Metallurgia di elaborazione

• rispondere ad una precisa analisi chimica del letto di fusione  ;
• presentare una granulometria compatibile con un buon scorrimento nel tino dell'altoforno ;
• presentare delle caratteristiche fisico-chimiche ben determinate: riducibilità, resistenza agli shock termici, resistenza allo  schiacciamento.

Si arriva a questo risultato  mediante:

Figura 1: Impianto di agglomerazione

• una preparazione meccanica dei minerali : a seguito di frantumazione e di  setacciatura  si ottiene dal materiale di prima estrazione (0 - 200 mm) il materiale calibrato (8 - 25 mm) alimentante         direttamente l'altoforno e del materiale fine utilizzato per l'agglomerazione.
• una  omogenizzazione  :  per

fornire una miscela costante a partire da minerali di differente origini   ;

• una agglomerazione dei materiali fini omogeneizzati e mescolati con polvere di coke e di castina. Questa operazione si fa su una catena di agglomerazione  : la  mescola è portata a 1200°C in superficie, quindi sinterizzata per aspirazione d'aria   dopo accensione (figura 1).

Vengono così ottenuti dei pezzi di 250 mm che vengono frantumati e vagliati fino a 20, 12 e 5 mm. L'agglomerato costituisce spesso il 75% e più dei prodotti ferrosi della carica. Si arriva addirittura a sostituire il minerale crudo con un minerale artificiale rispondente alle specificazioni  desiderate.

Le operazioni siderurgiche

La produzione dell'acciaio mette in opera diverse filiere secondo le materie prime utilizzate ed il processo impiegato (figura 2). In ogni caso si possono mettere in  evidenza tre operazioni fondamentali  :

• Elaborazione: serie di processi metallurgici in cui l'ultimo almeno ha luogo in fase liquida ed è destinato ad ottenere la composizione chimica   desiderata.
• Colata: passaggio dallo stato liquido a quello  solido.
• Messa in forma: considerato a parte il caso della produzione di getti , è ottenuta per laminazione che è una deformazione plastica a caldo o a freddo che conduce a dei prodotti piatti (lamiere) o lunghi (profilati, barre,  etc.)

Lo schema seguente riassume la sequenza delle operazioni per le filiere classiche di elaborazione a partire dal minerale o dai  rottami.  Non  è stata inclusa la filiera che mette in gioco la riduzione diretta del minerale che non è arrivata allo  stadio  industriale nei paesi occidentali, dove il passaggio per l'altoforno è sicuramente la  filiera più importante. Tuttavia, la riduzione indiretta potrà nel  futuro  interessare  alcuni paesi in via di sviluppo, nel caso in cui siano ricchi del gas naturale necessario a fornire il mezzo riduttore delle sferette di minerale nel forno a   tino.

Elaborazione della ghisa.

• Generalità sull'altoforno.

La generica reazione di dissociazione dell’ossido è la  seguente:
MeO2  Û Me + O2  + Qp
Per ogni temperatura esiste solo una pressione in corrispondenza  della  quale  l’ossido ed il metallo possono coesistere. Tale pressione è definibile come “tensione   di

dissociazione” dell’ossido. Al crescere della temperatura, la tensione di dissociazione cresce fino a raggiungere la pressione atmosferica. A tale temperatura si ha la decomposizione dell’ossido. Solo pochissimi ossidi possono essere decomposti solo mediante riscaldamento (temperatura di inversione troppo elevata). Una diminuzione della temperatura di inversione può essere ottenuta praticando il vuoto oppure, opzione più frequente, utilizzando agenti riduttori. Entrambi i metodi spostano verso destra la reazione di dissociazione grazie al principio di Le  Chatelier.
L'altoforno è un reattore a letto consumabile controcorrente. Le reazioni principali che si svolgono sono (figure 3-5):

• Le reazioni di riduzione degli  ossidi.
• Le reazioni di scambio fra il metallo e la  loppa

1.4.2    Gli scambi chimici nell'altoforno.

L’altoforno è un forno soffiato a tino, nel quale la carica (minerale, coke, fondenti   ed aggiunte) , effettuata dall’alto, incontra in controcorrente dell’aria calda (vento), necessaria per la combustione del coke. Si  distinguono diverse parti (figura 5). La  ghisa e la loppa si raccolgono nel crogiolo, posto alla base   dell’altoforno.

