Un ingranaggio in acciaio inox non è semplicemente "un ingranaggio d'acciaio che non arrugginisce". I gradi comuni differiscono così tanto in resistenza alla corrosione, lavorabilità e temprabilità che scegliere quello sbagliato lascia un ingranaggio o troppo morbido per resistere all'usura o troppo duro per essere lavorato economicamente. Macchinari alimentari, dispositivi medici e attrezzature marine sono le tre applicazioni in cui la scelta conta di più, e in cui un acquirente che scrive solo "acciaio inox" sul disegno riceve domande.
304 e 316 sono gradi austenitici e la prima scelta quando la corrosione è la priorità. Il 316 aggiunge molibdeno e regge molto meglio degli ambienti clorurati — acqua salata, detergenti — del 304. Il contropartita è che nessuno dei due si indurisce molto con il trattamento termico; entrambi si attestano intorno a 200–250 HB, va bene per carichi leggeri ma si usura velocemente sotto coppia reale. Si lavorano anche più lentamente dell'acciaio al carbonio, tipicamente il 30–40 per cento in meno di velocità di taglio, quindi costano di più all'ora macchina.
17-4PH è il miglior tuttofare per gli ingranaggi in acciaio inox. È un grado a precipitazione: resistenza alla corrosione vicina al 304, ma dopo invecchiamento allo stato H900 raggiunge circa 44 HRC, con alta resistenza e buona tenacità. La via pratica è lavorarlo allo stato ricotto (morbido), poi indurire per invecchiamento, poi rettificare. Questo rende 17-4PH il grado di inox per ingranaggi più specificato nelle attrezzature industriali — dà una reale capacità di carico senza rinunciare alla corrosione.
440C è l'opzione dura. È un inox martensitico che può essere temprato e rinvenuto a 58–60 HRC, offrendo la migliore resistenza all'usura di qualsiasi grado di inox per ingranaggi. Il prezzo: minore resistenza alla corrosione di 304 o 316, scarsa saldabilità e sensibilità agli intagli. 440C appartiene a posizioni ad alto carico e usura critica che hanno ancora bisogno di protezione — azionamenti di pompa, attuatori di valvola, alcuni componenti marini — non in una macchina alimentare a lavaggio a pressione dove 316 sarebbe più sicuro.
Produrre ingranaggi in acciaio inox richiede un ritmo diverso dall'acciaio al carbonio. Il materiale si indurisce per lavoro velocemente, quindi gli utensili devono essere affilati, le avanzate generose e le velocità di taglio basse. Il trattamento termico causa più distorsione che nell'acciaio al carbonio, quindi bisogna lasciare abbastanza sovrametallo di rettifica sui fianchi. Per 17-4PH la sequenza consigliata è sgrossatura, ricottura di soluzione, semifinitura, invecchiamento, rettifica finale. Tutti gli ingranaggi in inox che produciamo sono rettificati, perché la sola fresatura raramente raggiunge la precisione che queste applicazioni si aspettano.
Nella nostra fabbrica lavoriamo ingranaggi 304, 316, 17-4PH e 440C fino a IT6–IT7, con trattamento termico e rettifica ingranaggi interni. Diteci l'ambiente — lavaggio a pressione, acqua salata, medicale, industria secca — e il carico e la velocità, e consiglieremo il grado e la via di processo che si adatta, invece di quotare "acciaio inox" come se fosse un solo materiale.