Scheda tecnica pratica per progettisti, carpenterie metalliche, officine e montatori
L’acciaio S690QL è un acciaio strutturale altoresistenziale. Appartiene alla famiglia degli acciai da costruzione a grano fine, bonificati, cioè temprati e rinvenuti. La sua caratteristica principale è l’elevato limite di snervamento: circa 690 MPa come riferimento nominale della famiglia.
È un materiale pensato per strutture e componenti dove serve molta resistenza con meno peso. Non è però un acciaio “miracoloso” da usare al posto del normale S235, S275 o S355 in qualunque carpenteria. È un acciaio tecnico, potente, utile, ma da progettare e lavorare con attenzione.
Il vantaggio dell’S690QL si vede quando la resistenza del materiale è davvero sfruttabile: gru, bracci di sollevamento, ponti, telai, macchine speciali, carpenterie pesanti alleggerite, elementi tesi, piastre fortemente sollecitate, strutture dove il peso incide su trasporto, montaggio, prestazione e costo complessivo.
Se invece l’elemento è governato da deformazione, instabilità, snellezza, fuoco, fatica, corrosione o dettagli saldati non corretti, il semplice aumento della resistenza può non dare il vantaggio sperato.
1. Identificazione del materiale
| Voce | Dato tecnico |
|---|---|
| Sigla | S690QL |
| Famiglia | Acciaio strutturale altoresistenziale a grano fine |
| Norma di riferimento | EN 10025-6 |
| Stato di fornitura | Q + T, temprato e rinvenuto |
| Tipo di acciaio | Alto limite di snervamento |
| Numero materiale indicativo | 1.8928 |
| Significato della sigla | S = structural steel; 690 = snervamento nominale; Q = quenched/tempered; L = resilienza a bassa temperatura |
| Uso prevalente | Lamiere e piastre strutturali altoresistenziali |
| Settori tipici | Sollevamento, macchine, ponti, carpenterie speciali, mezzi pesanti, strutture ad alto carico |
2. Cosa significa S690QL
La sigla va letta con attenzione.
S indica un acciaio strutturale.
690 indica il valore nominale del limite di snervamento, espresso in MPa, nella fascia di spessore prevista dalla norma e dalla scheda tecnica del produttore.
Q indica che l’acciaio è bonificato, cioè temprato e rinvenuto. Questo trattamento permette di ottenere alta resistenza meccanica e buona tenacità.
L indica una qualità con resilienza controllata a bassa temperatura. Questo è molto importante per strutture soggette a urti, basse temperature, grandi spessori o condizioni di esercizio severe.
Esistono anche qualità vicine, come S690Q e S690QL1. La differenza principale riguarda la resilienza richiesta a temperatura più bassa. In modo semplificato:
| Sigla | Significato pratico |
| S690Q | qualità base bonificata |
| S690QL | qualità con resilienza migliorata a bassa temperatura |
| S690QL1 | qualità ancora più severa per temperature più basse |
| S690QL2 | qualità speciale, quando prevista o richiesta dal produttore/norma |
Per lavori strutturali importanti non basta scrivere “S690”. Bisogna indicare esattamente S690Q, S690QL o S690QL1, lo spessore, la norma, il certificato richiesto, le prove e le condizioni di fornitura.
3. Caratteristiche meccaniche indicative
I valori possono cambiare in funzione dello spessore, del produttore, della qualità richiesta e della scheda tecnica. La tabella seguente ha valore pratico orientativo e deve essere sempre verificata su norma, scheda tecnica aggiornata e certificato del materiale.
| Proprietà | Valore indicativo |
| Limite di snervamento nominale | circa 690 MPa |
| Limite di snervamento su spessori sottili/medi | circa 690–700 MPa |
| Limite di snervamento su spessori elevati | può ridursi secondo norma/produttore |
| Resistenza a trazione | circa 770–940 MPa, secondo spessore e scheda |
| Allungamento minimo | circa 14% |
| Modulo elastico | circa 210.000 MPa |
| Densità | circa 7.850 kg/m³ |
| Resilienza Charpy | da verificare in funzione di qualità Q/QL/QL1 |
| Stato metallurgico | temprato e rinvenuto |
Il dato più importante è questo: l’S690QL è molto più resistente di un S355, ma non è molto più rigido. Il modulo elastico dell’acciaio resta sostanzialmente lo stesso. Quindi, se un elemento è limitato dalla deformazione, il passaggio da S355 a S690QL può non risolvere il problema.