Figura 5: Schema di impianto dell’altoforno

La prima reazione è completamente spostata verso destra anche per tenori molto bassi di CO. Differente è il discorso per quello che riguarda gli altri ossidi del Fe. Considerando il diagramma di figura 6, si devono considerare due  zone:

• 
• Per temperature più basse (figura 6, zona a), in corrispondenza della parte più alta dell’altoforno, si ha la riduzione degli ossidi ad opera del CO (riduzione indiretta), con un leggero sviluppo di calore,  secondo le reazioni:

Tali reazioni comportano la deposizione di carbonio (carbonio piroforico), che favorisce la successiva riduzione del minerale.

• Per temperature più elevate (figura 6, zona b), in corrispondenza della parte più bassa dell’altoforno, si  ha la riduzione diretta dell’ossido  di  ferro  FeO da

Figura 6: Curva di Boudouard e curve di equilibrio degli ossidi di ferro

1.5.3. Ruolo della loppa. Composizione della ghisa.

Formato a partire dei costituenti della ganga, del fondente e della cenere di coke, la loppa è un silicato complesso di alluminio, di calcio e di magnesio, e contiene inoltre degli ossidi di manganese e di ferro in piccola quantità ed anche del solfuro di calcio.  La loppa è frequentemente caratterizzata dal suo indice di basicità, pari al rapporto fra  la quantità di CaO e la quantità di SiO2.
La loppa ha un duplice ruolo:

• permettere l'eliminazione della ganga grazie alle sue convenienti caratteristiche di fusibilità e di fluidità;
• permettere delle reazioni di scambio con il metallo liquido agendo sulla sua composizione chimica.

Esempio: Desolforazione della ghisa  nell'altoforno
Lo zolfo è introdotto essenzialmente dal coke, ed arriva totalmente alla sacca ove forma FeS, molto solubile nel metallo. Si deve eliminare il più possibile lo zolfo della ghisa facendolo passare nella loppa.
Un equilibrio di scambio si stabilisce fra la ghisa e la  loppa:
[FeS] Û (FeS)
Tale equilibrio deve essere spostato il più possibile verso destra, per esempio mediante della calce nella loppa1   :

1 Con la notazione [...] si intende l’elemento sciolto nella ghisa, mentre con la notazione (...) si intende l’elemento sciolto nella  loppa.

(FeS) + (CaO) Û  (CaS) + (FeO)
Il solfuro di calcio è insolubile nel metallo e  l'ossido di ferro è ridotto dal   carbonio.
Si può quindi scrivere la reazione di desolforazione  nell'altoforno
[FeS] + (CaO) +  C Û  Fe  +(CaS) + CO
La composizione della ghisa dipende dalla composizione del letto di fusione e dalla temperatura della sacca.
Lo zolfo è eliminato al 95%.
Per quanto riguarda gli altri elementi, si hanno diversi comportamenti.  Il fosforo passa interamente nella  ghisa.
Il manganese si suddivide in modo praticamente identico fra la loppa e la   ghisa.
Il silicio proviene dalla riduzione della SiO2, ed è difficilmente riducibile (circa il 5%).
Il MgO, CaO, Al2O3 non sono riducibili.
Il carbonio (sotto forma di Fe3C) è introdotto dalla combinazione diretta o dalla riduzione indiretta degli ossidi.
La tabella seguente mostra la marcia di un altoforno della SOLMER alimentato con minerale ricco (V = 2175 m3,  h = 30 m , D crogiolo = 10 m).

1.6 Elaborazione dell’acciaio

L'elaborazione dell’acciaio si  effettua:

• a partire della ghisa liquida (ghisa di affinazione): convertitore ad   ossigeno
• a partire da rottami mediante rifusione al forno  elettrico.

Al fine di costituire un deposito tampone fra gli altoforni e l'acciaieria, dato che i ritmi di colata sono molto diversi, si può utilizzare sia un mescolatore, sia un numero sufficiente di carri-siluro. Il mescolatore omogenizza la composizione della ghisa proveniente da differenti colate e conduce ad una certa desolforazione della ghisa. Questa desolforazione si ottiene dallo spostamento   dell'equilibrio:
[FeS] + [Mn] Û [Fe] + (MnS)
Il solfuro di manganese si elimina sia per combustione che per la  messa  in  soluzione nella soluzione.
La desolforazione può essere migliorata mediante la tecnica della metallurgia in siviera: introduzione del carbonato di sodio, di calce viva (CaO) con mescolamento, o più recentemente di magnesio.
La trasformazione della ghisa liquida in acciaio comporta la diminuzione di quasi tutti gli elementi, come si può vedere nella tabella  seguente:

Modi di eliminazioni dei diversi  elementi:

• Carbonio: si elimina allo stato di CO2 e, soprattutto di CO; l'eliminazione di questo gas è semplice.
• Silicio: la sua ossidazione comporta la formazione di biossido di silicio SiO2: questo ossido acido si combina con gli ossidi basici presenti MnO, FeO ed, eventualmente, CaO e forma una scoria liquida che si porta sulla superficie del  bagno.
• Manganese: la sua ossidazione porta alla formazione dell'ossido basico MnO che si combina con SiO2.
• Fosforo: il suo ossido P2O5 è riducibile dal carbonio alle temperature elevate. Tuttavia il fosfato di calcio è meno riducibile dal carbonio. In presenza di CaO, ammettendo che FeO sia il vettore dell'ossigeno, la reazione si   scriverà:

2 P + 5 Fe O + 3 Ca O Û (PO 4 )2  Ca3 + 5 Fe
Il fosfato di calcio si elimina nella scoria. Quindi una defosforazione spinta esige    un mezzo fortemente ossidante e decisamente  basico.

• Zolfo: dato che l'ossidazione dei solfuri Mn o FeS è fortemente endotermica, essa è poco probabile alle elevate temperature di conversione. L'eliminazione dello  zolfo avrà luogo secondo:

[FeS] +  (CaO) Û [FeO] + (CaS)
Questa reazione sarà favorita da un mezzo fortemente riduttore (eliminazione di FeO) e fortemente basico. Una elevazione della temperatura la agevolerà ugualmente e fluidificherà la scoria. In  queste  condizioni si ha l'interesse ad introdurre una ghisa con un tenore in zolfo il più basso possibile.
L'elaborazione comprende in generale due fasi distinte:

• fase di ossidazione: eliminazione del C, Si, Mn e del P , con l'azione simultanea del CaO per  quest'ultimo;
• fase di riduzione: la fase precedente conduce ad un metallo molto ossidato (ricco in FeO) che si deve ridurre. In presenza di CaO si avrà contemporaneamente la desolforazione.

L’acciaieria ad ossigeno.

Questo   procedimento,   attualmente   il

Figura 7: Convertitore ad ossigeno

più diffuso, è basato sulla insufflazione dell'ossigeno puro in un  bagno  di  ghisa  liquida. Si può quindi trasformare questa in acciaio liquido, assicurando l'eliminazione contemporanea di C, Si, Mn, P e S, e l'aumento di temperatura necessario per passare   da ghisa liquida (in media 1250°C) ad acciaio liquido (1600°C in media). La  regolazione della temperatura finale si effettua mediante introduzione di rottami da rifondere.

Gli apparecchi  (convertitori) arrivano a 8 m di diametro e 10 m di altezza (figura  7). Essi sono in generale immobili durante l'insufflazione ed i diversi procedimenti si distinguono in base al modo di insufflare  l'ossigeno:

• Insufflazione mediante degli ugelli refrattari posizionati sul fondo del convertitore: procedure OBM e LWS.
• Insufflazione attraverso il becco del convertitore mediante una lancia metallica raffreddata ad acqua: processo LD (Linz-Donawitz) ed OLP (Ossigeno-Lancia- Polvere), nel quale la polvere di calce è introdotta simultaneamente per trattare delle ghise molto fosforose.

Nota: un miglioramento dei processi consiste nel rimescolare il bagno mediante insufflazione di gas (CO2, O2, Ar, N2) dal fondo.
Il processo LD è adatto al trattamento di ghise poco fosforose o ematiti, il processo OLP è adatto al trattamento di ghise  fosforose.

Processo LD.

