|Thomas]] e Martin-Siemens. Il convertitore è un grosso recipiente a forna di doppio tronco di cono, simile ai convertitori Bessemer e Thomas, ma con il fondo chiuso. La carica metallica, che è costituita in gran parte da ghisa madre, fino al 90%, il resto è costituito da rottame, calce, fluorina e minerale di ferro, viene affinata con un getto d'ossigeno puro al 99,5 %; più recenti modifiche sono state apportate introducendo anche l'insufflaggio di [[argon]], gas quasi inerte, dal fondo per omogeneizzare il bagno e velocizzare la decarburazione. L'ossigeno viene immesso in quantità fino a 1500 Nmc/min e in pressione di circa 10/15 bar, il che dà luogo a un'affinazione molto rapida. Il forte e rapido aumento della temperatura della carica metallica, rende necessaria l'aggiunta di minerale di ferro o rottami d'acciaio, sino a una percentuale del 30%, affinché la temperatura stessa non raggiunga valori eccessivamente elevati e, pertanto, pericolosi. Il rivestimento interno è costituito da uno strato di mattoni di dolomite cotta impastata con il 6% di catrame sopra uno strato di magnesite. Le lance dei primi convertitori avevano un unico ugello centrale, ma successivamente si sono adottate lance a fori multipli. L'acciaio che viene prodotto è molto buono, perché è privo del dannoso azoto che provoca fragilità, la percentuale di fosforo è molto bassa e anche quella dell'ossigeno è nettamente inferiore quella degli acciai ottenuti secondo altri processi. Per questo motivo il processo si è andato rapidamente diffondendo in tutto il mondo. Negli anni novanta più dell'80 % della produzione mondiale di acciaio è avvenuta con il processo LD.
 
:: Il processo O.B.M. è un metodo di produzione dell'acciaio che, partendo dalla ghisa madre, accomuna i processi Thomas e LD. Questo processo utilizza un convertitore nel quale dal fondo, attraverso un certo numero di ugelli, da 10 a 18, viene soffiato ossigeno e un gas combustibile tipo metano oppure propano. Più precisamente, nella parte centrale di ogni tubo fuoriesce ossigeno puro e nell'anello periferico, che costituisce una specie di guaina del getto centrale, fluisce il gas combustibile. L'immissione di ossigeno ha naturalmente lo stesso scopo nel convertitore LD; mentre l'aggiunta di gas combustibile è effettuate perché questo gas piroscindendosi, raffredda la zona di contatto ossigeno-ghisa evitando la rapida corrosione del fondo del convertitore, che in tal modo può effettuare 350/400 colate.

==== Produzione di acciaio al forno elettrico (Processo EAF) per fusione di rottami ferrosi ====
La nascita dei primi forni elettrici risale all'inizio del Novecento. Il sistema è costituito da un trasformatore, dal forno, dalle ceste di carico del rottame e dall'impianto di aspirazione fumi. Il processo consiste nella fusione dei rottami ferrosi preparati in apposita pezzatura, grazie al calore sprigionato da un [[arco voltaico]] generato fra tre [[elettrodo|elettrodi]] di grafite e il rottame sottostante.<ref name=enciclopediafabbri /> Il rottame può essere preriscaldato dai fumi caldi emessi dal forno, e per agevolarne la fusione si possono utilizzare bruciatori a gas metano e lance a ossigeno. Il forno in funzione della sua capacità avrà un diametro di 4-8 metri, il suo fondo è ricoperto di refrattari. Le pareti del tino e la volta sono costituiti da pannelli di rame raffreddati esternamente da acqua. La volta è rotante per permettere la carica del rottame contenuto in ceste. Contemporaneamente al bagno di metallo durante la fusione si deve formare la scoria costituita da calcare in quantità tale da combinare gli ossidi di ferro, silicio e manganese e altri minori. L'iniezione nella scoria, che è più leggera del metallo quindi galleggia, di carbone in polvere con una lancia, provoca la riduzione dell'ossido di ferro e la formazione di gas anidride carbonica che contribuisce alla creazione di una scoria voluminosa, schiumosa, che avvolge l'arco voltaico, tra la punta degli elettrodi e il bagno, proteggendo le pareti del forno dalla sicura erosione. Lo spillaggio del metallo avviene dal becco o foro di spillaggio che può essere a sifone o a cassetto, per trattenere la scoria in forno e poter iniziare in siviera il processo di affinazione.

==== Processi di affinazione: elaborazione fuori forno LF (solo per acciai speciali) ====
L'acciaio, sia di provenienza convertitore L.D. sia forno elettrico, spillato in siviera, con un minimo quantitativo di scoria proveniente dal forno, viene elaborato con aggiunta di ferro leghe. Il sistema è definito LF (Ladle Furnace) dove l'omogeneità del bagno è garantita da un flusso di gas inerte Argon, dal fondo; la temperatura da un sistema ad arco voltaico simile a quello del forno elettrico. Una volta centrata l'analisi chimica desiderata e la temperatura, la siviera viene destinata a uno dei processi di colaggio descritti dopo.

==== Elaborazione sotto vuoto RH (solo per acciai speciali) ====
L'acciaio proveniente dall'LF o raramente direttamente dal forno elettrico viene ricircolato sotto vuoto in un impianto per la rimozione dell'idrogeno. A volte il processo di deidrogenazione si effettua contemporaneamente al processo LF insilando la siviera in una camera stagna e generando poi il vuoto. In quest'ultimo caso il processo non sarà più RH.

==== Produzione di acciai inossidabili AOD ====
La base si ottiene fondendo rottami e ferroleghe in forno elettrico. L'acciaio semilavorato viene spillato in siviera e trasferito nel convertitore AOD, del tutto simile al convertitore LD con l'unica varianza che l'elemento ossidante viene insufflato dal fondo attraverso ugelli detti tubiere. La miscela è costituita da Ossigeno e Argon in rapporti variabili e tali da garantire sempre la limitata ossidazione del Cromo a discapito di quella del Carbonio e il controllo della temperatura, che avviene anche attraverso immissioni di rottami e/o ferroleghe. Una volta centrata l'analisi chimica desiderata e la temperatura adeguata, l'acciaio inossidabile è spillato in siviera e inviato a uno dei processi di colaggio descritti dopo.

