L'acciaio legato AISI 5160 è un acciaio per molle ad alto tenore di carbonio e cromo, apprezzato per l'eccezionale tenacità, l'elevata resistenza alla fatica e la buona temprabilità, che lo rendono la prima scelta per molle per impieghi gravosi, molle a balestra, alcune lame di spade e coltelli e parti strutturali che devono assorbire gli urti.

Che cos'è il tondo in acciaio legato AISI 5160?

L'AISI 5160 è un acciaio legato ad alto tenore di carbonio contenente cromo, originariamente standardizzato da SAE/AISI e comunemente fornito in barre tonde, barre piatte, nastri e fili per molle. In barre tonde viene fornito laminato a caldo, normalizzato o ricotto ed è utilizzato principalmente quando sono richieste combinazioni di tenacità, resistenza alla fatica e capacità di sopportare un'elevata tempra, come ad esempio le molle a balestra per autoveicoli, le molle a balestra e le molle elicoidali pesanti, le barre di torsione e alcuni utensili e lame per bordi, quando la resilienza è più importante della tenuta del bordo finale.

Composizione chimica

La seguente tabella mostra gli intervalli di composizione comunemente indicati per SAE / AISI 5160. Per l'esatta composizione chimica dei lotti è sempre necessario consultare i certificati di laminazione (MTC).

(Fonte: schede tecniche dei materiali dell'industria e compilazioni MatWeb/AZoM).

Proprietà meccaniche e fisiche

Le proprietà dipendono fortemente dal trattamento termico (ricotto, normalizzato, bonificato). La tabella seguente mostra gli intervalli rappresentativi che si trovano comunemente nelle schede tecniche del tondo 5160 (riferimenti ricotto e bonificato):

(Fonti di proprietà rappresentative: MatWeb e schede tecniche dei fornitori del settore).

Standard, specifiche ed equivalenti

Le denominazioni comuni e i riferimenti incrociati includono:

• SAE/AISI: 5160 (UNS G51600).

• Equivalenti internazionali tipici: JIS SUP9 / SUP9A (Giappone), GB 60CrMnA (Cina), equivalenti EN / DIN spesso elencati come 60Cr3 / 61SiCr7 o codici simili per l'acciaio per molle - ma esistono piccole differenze di composizione, per cui la sostituzione diretta richiede una verifica.

• Elenchi ASTM/ASME correlati: Il 5160 è citato in varie specifiche di prodotto ASTM in cui sono consentiti riferimenti a leghe/gradi (consultare le specifiche di prodotto ASTM come ASTM A29/A29M o i documenti del fornitore ASTM).

Nota: L'espressione "equivalente" tra gli standard è una comoda abbreviazione, ma non garantisce risultati meccanici o di lavorazione identici: in caso di sostituzione di materiali, richiedere sempre un certificato chimico e un rapporto di prova meccanico.

Trattamento termico e pratiche di lavorazione comuni

• Tempra tipica (esempio): Austenitizzare (≈ 800-850°C), temprare in olio, quindi rinvenire nell'intervallo 400-600°C a seconda dell'equilibrio durezza/durezza desiderato. Un controllo adeguato della severità della tempra e della temperatura di rinvenimento è essenziale per evitare cricche e raggiungere le prestazioni meccaniche desiderate.

• Normalizzazione / ricottura: Per la lavorazione o la formatura, il 5160 è spesso fornito ricotto o normalizzato; per il servizio di molle o lame è temprato e rinvenuto.

• Saldatura: Il 5160 è saldabile con precauzioni; il preriscaldamento e le temperature controllate di interpass riducono il rischio di cricche; può essere necessario un rinvenimento post-saldatura.

• Lavorabilità e forgiatura: La lavorabilità è discreta per un acciaio per molle ad alto tenore di carbonio; la forgiatura e la laminazione a caldo sono standard per la produzione di barre.

(Per la produzione, seguire le tabelle di trattamento termico specifiche della cartiera o di un metallurgista esperto - gli intervalli sopra indicati sono punti di partenza, non una procedura certificata).

Applicazioni tipiche e ragioni tecniche per la scelta

Perché gli ingegneri scelgono la barra tonda 5160:

• Resistenza alla fatica / resilienza: La combinazione della temprabilità di ~0,6% C e Cr consente di ottenere molle e componenti durevoli, in grado di assorbire flessioni ripetute senza cedimenti catastrofici.

• Resistenza: Buona resistenza alla frattura rispetto agli acciai semplici ad alto tenore di carbonio; adatto per parti soggette a urti.

