Acciaio Corten

Acciaio Corten (cor-ten)

Acciaio Corten: cos’è e perché è così ricercato? Ecco tutte le caratteristiche e i vantaggi.

In questo approfondimento conosciamo meglio l’acciaio corten e i suoi vantaggi di lega ed estetici, caratteristiche che lo rendono un materiale di spicco in numerosi settori, dall’edilizia all’architettura, dal design al gardening.

Acciaio corten: cos’è

Viene chiamato anche “acciaio vivo” o “acciaio che respira” perché possiede una rara capacità di autorigenerarsi grazie a reazioni ossidative spontanee e complesse che, oltre a conferire la tipica colorazione bruno-rossastra, rendono il corten un materiale in grado di evolvere costantemente, dinamicamente e naturalmente, adattandosi alle condizioni esterne. 

Corten o Cor-Ten?

Come approfondiamo qui sotto, la lega di acciaio corten ha origini americane.

Il nome COR-TEN deriva dall’unione di “corrosion resistance” (COR) e “tensile strength” (TEN), ed evidenzia le sue principali caratteristiche di resistenza alla corrosione e resistenza alla trazione. 

COR-TEN Ⓡ, in particolare è un marchio registrato della United States Steel Corporation e può essere utilizzato solo per prodotti fabbricati da USSC o dai suoi licenziatari.

Il termine “Corten”, nato dall’unione delle due parole, sarebbe dunque un uso improprio oggi comunque ammesso come sinonimo nel linguaggio comune e nel settore.

La lega di acciaio corten: composizione e storia

La lega di acciaio corten viene prodotta e brevettata negli Stati Uniti dalla United Steel Corporation, noto produttore di acciaio dal 1901 ad oggi, nel 1933.

Nei primi anni del secolo scorso, infatti, gli Stati Uniti erano in corsa per trovare un materiale dalle alte prestazioni e dai bassi costi, in grado di resistere a condizioni di stress e corrosione da esterni.

La prima lega di Corten, in origine, era composta principalmente da:

• 0,2-0,5% di rame
• 0,5-1,5% di cromo
• 0,1-0,2% di fosforo

È dopo i primi impieghi per rotaie e sommergibili americani che l’acciaio corten diventa il materiale globalmente diffuso che è oggi, trovando una vasta gamma di applicazioni nell’edilizia, nell’industria e nel design.

Nel corso degli anni, poi, la composizione è stata soggetta a modifiche per migliorare le sue proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione tra cui:

• l’introduzione di 0,4% di nichel
• la riduzione del fosforo allo 0,04%
• piccoli tenori di altri elementi come manganese (Mn), silicio (Si), carbonio (C), zolfo (S)

Le proprietà del Corten: l’ossidazione

La proprietà principale dell’acciaio corten è la sua rara ed unica capacità di autoproteggersi naturalmente dalla corrosione, una reazione di tipo ossidativo che risponde alle sollecitazioni dell’ambiente circostante e che porta allo sviluppo di una patina di ossido superficiale che, se scalfita o rimossa, si rigenera costantemente nel tempo.

Il rivestimento ossidativo si compone in due fasi:

• formazione di uno strato esterno poroso
• formazione di uno strato interno sottile e impermeabile

Nelle normali condizioni ambientali, questo rivestimento si forma in circa 18-36 mesi e il suo “grado di maturazione” è facilmente riconoscibile dalla colorazione acquisita.

Generalmente le lastre vengono installate preossidate ma vi sono casi in cui gli elementi vengono montati quando lo stato di ossidazione è nella fase iniziale.

Il corten passerà dunque da un colore arancio iniziale fino ad una tonalità bruno–rossastra, la più ricercata per effetto estetico, la più protettiva e quella che si presta alle più svariate soluzioni progettuali. 

Inizialmente, durante l’esposizione agli agenti atmosferici, l’acciaio Corten sviluppa uno strato esterno poroso di ossido di ferro, noto come ruggine, che conferisce al materiale un aspetto caratteristico e rustico. Questo primo strato funge da barriera protettiva, isolando il metallo sottostante dall’umidità e dall’ossigeno presenti nell’aria, riducendo così il rischio di ulteriori danni da corrosione.