=== Colata dell'acciaio ===
==== Colata in lingotti ====
{{vedi anche|colata in lingottiera}}
La siviera dove è stato colato l'acciaio presenta un foro sul fondo aperto da un dispositivo a spina; sulla parete del contenitore sono posti due perni per il suo sollevamento e un maniglione per il suo rovesciamento. Una volta sollevata, la siviera è posta sopra a delle lingottiere in ghisa e si procede al colaggio del metallo. Esistono tre sistemi per versare l'acciaio nelle lingottiere:

# colaggio diretto: consiste nel portare la siviera sopra la lingottiera e colare in essa il metallo.
# colaggio in sorgente: l'acciaio è scaricato in una colonna, essa è collegata a canali sotterranei che portano il metallo a sorgere nella lingottiera dal fondo.
# colaggio sotto vuoto: è impiegato solamente per la produzione di grossi lingotti ed evita che si formino occlusioni gassose.

Dopo il colaggio le lingottiere vengono portate nel reparto per lo strippaggio, ossia si estraggono i lingotti appena solidificati dalle lingottiere. Queste sono capovolte e, tramite due becchi posti ai lati, con due speciali tenaglie si provvede a sfilare il lingotto dal contenitore.<ref>{{Cita|AA.VV.|vol. III, p. 929}}.</ref>

==== Colata continua ====
{{vedi anche|Colata continua}}
[[File:Palanquilla.jpg|thumb|upright=1.6|Colata continua in un'acciaieria]]

La colata continua è un procedimento più recente della colata in lingotti, che abbina il processo di [[solidificazione]] alla laminazione primaria.<ref>Viene detta laminazione primaria perché è la prima che subisce il materiale.</ref>

L'acciaio liquido, elaborato coi metodi elencati in precedenza, viene portato con recipienti detti "siviere" alla macchina di colaggio; le siviere a sezione tronco-conica con conicità rivolta al basso, sono contenitori in acciaio rivestiti di adeguato [[materiale refrattario]] essenzialmente [[dolomite|dolomitico]]. A seconda della capacità del forno, le siviere hanno una portata di 60÷350 [[Tonnellata|t]] e vengono posizionate stabilmente sopra la macchina di colata continua.

L'acciaio liquido dalla siviera, esce dal basso attraverso un foro calibrato, cade, protetta da un tubo refrattario, in un recipiente detto "paniera", e da questo, tramite un tubo, detto "tuffante" (o "scaricatore"), o a getto libero, in una lingottiera di [[rame]] raffreddata da acqua demineralizzata che scorre in una intercapedine avvolgendo e raffrescando tutte le pareti a contatto con l'acciaio liquido. La lingottiera di rame può avere varie forme; parallelepipedo con base rettangolare, quadrata o cilindro. La superficie dell'acciaio liquido sia in paniera sia in lingottiera a possibile contatto con l'atmosfera viene ricoperta di polveri isolanti per impedirne l'ossidazione e anche in paniera conservare la temperatura. L'acciaio liquido in paniera ha una temperatura di 25 ~ 35&nbsp;°C superiore alla temperatura di solidificazione. A volte si inseriscono esternamente all'intercapedine di raffreddamento delle bobine per creare un campo magnetico che influisce sulla velocità di solidificazione e sulla qualità interna dell'acciaio grezzo. A seconda della forma del prodotto finale, grezzo, colato il processo si differenzia per prodotti piani o lunghi o tondi. I prodotti piani hanno solitamente in sezione lato stretto di 150÷250 [[millimetro|mm]] e lato largo almeno 4 volte il lato stretto. I prodotti lunghi possono essere a sezione quadra, rettangolare o tonda dove il rapporto lato stretto lato largo è inferiore a 4.

Nella lingottiera l'acciaio inizia la solidificazione (raffreddamento primario) formando un guscio solido. La solidificazione si completa anche internamente nella fase immediatamente successiva, attraverso il raffreddamento secondario. L'acciaio nella forma voluta viene trascinato verso il basso scorrendo in apposite guide, descrivendo un arco a raggio calcolato per consentirne la solidificazione completa che avviene tramite acqua industriale spruzzata da una serie di [[Ugello spruzzatore|ugelli]] direttamente sulla superficie. A solidificazione ultimata, il prodotto grezzo viene sezionato nella macchina di taglio in parti di lunghezza definita ed è quindi pronto per la fase successiva di [[laminazione]], eventualmente preceduta da trattamenti termici.

== Designazione alfanumerica degli acciai ==
{{vedi anche|Acciaio (sistemi di designazione)}}
Esistono moltissimi tipi di acciaio, le cui composizioni e denominazioni sono stabilite da apposite norme tecniche: in [[Europa]] le euronorme (EN) emesse dal [[Comitato europeo di normazione]] (CEN) e nel [[America|continente americano]] l'[[ASTM International|ASTM]] (''American Society Testing Materials''), in collaborazione con l'[[American Iron and Steel Institute|AISI]] (''American Iron and Steel Institute'') e internazionalmente le [[Organizzazione internazionale per la normazione|ISO]] (''International Standard Institute'').

Gli acciai possono essere classificati in:
* gruppo I (UNI EN 10027-2): acciai di base e di qualità.
* gruppo II: [[acciai speciali]] (differiscono dagli altri acciai per la loro [[composizione chimica]]).

=== Gruppo I (UNI EN 10027-2) ===
{{vedi anche|acciaio strutturale}}
Costituiscono il tipo più comune e meno costoso. Comprendono gli acciai di base e di qualità, anche detti "acciai da costruzione di uso generale".

Hanno caratteristiche meccaniche inferiori rispetto agli [[acciai speciali]]. In particolare, sono adatti a resistere a sollecitazioni soprattutto statiche (come nel caso delle costruzioni civili).

Attualmente, sono di solito posti in opera mediante [[saldatura]], da cui la necessità di un'adeguata [[saldabilità]]. Per questo motivo, viene riposta attenzione alla percentuale di carbonio presente alle estremità dei componenti da saldare, la quale deve essere inferiore allo 0,41%, conteggiando, oltre al carbonio, anche la percentuale di altri elementi di lega che contribuiscono all'infragilimento della ZTA (Zona Termicamente Alterata), immediatamente adiacente al punto di saldatura, a causa della probabile formazione di martensite, microstruttura dura ma soprattutto fragile, inadatta ad utilizzi di tipo strutturale. Sono generalmente impiegati allo stato grezzo di [[laminazione]] (non hanno quindi bisogno di essere sottoposti a [[trattamenti termici degli acciai|trattamento termico]]), anche se in qualche caso sono sottoposti a [[Normalizzazione (metallurgia)|normalizzazione]], un trattamento che porta alla omogeneizzazione dei grani del materiale, con conseguente riduzione di eventuali rischi dovuti a deformazioni o trattamenti precedenti.