4. Confronto pratico con S355
| Aspetto | S355 | S690QL |
| Snervamento nominale | circa 355 MPa | circa 690 MPa |
| Resistenza | media | molto alta |
| Rigidezza elastica | simile | simile |
| Reperibilità | molto alta | più specialistica |
| Costo al kg | più basso | più alto |
| Peso potenziale della struttura | maggiore | minore, se ben progettato |
| Saldabilità | più semplice | buona, ma più controllata |
| Piegatura | più facile | richiede raggi e parametri corretti |
| Taglio termico | ordinario | richiede più attenzione alla zona alterata |
| Fuoco | da verificare | da verificare con grande attenzione |
| Corrosione | acciaio al carbonio | acciaio al carbonio altoresistenziale, non inox |
| Uso ideale | carpenteria ordinaria | carpenteria speciale ad alte prestazioni |
Il confronto non deve essere fatto solo al kg. L’S690QL può costare di più come materiale, ma può permettere risparmio di peso, minori saldature, minori trasporti, montaggi più agevoli e strutture più leggere. Questo vantaggio compare solo quando il progetto è pensato per sfruttare davvero l’alto limite di snervamento.
5. Quando conviene usare S690QL
L’S690QL è utile quando il peso è un problema e la resistenza è realmente sfruttabile.
| Caso d’uso | Valutazione |
| Bracci gru | molto indicato |
| Macchine di sollevamento | molto indicato |
| Telai di macchine speciali | indicato |
| Ponti e passerelle speciali | indicato con progetto accurato |
| Elementi tesi | molto indicato |
| Piastre molto sollecitate | indicato |
| Elementi compressi corti | utile se l’instabilità è controllata |
| Elementi compressi snelli | attenzione: può governare l’instabilità |
| Carpenteria ordinaria | spesso non conveniente |
| Strutture soggette a fuoco | solo con verifica specifica |
| Strutture in ambiente corrosivo | solo con ciclo protettivo adeguato |
| Strutture saldate pesanti | possibile, ma serve procedura controllata |
La regola pratica è semplice: l’S690QL conviene dove si può togliere peso senza perdere sicurezza, rigidezza, stabilità e durabilità.
6. Quando NON conviene usarlo
Non sempre un acciaio più resistente porta a una struttura migliore.
L’S690QL può essere una scelta sbagliata quando:
- l’elemento è governato dalla deformazione e non dalla resistenza;
- l’elemento è molto snello e governa l’instabilità;
- il progetto non è stato ottimizzato per l’altoresistenziale;
- la carpenteria non ha esperienza con saldatura e lavorazione di acciai bonificati;
- non sono disponibili WPS, controlli, certificati e tracciabilità;
- l’ambiente è corrosivo e non è previsto un ciclo protettivo serio;
- è richiesta resistenza al fuoco ma non è stata fatta una verifica dedicata;
- si vuole semplicemente “stare più tranquilli” usando un acciaio più forte.
L’acciaio altoresistenziale non sostituisce il calcolo. Lo rende più importante.