Successivamente si forma uno strato interno più stabile e compatto, arricchito di elementi come rame, cromo e fosforo, che è amorfo e impermeabile. Questo strato aggiuntivo contribuisce ulteriormente alla protezione della superficie metallica e alla sua resistenza alla corrosione nel lungo termine.

È importante sottolineare che il processo di ossidazione dell’acciaio Corten è dinamico e in continua evoluzione. 

La patina protettiva che si forma sulla superficie dell’acciaio Corten non è statica, ma continua a modificarsi nel tempo in risposta alle condizioni ambientali circostanti. 

Questo conferisce al materiale una sorta di “vita propria”, da cui l’espressione “acciaio vivo“.

Infine, è bene sapere che climi più umidi e con maggiori livelli di inquinamento atmosferico, l’ossidazione può essere più rapida e intensa, mentre ambienti più aridi e privi di agenti corrosivi rendono il processo più lento e graduale.

Il comportamento del corten si discosta dunque da quello dei comuni acciai al carbonio, ma perché questo avvenga sono necessari alcuni fattori:

• cicli alternati asciutto/bagnato
• contatto con l’atmosfera
• azione della luce solare
• assenza di ambienti con ristagni d’acqua
• assenza di atmosfera ricca di cloruri (acqua o aria di mare)
• assenza di applicazioni protettive come pitture o cere

Vantaggi dell’acciaio corten

Riassumiamo qui i principali vantaggi dell’acciaio corten, che sono:

• Resistenza alla corrosione atmosferica. L’acciaio corten mostra una resistenza eccezionale alla corrosione atmosferica, proteggendo le strutture esposte agli agenti atmosferici senza necessità di costosa manutenzione.
• Capacità di tensione meccanica. La sua resistenza alla tensione meccanica consente all’acciaio corten di essere impiegato in progetti architettonici e infrastrutturali soggetti a carichi elevati senza compromettere l’integrità strutturale.
• Versatilità d’uso e leggerezza. Nonostante la sua resistenza, l’acciaio corten è sorprendentemente leggero, il che lo rende una scelta ideale per progetti che richiedono materiali robusti ma facilmente lavorabili. Può infatti essere sottoposto a numerosi tipi di lavorazione tra cui forgiatura, curvatura, trafilatura, lavorazione a macchina, a taglio e saldatura. 
• Sostenibilità economica e ambientale. L’acciaio corten è una scelta sostenibile sia dal punto di vista economico che ambientale, poiché la sua durata nel tempo riduce i costi di manutenzione e il suo processo di ossidazione naturale lo rende una soluzione ecologica.

La sua resistenza permette inoltre di assicurare solidità anche con spessori minori. L’acciaio corten è infine un materiale naturale ed estremamente duraturo, riciclabile al 100% e all’infinito, con garanzia di mantenimento delle proprietà intrinseche.

Se vuoi saperne di più sulla sostenibilità dei metalli a lega

• Bellezza estetica naturale. L’effetto visivo unico dell’acciaio corten, che evolve nel tempo con il suo invecchiamento, aggiunge un valore estetico e artistico ai progetti architettonici e paesaggistici.

Svantaggi dell’acciaio corten

Nonostante siano pochi e di scarsa entità, ecco i possibili svantaggi del corten:

• Il costo di produzione. Recuperabile grazie al minor impiego di materiale rispetto all’acciaio al carbonio tradizionale
• Una manodopera qualificata per la sua produzione e installazione
• Colate di ruggine. Se lavata o bagnata la sua superficie potrebbe rilasciare ioni di ferro e macchiare l’area a diretto contatto con l’acciaio con macchie rossastre di ruggine.

Leggi anche come rimuovere la ruggine fai da te

Corten di Serie A, B e C

Tre varianti di acciaio Corten assicurano proprietà specifiche per campi d’impiego altrettanto specifici.

Acciaio Corten A

Il Corten A, conosciuto anche come “corten al fosforo”, è caratterizzato da una composizione chimica che conferisce al materiale una resistenza alla corrosione significativamente superiore rispetto agli acciai al carbonio convenzionali. Questa resistenza alla corrosione, che può essere fino a 8 volte superiore, lo rende particolarmente adatto per applicazioni architettoniche dove è richiesta una lunga durata e una bassa manutenzione. Il Corten A è spesso utilizzato in facciate, ponti, elementi di arredo urbano, camini e container.