A temperature molto basse possono perdere [[resilienza (ingegneria)|resilienza]], diventando fragili (fenomeno della [[transizione duttile-fragile]]).

La designazione deve comprendere i seguenti simboli:

* '''TA''' ricottura di distensione
* '''TB''' ricottura di coalescenza
* '''TC''' ricottura completa
* '''TD''' normalizzazione
* '''TE''' normalizzazione e rinvenimento di distensione
* '''TF''' bonifica
* '''TG''' austenizzazione

Requisiti particolari:

* '''KD''' acciaio adatto alla deformazione plastica a freddo
* '''KQ''' acciaio adatto alla bordatura
* '''KR''' acciaio adatto alla produzione di tubi saldati
* '''KU''' acciaio adatto alla costruzione di utensili
* '''KW''' acciaio adatto all'impiego ad alte temperature

=== Gruppo II ===
{{vedi anche|acciai legati}}

Corrisponde agli [[acciai speciali]], che sono acciai con caratteristiche particolari.
Talvolta hanno [[caratteristiche meccaniche]] superiori, che si ottengono a seguito di un appropriato [[trattamenti termici degli acciai|trattamento termico]]. Si possono dividere in 4 sottogruppi:

* 2.1 acciai non legati (con l'eccezione degli acciai per lavorazioni meccaniche ad alta velocità), con tenore medio di [[manganese]] inferiore all'1%;

La designazione deve comprendere i seguenti simboli: La lettera C, un numero corrispondente alla percentuale media di carbonio moltiplicata per 100 (ad esempio C50).

* 2.2 acciai non legati con tenore medio di manganese maggiore all'1%; acciai non legati per lavorazioni meccaniche ad alta velocità, debolmente legati con massa ponderale di ciascun elemento inferiore al 5%;

La designazione deve comprendere i seguenti simboli: Un numero corrispondente alla percentuale media di carbonio moltiplicata per 100, i simboli degli elementi di lega se superano un limite loro caratteristico (es. Mn 0,8-1%, Si 1%), il tenore percentuale in massa del primo elemento moltiplicato per 4 per Ni e Cr, 10 per Mo, 1000 per B e arrotondato all'intero più vicino (ad esempio 36 CrNiMo7).

* 2.3 acciai fortemente legati (se hanno almeno un elemento di lega superiore al 5%);

La designazione deve comprendere i seguenti simboli: La lettera X, un numero corrispondente alla percentuale media di carbonio moltiplicata per 100, i simboli degli elementi di lega se superano il limite loro caratteristico, le percentuali in massa degli elementi citati solo se superano il 5%, scritti in 2 numeri e separati da trattino (ad esempio X 10CrNi 18-08). Gli [[acciaio inossidabile|acciai inox]] rientrano in questa tipologia.

* 2.4 acciai rapidi.

La designazione deve comprendere i seguenti simboli: Lettere HS, i numeri corrispondenti agli elementi in lega separati da trattini. I numeri corrispondono ai seguenti elementi in questo ordine: W, Mo, V, Co (ad esempio Hs 2-9-1-8).

== Classificazione in base alla destinazione d'uso ==
=== Acciaio da bonifica ===
È adatto a sopportare carichi elevati, urti e soprattutto a resistere a [[Fatica (scienza dei materiali)|fatica]]. Possiede il miglior compromesso fra [[resistenza meccanica]] e [[tenacità]]. Ha una concentrazione di carbonio compreso fra lo 0,21% e lo 0,60%.

Gli elementi leganti, oltre a permettere di diminuire la concentrazione di [[carbonio]] alla quale si ha la massima tenacità, hanno le seguenti funzioni:

* [[nichel]]: favorisce [[tenacità]] e [[temprabilità]];
* [[cromo]]: favorisce la temprabilità;
* [[molibdeno]]: opera contro lo svilupparsi della [[malattia di Krupp]] ([[fragilità]] al [[rinvenimento]]);
* [[manganese]]: migliora la temprabilità;
* [[vanadio]]: affina la grana cristallina.

È di solito trattato con la [[tempra]], in [[acqua]] o in [[olio]], e con il [[rinvenimento]] a circa 620&nbsp;°C.

Esempi di acciai da bonifica: [[Acciaio C40|C40]], [[Acciaio 39NiCrMo3|39NiCrMo3]], [[Acciaio al nichel-cromo-molibdeno|42CrMo4]], [[Acciaio 36CrMn5|36CrMn5]].

=== Acciaio da nitrurazione ===
Sono di solito acciai dolci o da bonifica con la presenza di [[alluminio]] o altri elementi leganti ([[nichel]], [[cromo]], [[molibdeno]]), che possano formare [[nitruri]] a azoturi (composti superficiali molto duri).

Poiché contengono un basso tenore di carbonio (circa lo 0,4% in peso di carbonio) riescono ad accogliere, nella loro superficie, azoto per una profondità fino a 0,5&nbsp;mm. Lo strato nitrurato è ottenuto con un processo di precipitazione dell'azoto.

Si ottiene mediante un trattamento termochimico in vasche a una temperatura che varia tra i 500 e i 520&nbsp;°C in presenza di ammoniaca, per una durata di circa 50 ore. Dopo aver subito il suddetto trattamento, tali acciai presentano una superficie indurita mentre nel cuore mantengono ancora caratteristiche di tenacità.

Questi acciai sono impiegati per costruire ruote dentate, alberi di distribuzione, perni, rulli, boccole, spinotti, alberi a camme, ecc.