• Possibilità di utilizzare i bordi per le lame: I coltellinai e gli spadaccini usano la 5160 quando la tenacità è prioritaria rispetto all'estrema tenuta dei bordi (è indulgente nelle situazioni di danno ai bordi).

• Costo-efficacia: Rispetto agli acciai legati con aggiunta di Ni/Mo, il 5160 offre molti vantaggi per gli acciai per molle a un costo inferiore del materiale.

Acciaio 5160 vs 1095

Breve sintesi tecnica:

• 1095 - carbonio molto elevato (~0,95% C), leghe minime; eccellente ritenzione del bordo e maggiore facilità di ottenere bordi molto affilati, ma maggiore fragilità e minore temprabilità (richiede un trattamento termico accurato).

• 5160 - Carbonio moderatamente elevato (~0,56-0,64% C) + cromo; tenacità e resistenza alla fatica superiori; migliore per molle, spade e coltelli da lavoro pesanti; ritenzione del filo leggermente inferiore rispetto al 1095, ma molto meno incline a scheggiarsi in caso di servizio impegnativo.

Guida pratica: Se il pezzo deve flettersi, resistere agli urti e sopravvivere a ripetuti carichi ciclici, scegliere il 5160; se il requisito principale è la massima ritenzione del tagliente per un utensile da taglio fine e la fragilità può essere gestita, spesso si sceglie il 1095.

Dimensioni e peso (dimensioni standard del tondino + come calcolare il peso)

Diametri delle azioni comuni

Il tondo 5160 è comunemente disponibile in diametri che vanno dalle piccole dimensioni (3-6 mm) fino alle barre di grandi dimensioni (100+ mm), a seconda dello stabilimento. I diametri tipici disponibili a magazzino per uso ingegneristico includono: 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 100 mm.

Formula del peso al metro (utile per le quotazioni)

Peso (kg/m) = (π / 4) × (D in metri)² × densità (kg/m³).
Utilizzando la densità = 7850 kg/m³ (tipico dell'acciaio).

Per comodità, ecco i calcoli pesi al metro (arrotondato a 4 cifre significative):

(Calcolato dalla formula precedente utilizzando una densità di 7.850 kg/m³; gli ingegneri dovrebbero utilizzare la densità effettiva riportata dal mulino quando è richiesta un'estrema precisione).

2025 confronto dei prezzi - USA, Europa, Cina

Avvertenze importanti: I prezzi dell'acciaio fluttuano in base ai mercati dei rottami, alle tariffe, alla quantità dell'ordine, alla finitura (lucida/spelata/forgiata), al taglio/lavorazione e alla spedizione. Gli intervalli di seguito riportati sono istantanee del mercato e quotazioni dei fornitori osservate nel 2025; usateli come indicatori di massima e richiedete sempre preventivi dal vivo con Incoterms e MTC.

Come interpretare questi intervalli:

• Se si acquista a tonnellate da un mulino cinese in genere si ottiene il prezzo unitario più basso, ma bisogna tenere conto delle spese di spedizione e dei dazi all'importazione. Cercate fornitori con certificati di collaudo e qualità costante (ad esempio, fornitori su Alibaba, Made-in-China o portali di mulini diretti).

• Se avete bisogno di piccoli lotti o di finiture brillanti di precisione per le barre (per lame, forgiati o alberi di precisione), aspettatevi prezzi unitari più alti negli Stati Uniti/Europa. I listini dei fornitori di coltelli al dettaglio illustrano come la matematica dei piccoli ordini cambi drasticamente i prezzi.

Suggerimento per gli acquirenti: Richiedi il prezzo al kg o alla tonnellata inclusoStato del materiale (ricotto / normalizzato), tagli di lunghezza/diametro, classe di tolleranza, trattamento termico (se fornito Q&T), imballaggio e una copia del certificato di prova del materiale (MTC / EN 10204).

Lista di controllo degli acquisti e punti di controllo della qualità

Quando si acquista il tondo 5160 (soprattutto per applicazioni ad alte prestazioni), è bene insistere:

• Certificato di prova del mulino (MTC / EN 10204) che mostra la composizione chimica e i risultati dei test meccanici.

• Test di durezza e di trazione per i lotti di campioni quando si acquista materiale Q&T.

• Tracciabilità: numero di calore/lotto stampigliato/marcato e abbinato all'MTC.

• Stato della superficie: per le molle o le parti a fatica, una finitura lucida o pallinata migliora la durata a fatica; le barre nere laminate a caldo possono non essere adatte senza finitura.