Acciaio Corten B

Il Corten B, noto anche come “corten al vanadio”, presenta una composizione chimica che mantiene elevate caratteristiche meccaniche anche in presenza di forti sollecitazioni. La sua resistenza alla corrosione, che è circa 4 volte superiore rispetto agli acciai al carbonio, lo rende adatto per una vasta gamma di applicazioni strutturali. Il Corten B è utilizzato comunemente in tubazioni, ciminiere, silos, barriere stradali, container, ponti e facciate continue in edilizia.

Acciaio Corten C

Il Corten C è una novità sul mercato caratterizzata da una resistenza meccanica notevolmente superiore rispetto ai tipi Corten A e B. Pur conservando caratteristiche di resistenza alla corrosione atmosferica simili agli altri tipi, la sua resistenza meccanica lo rende ideale per applicazioni che richiedono materiali con elevate proprietà strutturali. Il Corten C è utilizzato in costruzioni soggette a elevate sollecitazioni meccaniche, dove la robustezza del materiale è fondamentale.

Riprodurre l’effetto Corten

Nonostante in questo capitolo siano raccolte le tecniche di riproduzione dell’effetto “Corten”, è bene chiarire che queste soluzioni sono soprattutto estetiche: non assicurano dunque le stesse proprietà strutturali.

Metallizzazione

Questo processo implica l’applicazione di uno strato sottile di acciaio corten su una superficie di base in acciaio al carbonio. Sebbene l’aspetto estetico possa essere simile a quello dell’acciaio corten autentico, la presenza di un substrato in acciaio tradizionale rende vulnerabile la superficie agli eventuali danni, poiché qualsiasi scalfitura provocherebbe l’ossidazione del metallo sottostante senza avviare il processo naturale di formazione della patina protettiva.

Verniciatura

Esistono vernici progettate per riprodurre l’effetto di ruggine dell’acciaio corten. Tuttavia, mentre queste vernici possono conferire un aspetto simile, manca la componente di autenticità che caratterizza l’acciaio corten reale. L’effetto risultante potrebbe apparire “standardizzato” e privo della vitalità tipica del materiale originale.

Ossidazione del ferro

Anche la ruggine del ferro può somigliare all’acciaio corten, ma con il tempo tende a rimuoversi dalla superficie, lasciando esposto il deterioramento caratteristico del ferro. A differenza dell’acciaio corten, l’ossidazione semplice non produce una patina protettiva duratura e in grado di migliorare nel tempo.

Ferro e Corten a confronto

A differenza del Corten, lo strato ossidativo del ferro non lo protegge dalla corrosione e dal deterioramento.

A sinistra, lastra di lamiera in ferro corrosa. A destra lamiera in acciaio corten.

Le applicazioni dell’acciaio Corten

L’acciaio Corten trova una vasta gamma di applicazioni in diversi settori. 

Architettura (facciate ed esterni di edifici, ponti e passerelle, elementi di arredo urbano)

Edilizia civile e industriale (ponti e infrastrutture stradali, tubazioni e ciminiere)

Trasporti (autocarri, carrelli, macchine per la manutenzione)

Stoccaggio (serbatoi, depositi)

Design e arte (sculture e installazioni artistiche, design per interni)

Agricoltura e paesaggistica (bordure, recinzioni, vasche, serre e strutture agricole)

Trattamento del corten nel tempo

Come va trattato il Corten?

Per interni. Per evitare che l’ossidazione risulti poco gradevole al tatto a causa di eventuali “sfarinamenti”, è consigliabile sottoporre l’acciaio Corten a ceratura o verniciatura dopo una stabilizzazione del materiale.

Questi trattamenti garantiscono una superficie durevole e piacevole al tatto.

Per esterni. Se il Corten è pensato per esterni non necessita di particolari trattamenti: la patina ossidativa naturale è l’unica protezione di cui l’acciaio avrà bisogno. Non a caso è detto un “acciaio che si autoprotegge”.