7. Formati disponibili in commercio
L’S690QL è disponibile soprattutto come lamiera pesante o piastra. La disponibilità reale cambia in base a produttore, magazzino, spessore, larghezza, lunghezza e qualità richiesta.
| Formato | Disponibilità tipica |
| Lamiera quarto | molto comune |
| Piastra tagliata a misura | comune tramite centri servizio |
| Lamiera da stock | disponibile presso fornitori specializzati |
| Lamiere grandi formati | disponibili secondo produttore |
| Coil/nastro | meno tipico per S690QL; più comune per acciai MC |
| Tubolari standard | non sempre disponibili in S690QL |
| Profili laminati standard | disponibilità limitata |
| Pezzi ossitagliati/plasma | comuni nei service center |
| Pezzi tagliati laser | possibili secondo spessore |
| Kit saldati o prelavorati | possibili tramite officine specializzate |
Per i profili commerciali standard, come HEA, HEB, IPE, UPN o angolari, la reperibilità in altoresistenziale non è paragonabile agli acciai ordinari. Molto spesso l’S690QL entra in officina come lamiera da tagliare, forare, piegare e saldare.
8. Lavorazioni principali
Taglio
L’S690QL può essere tagliato con laser, plasma, ossitaglio o waterjet, secondo spessore e disponibilità di macchina.
| Processo | Nota pratica |
| Laser | ottimo su spessori compatibili |
| Plasma | usato su spessori medi e alti |
| Ossitaglio | possibile, ma attenzione alla zona termicamente alterata |
| Waterjet | evita apporto termico, utile per pezzi delicati |
| Segatrice | possibile per piatti o semilavorati |
Dopo taglio termico è importante controllare bordi, durezze locali, microcricche, rugosità, smussi e prescrizioni del progetto.
Foratura e lavorazioni meccaniche
La foratura è possibile, ma richiede utensili adatti, parametri corretti e lubrorefrigerazione adeguata. Non va trattato come un acciaio dolce ordinario.
| Lavorazione | Attenzione |
| Foratura | utensili e velocità corretti |
| Fresatura | possibile con parametri adeguati |
| Maschiatura | attenzione a durezza e lubrificazione |
| Alesatura | controllo geometrico |
| Svasatura | attenzione a cricche e finitura |
Piegatura
L’S690QL può essere piegato, ma il raggio minimo di piega deve essere verificato sulla scheda del produttore. Più aumenta la resistenza, più la piegatura richiede attenzione.
| Aspetto | Attenzione |
| Raggio interno | da scheda tecnica |
| Direzione di laminazione | da considerare |
| Spessore | influenza molto il raggio minimo |
| Stato dei bordi | bordi difettosi favoriscono cricche |
| Temperatura | evitare condizioni non previste |
| Attrezzatura | matrice e punzone adeguati |
Piegare S690QL “a occhio” è un errore. Serve conoscere spessore, raggio, larghezza cava, verso di laminazione e qualità del bordo.
9. Saldabilità
L’S690QL è saldabile, ma non va saldato come un S235 o un S355 ordinario.
Essendo un acciaio altoresistenziale temprato e rinvenuto, la saldatura deve preservare il più possibile la qualità del materiale base e della zona termicamente alterata. Il rischio principale è creare zone troppo dure, troppo fragili, troppo rinvenute o sensibili a cricche a freddo.
| Aspetto | Indicazione pratica |
| Procedura WPS | necessaria |
| Qualifica saldatori | necessaria |
| Materiale d’apporto | da scegliere in base a resistenza e tenacità richieste |
| Preriscaldo | da calcolare secondo spessore, CEV/CET, idrogeno e vincolo |
| Apporto termico | da controllare |
| Temperatura interpass | da limitare |
| Idrogeno diffusibile | da ridurre con consumabili adeguati |
| Controlli non distruttivi | consigliati o obbligatori secondo progetto |
| Tracciabilità | fondamentale |
La saldatura di S690QL richiede particolare cura su:
- preparazione dei lembi;
- pulizia;
- essiccazione dei consumabili;
- preriscaldo;
- controllo dell’apporto termico;
- sequenza di saldatura;
- raffreddamento;
- eventuali controlli finali.
L’obiettivo non è solo “fare un cordone che tiene”, ma ottenere un giunto coerente con la resistenza, la tenacità e la funzione strutturale richiesta.
10. Resistenza al fuoco
L’S690QL non deve essere considerato automaticamente migliore al fuoco solo perché è più resistente a temperatura ambiente.