=== Acciaio autotemprante ===
Questi acciai hanno una velocità di raffreddamento talmente bassa che assumono una struttura di tempra (martensitica) per semplice raffreddamento all'aria. Ulteriore caratteristica è la temperatura del rinvenimento, generalmente intorno ai 200&nbsp;°C. Queste caratteristiche sono dovute al notevole tenore di elementi pregiati in lega, quali il nichel, il cromo, il molibdeno e il tungsteno, che spostano nettamente verso destra le curve anisoterme. Anche le caratteristiche meccaniche sono eccezionali, con resistenze a trazione elevatissime (dell'ordine di 2.000&nbsp;MPa) e una tenacità soddisfacente anche in virtù del raffreddamento meno drastico in aria. Sono autotempranti anche gli acciai al manganese e al nichel corrispondenti a punti della zona a struttura perlitica dei rispettivi [[diagrammi di Guillet]], vicini alla zona di transizione con quelli a struttura martensitica, ma queste leghe non hanno applicazioni pratiche perché troppo fragili.

Interessanti applicazioni hanno invece gli acciai al cromo-nichel con C = 0,3% ~ 0,5%; Ni = 3% ~ 6%; Cr = l% ~ 2%, e somma dei tre elementi almeno uguale a 5%. Tali materiali dopo ricottura presentano struttura perlitica, assumono facilmente struttura martensitica con semplice raffreddamento all'aria e hanno sia elevata durezza sia duttilità e tenacità soddisfacenti: possono rappresentare una valida alternativa ad acciai cementati o nitrurati. Caratteristiche di questi acciai sono:

* indeformabilità alla tempra, permettendo al pezzo di essere temprato successivamente alla lavorazione senza comprometterne la forma;
* semplificazione dei cicli di lavorazione con la soppressione di qualsiasi operazione di indurimento superficiale;
* assenza dello strato superficiale fragile la cui presenza, con la nitrurazione, impedisce di elevare la pressione unitaria, per pericolo di sfondamento dello strato stesso;
* resistenza elevata del pezzo, molto superiore a quelle ottenibili nel nucleo sia con gli acciai da cementazione sia con quelli da nitrurazione;
* la tempra non richiede vasche di raffreddamento e in presenza di aria calma risulta sufficientemente omogenea, dunque ideale per componenti di grosse dimensioni.
Un esempio di acciaio autotemprante è: [[Acciaio 36NiCrMo16|36NiCrMo16]]

=== Acciaio da cementazione ===
ll termine "cementazione" non è molto corretto anche se ormai universalmente accettato; per essere precisi si dovrebbe usare il termine "[[carbocementazione]]" o "cementazione carburante".

Dato che contengono meno dello 0,2% in peso di carbonio, essi possono accogliere altro carbonio nella loro superficie per una profondità fino a 2&nbsp;mm.

Dopo aver subito un particolare trattamento termico essi presentano una superficie indurita mentre il cuore dell'acciaio mantiene ancora caratteristiche di [[tenacità]].

La superficie indurita resiste bene all'usura e all'azione di forze concentrate.

Essendo la cementazione costosa, non conviene risparmiare sulla [[tempra]], che invece è indispensabile per massimizzare la durezza ottenibile. Il [[rinvenimento]] si ferma sempre al primo stadio.

Possono essere acciai non legati (C10, C16) oppure debolmente legati.

Si utilizzano i leganti tipici dell'acciaio da [[Bonifica (metallurgia)|bonifica]]:
* [[nichel]], per la [[tenacità]] e la temprabilità;
* [[cromo]] e [[molibdeno]], per la temprabilità e la stabilizzazione dei [[carburi]].

Esempi: [[C10 (acciaio)|C10]] (è il più debole), [[C16 (acciaio)|C16]], [[Acciaio 16NiCrMo12]] (è il più forte), [[Acciaio 20NiCrMo2]], [[Acciaio 18NiCrMo5]].

Questi acciai servono a costruire ruote dentate, alberi di distribuzione, perni, rulli, boccole, spinotti etc.

=== Acciaio per molle ===
Proprietà richieste sono:
* [[tensione di snervamento]] vicina alla tensione di rottura;
* resistenza alla [[Fatica (scienza dei materiali)|fatica]], ottenuta con struttura omogenea di almeno 80% di [[martensite]] al cuore (quindi l'acciaio è molto [[tempra]]bile).
Con le leghe al solo [[carbonio]], in concentrazione superiore allo 0,40%, si hanno gli [[acciaio armonico|acciai armonici]], per [[cemento]] armato precompresso, funi (in questo caso vengono [[patentamento|patentati]]), strumenti musicali.

Per usi più impegnativi si aggiunge soprattutto il [[silicio]] fino al 2%, che rafforza ma infragilisce; il [[cromo]] aumenta la temprabilità, il [[nichel]] aumenta la [[tenacità]]. Alcuni esempi: 55Si7 per [[carrello (ferrovia)|sospensioni e balestre dei treni]]; 52SiCrNi5 per [[molla|molle]] di pregio; [[Acciaio 50CrV4|50CrV4]] (KVRG). Si esegue sempre il [[rinvenimento]] a 450&nbsp;°C così che i carburi precipitino ma non inizino a coalescere.

=== Acciaio per cuscinetti a rotolamento ===
{{S sezione|chimica}}
Sono acciai di altissima qualità, sono esenti da materiali intermetallici. Hanno un alto tenore di carbonio e si ottengono da una tempra seguita da rinvenimento a circa 150&nbsp;°C.

;Proprietà

* elevata durezza
* resistenza a usura
* elevata resistenza a fatica

Il più utilizzato è l'[[acciaio 100Cr6]].

=== Acciaio inossidabile ===
{{vedi anche|acciaio inossidabile}}
[[File:Sauce boat.jpg|thumb|Salsiera in acciaio inossidabile.]]

[[Acciaio inossidabile|Acciaio inox]] o acciaio inossidabile è il nome dato correntemente agli acciai con un tenore di [[cromo]] indicativamente superiore al 13%, per la loro proprietà di non arrugginire se esposti all'aria e all'acqua: il cromo, [[ossidazione|ossidandosi]] a contatto con l'[[ossigeno]], si trasforma in [[diossido di cromo]] che crea uno strato aderente e molto resistente, impedendo un'ulteriore ossidazione (tale fenomeno è noto come [[passivazione]]).

Sono una classe estremamente importante di acciai, usata per gli scopi più disparati: a partire dalla loro scoperta nel 1913, e grazie soprattutto ai successivi progressi della [[metallurgia]] fra gli [[Anni 1940|anni quaranta]] e [[Anni 1960|sessanta]], hanno ampliato il loro sviluppo e le loro applicazioni; tuttora vengono perfezionati e adattati alle richieste dei vari settori industriali, come il petrolifero/[[Petrolchimica|petrolchimico]], minerario, energetico, nucleare e alimentare (molto noto in quest'ultimo settore l'acciaio inox 18/10, contenente il 18% di cromo e il 10% di nichel).