La carica è costituita da ghisa liquida, da rottami e della CaO   necessaria.
L'insufflazione di ossigeno, durante la quale il silicio si elimina per primo, dura circa 15 minuti. La decarburazione, la defosforazione ed una parte della desolforazione avvengono in seguito, con il resto della calce che viene aggiunta progressivamente durante l'insufflazione. Il fabbisogno di ossigeno è compreso fra 500 e 1000 m3 min-1. Dopo l'arresto dell'insufflazione, l'analisi di un campione permette di scegliere gli additivi da aggiungere in modo da ottenere una composizione chimica determinata. Queste  aggiunte  hanno  luogo  nel  convertitore oppure nella siviera durante la   colata.
Oltre all'aggiustamento della composizione queste aggiunte hanno come obiettivo  quello di disossidare il bagno, ricco in FeO.
In effetti, la presenza di FeO comporta la produzione di un prodotto che non è possibile forgiare e la liberazione di un quantità notevole di CO (riduzione di FeO da parte di C): acciai effervescenti.
Il disossidamento del bagno è effettuato essenzialmente dal manganese, introdotto soprattutto sotto forma di ferro-manganese, secondo  la:
FeO + Mn Û Fe +  MnO
L'ossido di manganese è insolubile nell'acciaio, l'ossigeno non è eliminato dal  bagno, ma è sotto forma di inclusioni di MnO, molto meno nocive del FeO.
L'utilizzazione del ferro-silicio o l'aggiunta di alluminio durante la colata permette  di ottenere gli acciai calmati. In particolare, l'aggiunta di Al rimpiazza MnO mediante l'Al2O3  perfettamente non riducibile dal carbonio: non si ha quindi alcuna liberazione  di CO durante il raffreddamento.

Processo OLP.

Permette di affinare delle ghise contenenti fino al 2% di fosforo, mediante insufflazione di calce mescolato ad ossigeno. L'operazione consiste in una prima insufflazione, seguito da una scorificazione (eliminazione della scoria), quindi una seconda insufflazione per completare la defosforazione e la desolforazione. L'analisi   del bagno è seguita dalla aggiunta finale e dalla colata. La durata della colata varia da  40 a 60 minuti.

Processo OBM e LWS.

Utilizza la stessa tecnica dell'antico processo Thomas.  Si  insuffla  dell'ossigeno puro attraverso degli ugelli posti sul fondo del convertitore. Al fine di evitare il deterioramento del fondo, si inietta allo stesso tempo un idrocarburo  la  cui piroscissione endotermica provoca un raffreddamento sufficiente (fluido moderatore) alla uscita degli ugelli, che protegge il fondo da una forte  elevazione  della  temperatura.

I processi ad ossigeno permettono di elaborare le più varie composizioni non legate  o poco legate. Hanno un debole tenore in P e S  e,  soprattutto, in azoto (migliore duttilità e resistenza  all'invecchiamento).

L’acciaieria elettrica.

La filiera della rifusione dei rottami utilizza un forno a suola refrattaria, sulla quale sono posti i materiali da rifondere. L'energia termica  è  fornita dalla produzione di  archi elettrici fra tre elettrodi e la carica. Riservato alla elaborazione di acciai speciali,   il processo elettrico assicura attualmente una parte importante del tonnellaggio degli acciai correnti. In questo campo ha completamente rimpiazzato il forno Martin. Il processo elettrico è il più utilizzato, ed è caratterizzato  da:

• una elevata temperatura del bagno (1800°C), facilmente regolabile, che facilita  la fusione delle loppe fortemente refrattarie e la riduzione degli   ossidi;
• il non intervento dell'atmosfera del forno che è neutra. Le reazioni hanno unicamente luogo fra il bagno e le aggiunte, grazie alle quali si può realizzare un   mezzo ossidante o riduttore. Si può inoltre realizzare la fusione degli elementi  ossidabili, come il Cr, senza perdite per formazione di  ossidi.

La figura 8 mostra l'installazione utilizzata. I forni, caratterizzati da una capacità variabile fra 5 e 250 tonnellate, sono alimentati con delle tensioni comprese fra 100 e 200V, con una intensità di corrente che può arrivare a 50000 A per elettrodo. La suola   e le pareti sono ricoperti di dolomite (basica), e vengono periodicamente   riparate.
L'utilizzazione delle pareti raffreddate ad acqua permette, fra l'altro, di aumentare    la durata dei rivestimenti e di ridurre il consumo degli  elettrodi.
La marcia comprende tre stadi:

• Fusione : dopo il caricamento, la fusione ha inizio e dura qualche ora. Durante questo stadio, si aggiunge la calce che sarà necessaria alla formazione della loppa di defosforazione. Alla fine della fusione si introduce del minerale di  ferro.
• Ossidazione e scorificazione: l'ossido di ferro serve da vettore di ossigeno per eliminare il Si, il Mn, il C. La defosforazione può essere fortemente spinta. Alla fine dell'operazione il ferro inizia ad ossidarsi. L'alimentazione del forno si arresta e si procede alla scorificazione.
• Riduzioni ed aggiunte: ricominciata l'alimentazione, si forma una loppa disossidante e desolforante mediante aggiunta di ferro-silicio, di calce e  di  spato  fluoro. Si possono ottenere delle loppe carburate (carburo di calcio) fortemente  riducenti. Al forno elettrico sono fortemente spinte sia la desolforazione che la disossidazione ( lo zolfo può arrivare allo 0.008% e l'ossigeno allo 0.003%). Le  aggiunte finali sono effettuate prima della  colata2.
  