In caso di incendio, l’acciaio perde progressivamente resistenza e rigidezza con l’aumento della temperatura. Questo vale anche per gli acciai altoresistenziali. La verifica al fuoco deve quindi essere fatta con criteri specifici, considerando:
- temperatura dell’acciaio;
- tempo richiesto di resistenza al fuoco;
- livello di carico;
- sezione;
- snellezza;
- vincoli;
- collegamenti;
- protezione passiva;
- vernici intumescenti;
- lastre, intonaci o altri sistemi protettivi.
| Aspetto | Valutazione |
| Resistenza a freddo | molto alta |
| Rigidezza elastica | simile agli altri acciai |
| Comportamento ad alta temperatura | da verificare |
| Protezione passiva | spesso necessaria |
| Sezioni snelle | critiche |
| Collegamenti saldati/bullonati | da verificare |
| Vernice intumescente | da dimensionare sul profilo reale |
| Uso senza protezione | possibile solo se verificato |
Un punto molto importante è che lo stato di fornitura dell’S690QL deriva da tempra e rinvenimento. Esposizioni termiche elevate possono modificare o degradare le proprietà ottenute dal trattamento. Per questo taglio, saldatura e incendio devono essere considerati con prudenza.
La conclusione pratica è semplice: S690QL e fuoco non si gestiscono con una tabella generica presa a caso. Serve una verifica antincendio specifica.
11. Corrosione e ossidabilità
L’S690QL non è acciaio inox e non è automaticamente acciaio patinabile. È un acciaio strutturale altoresistenziale. Se esposto all’umidità e agli agenti atmosferici, può ossidarsi come gli altri acciai al carbonio, salvo specifiche varianti o protezioni.
| Ambiente | Protezione consigliata |
| Interno asciutto | primer o verniciatura secondo esigenza |
| Interno umido | ciclo anticorrosivo adeguato |
| Esterno urbano | zincatura o verniciatura secondo classe ambiente |
| Esterno industriale | ciclo protettivo severo |
| Ambiente marino | protezione elevata e manutenzione programmata |
| Ambiente aggressivo/chimico | studio specifico |
| Elementi nascosti o non ispezionabili | protezione e dettagli costruttivi molto curati |
La durabilità non dipende solo dal tipo di acciaio. Dipende da:
- progettazione dei dettagli;
- drenaggio dell’acqua;
- assenza di ristagni;
- accessibilità alla manutenzione;
- preparazione superficiale;
- ciclo di verniciatura;
- zincatura, se compatibile;
- ambiente di esposizione;
- controlli periodici.
Zincatura
La zincatura a caldo su acciai altoresistenziali deve essere valutata con attenzione. Bisogna verificare composizione chimica, spessore, rischio di fragilità, indicazioni del produttore e prescrizioni del progetto.
Non si deve dare per scontato che ogni S690QL possa essere zincato come un comune S235.
12. Bullonatura e collegamenti
I collegamenti sono spesso il punto più delicato nelle strutture in altoresistenziale.
Se si riduce lo spessore delle membrature grazie all’elevata resistenza, bisogna controllare con cura:
- rifollamento;
- taglio dei bulloni;
- trazione dei bulloni;
- resistenza netta della sezione;
- strappo a blocco;
- distanza dai bordi;
- ovalizzazione dei fori;
- concentrazioni di tensione;
- fatica;
- qualità della foratura.
| Tipo collegamento | Attenzione |
| Bulloni ordinari | verificare rifollamento e sezioni nette |
| Bulloni ad alta resistenza | progetto e posa controllati |
| Giunti saldati | WPS e controlli necessari |
| Piastre sottili altoresistenziali | attenzione a instabilità locale |
| Asolature | da verificare con prudenza |
| Giunti soggetti a fatica | dettagli fondamentali |
Un errore comune è aumentare la resistenza del materiale, ridurre lo spessore e poi dimenticare che i collegamenti possono diventare il vero limite della struttura.