=== Acciaio per utensili ===
Per le applicazioni meno severe si possono usare acciai al solo [[carbonio]], altrimenti è necessario aggiungere elementi leganti per aumentare la [[durezza]].
* Carbonio: una concentrazione dello 0,6% potrebbe già offrire la massima durezza, tuttavia parte del C si combina con altri elementi presenti e quindi può essere necessario aumentarne il contenuto.
* [[Manganese]]: ha azione disossidante, migliora la [[tempra]]bilità e facilita la formazione di [[carburi]].
* [[Silicio]]: ha azione disossidante, aumenta la resistenza all'[[ossidazione]].
* [[Cromo]]: aumenta la temprabilità, stabilizza i carburi.
* [[Vanadio]]: previene l'ingrossamento del grano, utile per avere durezza ad alta temperatura.
* [[Tungsteno]] e [[molibdeno]]: utili per la resistenza all'[[usura (metallurgia)|usura]] alle alte temperature.
* [[Cobalto]]: presente negli acciai super-rapidi.

Data la presenza di carburi di difficile soluzione, la [[tempra]] è eseguita ad alta temperatura; si deve comunque valutare bene quest'ultima in quanto, se troppo bassa, il carbonio non si scioglie e si forma martensite povera; se troppo alta, un'eccessiva quantità di carbonio entra nell'austenite stabilizzandola fino a bassa temperatura.

Nel caso di acciai per lavorazioni a caldo e rapidi, si ha un indurimento secondario aumentando la temperatura di [[rinvenimento]] oltre i 400&nbsp;°C.

==== Acciaio rapido ====
È la più importante tipologia di acciaio utilizzato nella costruzione di utensili per la lavorazione veloce del [[metallo]]. Se ne può fare la seguente schematizzazione:
* [[Acciaio super rapido|super rapido]] (ad esempio [[Acciaio X78WCo1805 KU|X78WCo1805 KU]]), riconoscibile dalla presenza del [[cobalto]] e adatto ad alte velocità di taglio (v<sub>t</sub> = 40 m/min su materiale con R<sub>m</sub> = 500&nbsp;MPa) ma non a utensili sottoposti a urti (ad esempio: barrette, placchette, [[fresatrice|frese]]...);
* rapido (ad esempio [[X85WMo0605]] e [[acciaio X85WMoCoV6.5.4.2 KU|X85WMoCoV6.5.4.2 KU]]), che si distingue dal precedente soprattutto per l'assenza del [[cobalto]], acquistando così maggiore [[tenacità]] (punte elicoidali, maschi, creatori, coltelli, ecc.);
* semi rapido per medie e basse velocità di taglio (v<sub>t</sub> = 15 m/min su materiale con R<sub>m</sub> = 500&nbsp;MPa).

Normalmente l'acciaio rapido è ricotto a 800 ~ 900&nbsp;°C, temprato a 1180-1300&nbsp;°C e rinvenuto a 550&nbsp;°C anche più volte (a causa dell'enorme quantità di [[austenite]] residua).

==== Acciaio per lavorazioni a caldo ====
È una tipologia di acciaio utilizzato nelle lavorazioni con temperatura maggiore di 300&nbsp;°C e le sue caratteristiche principali sono:
* resistenza all'ossidazione
* resistenza meccanica a caldo
* resistenza allo shock termico
* resistenza alla fatica termica

Le ultime due caratteristiche derivano dall'elevata tenacità del materiale dovuta alla bassa concentrazione di carbonio (0,3% ~ 0,4% C) e alla presenza del Vanadio che serve per mantenere ridotte le dimensioni del grano ad alte temperature.

==== Acciaio per lavorazioni a freddo ====
L'elevata durezza è solitamente dovuta all'alto tenore di [[carbonio]]; altre proprietà, quali [[tenacità]], resistenza all'[[usura]], indeformabilità al trattamento termico, penetrazione di [[tempra]], capacità di taglio, ecc., sono raggiunte con ulteriori elementi in soluzione. Non ci si deve stupire quindi della composizione molto varia di questi acciai: al [[carbonio]], al [[cromo]]-[[carbonio]], al [[tungsteno]]-[[cromo]], al [[tungsteno]] e al [[manganese]]-[[vanadio]].

Il [[rinvenimento]] deve essere attorno ai 200&nbsp;°C, altrimenti si decompone la [[martensite]]. Esempi di acciaio di questa categoria sono [[Acciaio X210Cr13|X210Cr13]], che si può usare per la costruzione di lame per [[sega circolare]], [[Acciaio 107WCr5KU|107WCr5KU]], impiegato negli utensili per la lavorazione del [[legno]], [[Acciaio X205Cr12KU|X205Cr12KU]], utile per esempio per la produzione di [[punzone|punzoni]] per [[stampaggio|stampi]] di [[pressatura]] di polveri metalliche.

== Acciaio amorfo (Vetro metallico) ==

[[File:MeltSpinner.png|thumb|MeltSpinner]] Normalmente l'acciaio ha una struttura cristallina, tuttavia, con velocità di raffreddamento estremamente rapide è possibile inibire la [[nucleazione]], ottenendo una struttura [[solido amorfo|amorfa]] (''stato vetroso''). Questo tipo di materiale detto acciaio amorfo o [[Vetro metallico|acciaio vetroso]] può essere considerato come un [[liquido]] super-[[viscosità|viscoso]], alla pari del comune [[vetro]]. 
Esistono da tempo procedimenti (quali il [[melt spinning]] o l'[[atomizzazione]]), che permettono di ottenere tali strutture.

Recentemente (articolo sulla rivista ''{{cita testo|url=https://prl.aps.org/|titolo=Physical Review Letters}}'' del 18 giugno 2004) è stato descritto un procedimento più efficace, a lungo inseguito dai [[metallurgia|metallurgici]], per ottenere acciai amorfi.

Alla base del processo, vi è l'aggiunta alla lega di opportuni elementi, quali l'[[ittrio]], che inibiscono la [[nucleazione]], favorendo il mantenimento dello stato amorfo. L'acciaio risultante ha una durezza e una resistenza circa doppia/tripla rispetto a quelle dei migliori acciai convenzionali.