  2 Il forno elettrico permette l'elaborazione sotto vuoto (forno ad induzione sotto vuoto, forno ad elettrodi consumabili in acciaio). Si ottengono degli acciai con tenori minimi di N2, O2, H2 e delle proprietà fortemente spinte (bassa densità di inclusioni). Questi acciai di qualità molto elevata sono caratterizzati da un  migliore limite di  resistenza, un  valore elevato della resilienza ed  una tenuta  allo scorrimento viscoso migliorata. Il loro costo è evidentemente più elevato rispetto a quello degli acciai elaborati in modo  classico.

Figura 8: Forno elettrico ad arco

Colata dell’acciaio.

Con l'eccezione degli acciai per getti, la colata dell'acciaio liquido si  effettua  secondo due tecniche differenti.

• Colata in lingottiera, che resta la tecnica preponderante nei paesi a tecnologia siderurgica poco sviluppata ( U.S.A., paesi ex-U.R.S.S.).
• Colata continua, che è divenuta preponderante nei paesi a  tecnologia siderurgica sviluppata ( Giappone, Germania, Italia ).

La  colata in lingottiera.

L'acciaio elaborato secondo le procedure precedenti è raccolto allo stato liquido  nelle siviere. E' quindi colato e solidificato dopo una permanenza nella siviera da 5 a   10 minuti (decantazione).
Le lingottiere sono in generale in ghisa. La loro forma prefigura quella dei prodotti laminati che si devono produrre: lingotti a sezione quadrata per i prodotti lunghi, a sezione schiacciata per i prodotti  piatti.
La colata si effettua secondo due procedure3:

• Colata a caduta : il metallo si versa direttamente nella lingottiera.
  
  3 La colata sotto vuoto si adatta perfettamente alla colata in lingottiera e permette di diminuire il tenore di H2, N2, una forte disossidazione degli acciai effervescenti mediante l'eliminazione di CO  (Fe + C ® CO + Fe) ed inoltre una diminuzione della densità delle   inclusioni.

• Colata in sorgente: il metallo arriva mediante un canale in  refrattario  attraverso la base della lingottiera. Questa tecnica permette di ottenere degli acciai di migliore qualità, ma è più  costosa.

Quando la solidificazione è sufficientemente avanzata, ha luogo lo strippaggio ed i lingotti sono inviati in forni a fossa, dove la solidificazione  si  completa;  la  temperatura viene mantenuta a 1250°C.
I difetti principali dei lingotti  sono:

• 
• L'eterogeneità chimica inerente al processo di solidificazione riguarda il fenomeno della macrosegregazione (alla scala del lingotto), che riguarda il C, S, P, O. La forgiatura seguita talvolta  da una ricottura di omogenizzazione rimedia parzialmente a questo difetto.
• La presenza del cono di ritiro, dovuto al ritiro dell'acciaio durante il raffreddamento. Questo fenomeno riguarda essenzialmente gli  acciai  calmati, mentre gli acciai effervescenti ne sono  esenti. Si può rimediare eliminando la parte  superiore ove è localizzato il cono di ritiro, oppure mediante materozzatura, oppure ancora mediante compressione.
• Le soffiature, caratteristiche degli acciai effervescenti, sono dovute alla formazione  di  CO, H2, N2. Sono appiattite durante la forgiatura, ma le loro pareti possono non saldarsi.

L'utilizzazione degli  acciai  semicalmati  permette di approfittare dei vantaggi delle due categorie ( da 0.05 a 0.15 % di Si)

Figura 9: colata continua, macchina verticale

Le cricche superficiali

• La formazione di ponti di solidificazione interni, dovuti a delle anisotropie di  ritiro.

1.7-2 La colata continua.

La siviera alimenta direttamente un ripartitore che alimenta a sua volta diverse     linee di colata. Diversi sistemi permettono di non interrompere la colata durante il cambio della siviera:

• macchine verticali (figura 9);
• macchine curve (figura 10), con curvatura allo stato solido  oppure  parzialmente solidificato. Le macchine verticali sono più onerose e più ingombranti.