• Guida alla saldabilità e alla lavorazione se si prevede una giunzione o una lavorazione a valle: richiedere le raccomandazioni del fornitore per il preriscaldamento e il rinvenimento.

• Audit dei fornitori / referenze per ordini di grandi dimensioni: se possibile, chiedere ai clienti precedenti o ai mulini in visita.

Domande frequenti (FAQ)

1. D: Il 5160 è magnetico?
   A: Sì, il 5160 è un acciaio ferroso ed è magnetico in tutte le normali tempre e microstrutture.

2. D: Il 5160 può essere temprato fino alla durezza del filo di rasoio?
   A: Può raggiungere una durezza elevata (50-62 HRC con austenitizzazione e rinvenimento aggressivi), ma per la tenuta del filo del rasoio può essere superato da altri acciai ad alto tenore di carbonio e ad alta lega. Il 5160 è ottimizzato per la tenacità e la flessibilità.

3. D: Il 5160 va bene per la lavorazione di coltelli o spade?
   A: Sì per le spade e i coltelli multiuso in cui la durezza e la flessibilità sono importanti (ad es. spade, coltelli di grandi dimensioni). Per i piccoli coltelli pieghevoli, dove la conservazione del filo è fondamentale, si possono preferire altri acciai.

4. D: Come si colloca il 5160 rispetto al 1095?
   A: Il 5160 è più duro e resistente alla fatica; il 1095 mantiene un bordo più fine ma è più fragile. Scegliere in base alle esigenze di servizio.

5. D: Posso saldare il tondo 5160?
   A: Sì, ma per evitare cricche si raccomanda un preriscaldamento, un raffreddamento controllato e un rinvenimento post-saldatura.

6. D: Quale calore/trattamento devo utilizzare per una molla?
   A: Pratica tipica: austenitizzazione a ~800-850°C, tempra in olio, rinvenimento tra 400-600°C a seconda dei compromessi tra resistenza e tenacità; consultare un metallurgista per i programmi esatti.

7. D: Esistono norme ASTM specifiche per il 5160?
   A: Il 5160 è referenziato da SAE/AISI e compare in varie specifiche di prodotto; verificare la norma di prodotto ASTM o ASME pertinente per l'applicazione finale e i gradi consentiti.

8. D: Quanto tempo ci vuole per la spedizione dalle cartiere cinesi?
   A: Con le scorte di fabbrica, i tempi di consegna in Cina possono variare da giorni a qualche settimana; le spedizioni internazionali aggiungono il transito e la dogana (i tempi dipendono dagli Incoterms e dalla logistica).

9. D: Qual è il tipico certificato da richiedere?
   A: EN 10204 Tipo 3.1/2 MTC (o certificati di prova chimica e meccanica dello stabilimento) abbinati al numero di calore/lotto.

10. D: Se ho bisogno di tolleranze geometriche esatte o di finiture speciali, le frese possono fornirle?
    A: Sì. Le barre trafilate, pelate, tornite e lucidate e rettificate sono disponibili presso mulini e centri di assistenza specializzati; aspettatevi un sovrapprezzo.

MWAlloys - come forniamo la barra tonda AISI 5160

MWAlloys è un fornitore e produttore specializzato di acciai legati e per molle, tra cui il tondo AISI 5160. Offriamo:

• Prezzi di fabbrica (100% prezzi franco fabbrica per ordini in blocco),

• Dimensioni disponibili per una spedizione rapida su diametri standard (6-100 mm),

• Consegna veloce per gli articoli in stock (spedizione dal magazzino locale), e

• Certificati di prova del mulino e tracciabilità per ogni calore.

Raccomandazioni finali di acquisto

• Per scala di produzione acquisti (più tonnellate): richiedere preventivi alle cartiere cinesi (EXW o FOB di fabbrica) e confrontare i costi di consegna, compresi i dazi e il trasporto interno: in questo modo si ottiene di solito la migliore economia per tonnellata.

• Per prototipo o acquisti di piccoli lotti: I distributori statunitensi/europei offrono velocità e facilità di restituzione, ma con un prezzo al kg più alto.

• Insistete sempre sugli MTC, sulle prove meccaniche a campione quando è importante la sicurezza o la durata a fatica, e su una chiara specifica per il trattamento termico e la finitura.

Riferimenti autorevoli

• MatWeb - Scheda tecnica dell'acciaio AISI 5160
• AZoM - Acciaio legato AISI 5160 (UNS G51600) Panoramica
• ASM International - Alloy Digest / AISI 5160 sintesi tecnica