== Trattamenti termici ==
{{vedi anche|Trattamenti termici degli acciai}}
I ''trattamenti termici degli acciai'' sono delle modificazioni a caldo della [[struttura molecolare]] di tali [[lega (metallurgia)|leghe]] che conferiscono diverse caratteristiche meccaniche agli stessi.<br />
Possono essere suddivisi in due grosse categorie a seconda che si abbia [[transizione di fase|trasformazione di fase]] o meno.

== Trattamenti superficiali ==
=== Carbocementazione ===
{{vedi anche|carbocementazione}}

Detto anche semplicemente ''cementazione'', è un trattamento termico che consiste nell'aumentare il contenuto di carbonio nello strato superficiale a una temperatura superiore a quella che rende il reticolo cristallino in grado di assorbire carbonio; questo permette, con la successiva [[tempra]], di ottenere uno strato superficiale molto duro di [[martensite]] (una struttura non presente nel [[Diagramma ferro-carbonio|diagramma di equilibrio Fe-C]]), permettendo al pezzo di mantenere buone caratteristiche meccaniche di [[Elasticità (meccanica)|elasticità]]. Si può fare in forma solida, liquida o gassosa, ed è seguita dalla tempra del materiale. I pezzi cementati perdono però gradatamente le loro caratteristiche superficiali se sottoposti a temperature oltre i 200&nbsp;°C.

La fase più lenta del processo, e quindi quella dominante, è la diffusione all'interno della matrice metallica; essa è regolata dalla seconda [[legge di Fick]].

=== Nitrurazione ===
{{vedi anche|nitrurazione}}

Come la [[carbocementazione]], anche questo è un processo di indurimento superficiale: l'acciaio viene portato a 500&nbsp;°C e investito da una corrente di [[ammoniaca]] gassosa che si dissocia in [[azoto]] e [[idrogeno]]. L'azoto viene assorbito dagli strati superficiali del [[metallo]] con cui forma [[nitruri]], prevalentemente Fe<sub>4</sub>N, molto duri. Lo spessore dello strato indurito è minore di quello ottenuto per cementazione, ma in compenso la sua durezza è molto maggiore e rimane stabile fino a temperature di 600 ~ 700&nbsp;°C. Esiste inoltre la [[carbonitrurazione]]: tale processo di indurimento è simile, ma avviene a temperature molto superiori ai 500&nbsp;°C.

=== Cianurazione ===
Il trattamento di ''cianurazione'' degli acciai consiste nel riscaldare i pezzi a una temperatura di circa 800&nbsp;°C immergendoli o cospargendoli di [[cianuro di potassio]].
Si mantengono nel bagno liquido per circa 10 ~ 15 minuti e quindi si raffreddano rapidamente. Si applica solitamente agli acciai a basso tenore di [[carbonio]], per aumentarne la durezza. I componenti essenziali dei bagni al cianuro consistono nel cianuro complesso di cadmio, nel cianuro di sodio o di potassio libero e nell'idrossido di sodio o di potassio. Accanto a questi costituenti si trova sempre il carbonato alcalino che si forma spontaneamente con l'[[anidride carbonica]] dell'aria.

=== Borurazione ===
Comunemente chiamato "cementazione al boro", è un trattamento in grado di conferire durezze superiori a 2000 HV. Il processo viene condotto a temperature prossime agli 850&nbsp;°C posizionando i pezzi meccanici in cassette in acciaio inossidabile alla presenza di carburo di boro e fluoruri alcalini. Il tempo di permanenza a temperatura è direttamente proporzionale alla profondità che si vuole ottenere.

== Calmaggio ==
Il [[calmaggio]] è una fase del processo di produzione dell'acciaio, che consiste nella disossidazione totale o parziale del tenore di ossigeno disciolto nel bagno di acciaio liquido.
Nell'acciaio liquido è presente, al termine dell'affinazione in convertitore, dell'[[ossigeno]] disciolto nel bagno metallico che combinandosi con il carbonio residuo in soluzione genera [[monossido di carbonio]] (CO) gassoso. Nel caso di acciai non calmati (cioè non disossidati) lo sviluppo di CO è particolarmente evidente e tali acciai sono detti "[[acciaio effervescente|effervescente]]". L'acciaio così prodotto non è facilmente deformabile. Per ridurre tale fenomeno si deve disossidare l'acciaio; allo scopo (in fase liquida, in [[siviera]]) vengono aggiunte opportune dosi di [[alluminio]], [[silicio]] e [[manganese]], che formano con l'[[ossigeno]] degli [[ossido|ossidi]] solidi. Si produce così acciaio "calmato", "semicalmato" o "equilibrato". L'alluminio è aggiunto sotto forma di alluminio nocelle o alluminio in filo, mentre il silicio e il manganese comunemente come [[ferrolega|ferroleghe]].

== Il mercato dell'acciaio ==
L'acciaio è quotato nelle maggiori borse del mondo. Nel [[XXI secolo]], la scalata del colosso siderurgico indiano Mittal su Arcelor aveva creato il primo gruppo mondiale dell'acciaio, la [[ArcelorMittal]]. Il maggior produttore al mondo nel 2020 è stato il gruppo cinese Baowu con oltre 115 milioni di tonnellate.<ref>{{Cita web|url=https://www.statista.com/statistics/271979/the-largest-steel-producers-worldwide-ranked-by-production-volume/|titolo=Leading steel producers worldwide 2020|sito=Statista|lingua=en|accesso=6 marzo 2022}}</ref>

A oggi non esiste una Borsa dell'acciaio in cui vengano quotati i prodotti siderurgici. Sono tuttavia allo studio dei progetti finalizzati a crearne una per poter consentire alle aziende l'utilizzo di strumenti derivati di copertura.

== Classificazione dei prodotti siderurgici ==
{{vedi anche|acciaio strutturale}}
I manufatti finiti di acciaio che interessano maggiormente sono quelli laminati a caldo.

Essi si distinguono in prodotti piatti e prodotti profilati.