Tuttavia per alcuni prodotti l'estrazione a cuore  liquido  può portare alla formazione di cricche e di segregazioni. Inoltre sulle macchine curve si ha la decantazione delle inclusioni nella parte superiore dei prodotti. Le macchine verticali sono quindi preferite nel caso di acciai di alta  qualità.
                                                                  Figura 10 : Colata continua, macchina curva.   

La colata continua comporta un aumento del ritmo di colata, e la assenza del cono   di ritiro. In più essa sopprime il primo stadio della laminazione e permette di ottenere direttamente delle billette, dei blumi o delle  bramme.

Formatura.

A parte la produzione di getti, la formatura è ottenuta per  laminazione.
La laminazione consiste in una serie di operazioni che  trasformano  progressivamente il lingotto in un prodotto di forma determinata. E' spesso necessario effettuare dei riscaldamenti fra le differenti fasi della  lavorazione.
Un laminatoio è composto essenzialmente di numerose gabbie che contengono i cilindri fra i quali passa il metallo che subisce uno schiacciamento progressivo.  I cilindri girano in senso inverso e sono raggruppati a coppie. Sono lisci nel caso di prodotti piani, oppure sono scanalati, nel caso di prodotti con altre  forme.

Laminatoi sgrossatori.

Dopo la colata in lingotto, la sbozzatura dei lingotti si effettua in un blooming per i prodotti lunghi ed in uno slabbing per i prodotti piatti. I primo fornisce dei blumi, il secondo delle bramme.

Treno di laminazione.

I blumi e le bramme sono trasformate nei laminatoi a più gabbie, che formano un treno di laminazione. Sono spesso delle gabbie a quattro cilindri. L'evoluzione tecnologica ha portato alla messa a punto del treno continuo, nel quale non c'è alcuna discontinuità fra le differenti gabbie del laminatoio. La velocità di uscita può arrivare     a 60 km/h per le lamiere ed a 200 km/h per i  fili.

I prodotti.

I prodotti siderurgici in acciaio comune ed in acciaio speciale sono classificabili in due categorie:
I  prodotti  piatti: sono fabbricati a partire da bramme ottenute dallo slabbing o  dalla colata continua:

Le piastre:

• piastre di forte spessore ( s > 4.76 mm)
• piastre di spessore medio ( 3 < s < 4.75 mm )
• piastre sottili ( s < 3 mm )
• I fogli: sono dei prodotti piatti della larghezza massima compresa fra 500 e 600mm.
• I piatti larghi: di spessore compreso fra 6 e 60 mm e di larghezza variabile fra 150 e 1000 mm.

I prodotti piatti possono essere laminati a caldo ed i prodotti sottili possono essere laminati a freddo (migliorando in particolare lo stato della  superficie).
I prodotti lunghi: sono fabbricati a partire da blumi ottenuti dal blooming o dalla colata continua. Sono ottenuti per laminazione a caldo. Una volta laminati, i prodotti possono subire dei trattamenti  termici.

1.9. Conclusione.

La siderurgia fornisce ai diversi settori industriali degli acciai con tutte le composizioni chimiche, sotto forma di prodotti piatti o lunghi, adattati alle esigenze dell'utilizzatore che gli farà subire diverse trasformazioni meccaniche e differenti trattamenti termici.

Qualunque siano le trasformazioni, l'acciaio conserverà una "eredità" non modificabile dalla sua elaborazione e dalla sua messa in forma: le sue caratteristiche inclusive che giocheranno un ruolo importante nelle sue proprietà in   servizio.
Le inclusioni non metalliche presenti in un acciaio sono caratterizzate dalla loro natura, forma, dimensione e  distribuzione.
Esse sono essenzialmente:

• solfuri (principalmente FeS ed  MnS);
• ossidi (FeO, MnO, SiO2, Al2O3);

silicati ed alluminati.

• La natura delle inclusioni è determinata dalla analisi effettuata mediante microsonda.
• La loro forma, dimensione e distribuzione sono definite dalla normativa (ad esempio ASTM E 45-87).
• Si può diminuire la densità inclusiva mediante dei processi di elaborazione  sotto vuoto, sotto loppa speciale, modificare la loro forma mediante dei processi di metallurgia in siviera (per esempio l'introduzione di Ca, Zr o Ce permette  di  controllare la forma dei  solfuri).