Del primo gruppo fanno parte:
* lamiere: prodotto in lastre piane con bordi liberamente espansi nella [[laminazione]]. Il formato delle lastre di lamiera è generalmente rettangolare o quadrato. A seconda dello spessore si distinguono in:
** lamiere sottilissime: spessore sotto i 0,5&nbsp;mm
** lamiere sottili: spessore sotto i 3,0&nbsp;mm
** lamiere medie: spessore da 3,0 a 4,75&nbsp;mm
** lamiere spesse: spessore oltre i 4,75&nbsp;mm
* larghi piatti: prodotto laminato in tavole larghe. La larghezza è maggiore di 150&nbsp;mm e il suo spessore minimo è di circa 5&nbsp;mm.
* nastri: prodotto laminato con bordi espansi liberamente, che immediatamente dopo la laminazione viene avvolto in un rotolo. A seconda della larghezza si distinguono:
* nastro stretto e medio: larghezza sotto i 600&nbsp;mm;
* nastro largo: larghezza almeno di 600&nbsp;mm.

I prodotti profilati si distinguono in:
[[File:The viaduct La Polvorilla, Salta Argentina.jpg|thumb|Ponte in acciaio strutturale profilato]]
* acciai profilati: prodotto finito trafilato a caldo in barre diritte la cui sezione può essere a T a doppio T a H a U a L (angolari), ecc.
* acciai in barre: prodotto finito trafilato a caldo che normalmente viene fornito in barre dritte: la sua sezione è normalmente circolare, ma può avere anche altre forme.
* fili laminati: prodotto finito laminato e avvolto a caldo in rotoli. La sezione è normalmente circolare ma può avere anche altre forme.

== Ecosostenibilità ==
L'acciaio "da riciclo" è acciaio ottenuto prevalentemente per [[Fusione (fisica)|fusione]] di rottami ferrosi in forni elettrici ed ha il vantaggio di poter essere fuso e rifuso infinite volte senza perdere mai le sue qualità originali.<ref>{{Cita libro|titolo=automotive steels: design, metallurgy, processing and applications}}</ref> Al giorno d'oggi, l'[[Italia]] è il secondo produttore europeo e undicesimo produttore mondiale di questo tipo di materiale. L'82%  di acciaio realizzato in Italia è "da riciclo", mentre il 12% è dato da acciaio primario, ovvero prodotto a partire da [[risorsa naturale|risorse naturali]], come ad esempio i [[minerali ferrosi]].<ref>{{Cita web|url=https://eccoclimate.org/wp-content/uploads/2021/11/Taranto-e-acciaio-primario-in-italia.pdf|titolo=Taranto e acciaio primario in Italia}}</ref> Ogni anno vengono riciclati nel mondo oltre 80 milioni di tonnellate di acciaio.<ref name=":1">{{Cita libro|titolo=Automotive steels: design, metallurgy, processing and applications}}</ref> Rispetto ad altri materiali come [[alluminio]] e [[magnesio]], l’acciaio è quello che ha un minor impatto ambientale durante le fasi di installazione ed applicazione, poiché manda in atmosfera meno CO<sub>2</sub>.<ref name=":1" /> Tuttavia, gli stadi di estrazione e raffinazione richiedono un elevato dispendio energetico per trasformare i minerali in metalli. In particolare, secondo uno studio pubblicato su [[PLOS ONE]], la produzione di acciaio e [[ferro]] provoca in media il 30% delle emissioni di [[anidride carbonica]] di tutto il settore industriale.<ref>{{Cita web|url=https://www.lescienze.it/news/2014/07/16/news/impatto_ambientale_metalli-2215818/|titolo=Ferro e acciaio, un primato da impatto ambientale}}</ref> Durante le fasi di produzione, si ottengono notevoli quantità di [[Rifiuto|rifiuti]] tossici come, ad esempio, scorie non trattate e [[Polveri fini|polveri]]. Tra questi, quelli più pericolosi per la salute dell'uomo e per l'ambiente sono gli scarti di natura solida, provenienti dagli impianti di abbattimento dei [[Fumo|fumi.]]<ref>{{Cita web|url=https://www.isprambiente.gov.it/public_files/cicli_produttivi/Acciaio/Rapporti38_2003Capitolo2.pdf|titolo=produzione e classificazione dei rifiuti}}</ref> Complessivamente, è quindi scorretto considerare l'acciaio un materiale rinnovabile e a basso impatto ambientale. Tuttavia, se si vanno a esaminare le prestazioni e proprietà di certe tipologie di acciai, si può notare che alcuni di questi durante la loro produzione emettono meno gas serra rispetto ad altri.

La categoria di acciai più ecosostenibile è quella degli [[Acciaio inossidabile|acciai inox]], poiché sono leggeri, durevoli nel tempo e completamente riciclabili. Generalmente, è conveniente limitare il peso del veicolo, per diminuire il più possibile le emissioni di CO<sub>2</sub>. In particolare, alleggerendo di 100 kg la vettura, si ha una riduzione di gas serra fino a 12,5 g/km.

Il profilo di emissioni di gas serra di un veicolo è evidente solo considerando le fasi dell’intero ciclo di vita (LCA), ovvero produzione, utilizzo e riciclo o smaltimento.

L’università di [[Santa Barbara (California)|Santa Barbara]] in California ha brevettato il modello UCSB per fare un confronto tra le emissioni di diversi materiali nel [[Industria automobilistica|settore automobilistico]], ricorrendo a vari parametri:

-       Distanza di guida per tutta la vita del veicolo

-       Coefficienti di sostituzione dei materiali

-       Risparmi di massa secondaria

-       Produzione di emissioni di gas serra dei materiali

-       Grado di ottimizzazione del propulsore/valori di riduzione del carburante

-       Rendimento del veicolo

Utilizzando questo metodo, sono stati paragonati body in white costituiti totalmente da acciai [[AHSS]] e veicoli realizzati solamente in [[alluminio]]. Da questo studio, le emissioni di gas serra del ciclo LCA sono risultate leggermente superiori per l’alluminio.<ref name=":0" />

Al giorno d'oggi, gli acciai [[AHSS]] sono i più richiesti nel settore automotive poiché, oltre ad essere molto performanti, riducono l'impatto ambientale e favoriscono un maggiore risparmio di carburante.<ref>{{Cita web|url=https://www.proquest.com/pq1academic/docview/2155618974/abstract/3BB8A4F38C4643C6PQ/41|titolo=AHSS}}</ref>

=== Controllo delle emissioni di gas serra ===
Nelle acciaierie, gli impianti di abbattimento dei fumi sono necessari per smaltire le polveri, convertite in fumi contenenti [[monossido di carbonio]], [[NOx|ossidi di azoto]] e [[Composto organico|composti organici]] volatili.

Ossidando il monossido di carbonio ad anidride carbonica, si recupera parte del calore, riducendo la quantità di [[ossigeno]] all'interno del forno.

Per limitare la formazione di ossidi di azoto prodotti dai [[Bruciatore|bruciatori]], si può procedere miscelando i gas prima della [[combustione]] o limitando la quantità di [[azoto]]. In questo modo, si riduce il quantitativo di aria insufflata (eventualmente con scorie schiumose, che ne bloccano il passaggio).

Al fine di ridurre le emissioni nocive di sostanze organiche volatili, è necessario rimuovere gli oli presenti sui rottami, aggiungendo grandi quantità di ossigeno e preriscaldando i resti metallici con un bruciatore.

In questo modo, vengono limitate le emissioni di [[gas serra]], contribuendo al [[risparmio energetico]].
{| class="wikitable"
|+
!Principali inquinanti
!Fattore di emissione 
|-
|CO
|300-900
|-
|NOx
|100-150
|-
|Composti organici volatili
|100-200
|}
<ref>{{Cita web|url=https://www.isprambiente.gov.it/public_files/cicli_produttivi/Acciaio/Rapporti38_2003Capitolo2.pdf|titolo=Recupero e smaltimento rifiuti}}</ref>

=== Riduzione del peso di componenti in acciaio nell'industria automobilistica ===
Il contributo ecosostenibile alla fuel economy si basa sulla riduzione del peso del veicolo, per trasportare il carico a un minor prezzo, consumando meno carburante. In particolare, l'obiettivo del settore industriale automotive è quello di progettare componenti in acciaio più leggeri, in modo tale da limitare le emissioni di [[gas serra]] nell'ambiente.

Nel 2009, le case automobilistiche hanno cominciato ad utilizzare acciai riciclabili [[AHSS]] (alto-resistenziali di nuova generazione) per realizzare body in white sofisticati, riducendo il peso della vettura del 16%. Da ciò si è potuto verificare un notevole risparmio sui costi di produzione e un miglioramento dal punto di vista dell’impatto ambientale.

Nel 2011, l’organizzazione mondiale WorldAutoSteel ha ultimato un progetto sullo sviluppo di [[Veicolo elettrico|veicoli elettrici]] in acciaio per limitare le emissioni di gas serra.

Impiegando acciai [[AHSS]], la FSV (Future Steel Vehicle) vanta di aver raggiunto oltre il 35% della riduzione di massa della vettura e fino al 70% del contenimento di gas inquinanti, rispetto alle automobili dieci anni fa.<ref name=":1" />

===Plasma d'idrogeno===
Negli anni Duemila si è iniziato a sperimentare l'uso del [[plasma (fisica) |plasma]] di [[idrogeno]] (al posto del carbonio) per eliminare l'ossigeno dal metallo. In questo modo, la reazione produce [[vapore acqueo]] anziché anidride carbonica. 
Tuttavia, il surriscaldamento dell'idrogeno è dispendioso dal punto di vista energetico. 

Il plasma di idrogeno è un metodo per la [[decarbonizzazione]] della metallurgia.<ref>{{cita web |url=https://www.hdblog.it/green/articoli/n611290/plasma-idrogeno-rivoluzione-acciaio-verde/|titolo=Rivoluzione verde nella metallurgia: il plasma d'idrogeno cambia tutto|urlarchivio =https://archive.is/wip/IDdEH|dataarchivio =13 marzo 2025|urlmorto =no}} </ref><ref>{{cita web |url=https://www.scienzenotizie.it/2025/03/09/produzione-di-acciaio-sostenibile-con-plasma-di-idrogeno-00107523|titolo =Produzione di Acciaio Sostenibile con Plasma di Idrogeno|data=9 marzo 2025 |urlarchivio =https://archive.li/IUbfX|dataarchivio =13 marzo 2025 |urlmorto =no}} </ref>

== Note ==
<references/>

== Bibliografia ==
* {{cita libro | cognome= Callister | nome= William D. | titolo= Material Science and Engineering: An Introduction | editore= John Wiley & Sons Inc |ed= 5 | anno= 1999 |lingua= inglese |ISBN= 0-471-35243-8 |cid= Callister |url= http://books.google.it/books?id=hFoEAAAACAAJ&source=gbs_navlinks_s}}
* {{cita libro | autore= AA.VV. | titolo= Scienza. Enciclopedia tecnica e scientifica | città= Milano | editore= Fratelli Fabbri Editori | anno= 1966 |id= AA.VV. }}
* Luigi Caligaris, Stefano Fava, Carlo Tomasello, ''Manuale di meccanica'', Milano, Ulrico Hoepli Editore S.p.A., 2006. ISBN 88-203-2901-8
* {{cita libro | cognome= Nicodemi | nome= Walter | wkautore= Walter Nicodemi | titolo= Acciai e leghe non ferrose | editore= Zanichelli | città= | anno= 2000 | ISBN= 88-08-03237-X | url= http://books.google.it/books?id=6_PCPAAACAAJ}}
* Rana, Radhakanta, e Shiv Brat Singh. 2016. ''Automotive Steels: Design, Metallurgy, Processing and Applications''. Woodhead Publishing.

== Voci correlate ==
{{Div col|2}}
* [[Acciaiatura]]
* [[Acciai legati]]
* [[Acciaio (sistemi di designazione)]]
* [[Acciaio 50CrV4]]
* [[Acciaio C40]]
* [[Acciaio effervescente]]
* [[Acciaio inossidabile]]
* [[Acciaio Corten]]
* [[Acciaio Damasco]]
* [[Acciaio Hadfield]]
* [[Acciaio Maraging]]
* [[Acciaio strutturale]]
* [[Acciaio super rapido]]
* [[Cementite]] 
* [[Diagramma ferro-carbonio]]
* [[Frattura (meccanica)]]
* [[Latta]]
* [[London Metal Exchange]]
* [[Metallurgia]]
* [[Storia della siderurgia]]
* [[Trattamenti termici degli acciai]]
{{Div col end}}

== Altri progetti ==
{{interprogetto|q|wikt=acciaio|preposizione=sull'}}

== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}

{{Siderurgia}}

{{Controllo di autorità}}
{{Portale|chimica|ingegneria|materiali}}

[[Categoria:Acciaio| ]]
[[Categoria:Materiali edilizi]]