13. Fatica
L’S690QL può essere molto resistente a carico statico, ma la fatica non cresce automaticamente in proporzione allo snervamento.
Nelle strutture soggette a cicli, vibrazioni o carichi ripetuti, il dettaglio costruttivo è spesso più importante della resistenza nominale del materiale.
| Caso | Attenzione |
| Gru | fatica molto importante |
| Ponti | fatica da verificare |
| Macchine | carichi ciclici frequenti |
| Mezzi e telai | vibrazioni e urti |
| Saldature | dettaglio spesso critico |
| Fori e intagli | concentrazione di tensione |
| Taglio termico | finitura del bordo importante |
Per strutture soggette a fatica, la scelta dell’S690QL deve essere accompagnata da progettazione dei dettagli, qualità esecutiva e controlli adeguati.
14. Marcatura CE, certificati e tracciabilità
Per impieghi strutturali, l’S690QL deve essere gestito con tracciabilità rigorosa.
| Documento/controllo | Perché serve |
| Certificato 3.1 | identifica colata, proprietà e conformità |
| Norma di fornitura | definisce il grado corretto |
| Qualità Q/QL/QL1 | chiarisce la resilienza richiesta |
| Spessore | modifica proprietà e disponibilità |
| WPS | controlla la saldatura |
| WPQR | qualifica la procedura |
| Qualifica saldatore | garantisce esecuzione corretta |
| Controlli NDT | verificano difetti interni/superficiali |
| Registro materiali | mantiene memoria certa |
| Marcatura pezzi | evita scambi in officina |
In officina, l’S690QL non deve essere confuso con altri acciai. È buona pratica marcare i pezzi, conservare i certificati, collegare ogni elemento alla colata e mantenere la tracciabilità fino al montaggio.
15. Esempi di impiego
| Settore | Esempi |
| Sollevamento | bracci gru, torri, stabilizzatori, piastre |
| Macchine movimento terra | telai, bracci, supporti |
| Trasporto pesante | telai alleggeriti, semirimorchi speciali |
| Ponti | elementi tesi, piastre, componenti speciali |
| Carpenteria industriale | strutture ad alto carico |
| Energia | supporti, telai, strutture tecniche |
| Offshore | solo con qualità e specifiche adeguate |
| Macchine speciali | parti portanti e fortemente sollecitate |
16. Vantaggi principali
L’S690QL può offrire vantaggi importanti:
- riduzione del peso;
- aumento della capacità portante;
- sezioni più snelle;
- minori volumi di acciaio;
- minori trasporti;
- montaggi più leggeri;
- minori saldature in alcuni casi;
- maggiore efficienza della struttura;
- migliori prestazioni in macchine e attrezzature mobili.
Il vantaggio maggiore compare quando l’altoresistenziale viene previsto fin dall’inizio del progetto, non sostituito all’ultimo momento.
17. Limiti principali
L’S690QL richiede attenzione su:
- costo materiale;
- reperibilità;
- saldatura;
- preriscaldo;
- apporto termico;
- piegatura;
- taglio termico;
- collegamenti;
- fatica;
- protezione anticorrosiva;
- verifica al fuoco;
- tracciabilità;
- controlli qualità.
Non è un acciaio difficile in assoluto, ma è meno tollerante agli errori rispetto agli acciai strutturali ordinari.
18. Tabella riassuntiva rapida
| Voce | S690QL |
| Tipo | Acciaio strutturale altoresistenziale |
| Norma | EN 10025-6 |
| Stato | Temprato e rinvenuto |
| Snervamento nominale | circa 690 MPa |
| Resistenza a trazione | circa 770–940 MPa secondo spessore |
| Allungamento | circa 14% |
| Uso ideale | strutture leggere ad alto carico |
| Formato tipico | lamiera/piastra |
| Saldabilità | buona, ma controllata |
| Piegabilità | possibile, con raggi corretti |
| Fuoco | sempre da verificare |
| Corrosione | serve protezione |
| Disponibilità | specialistica |
| Errore da evitare | usarlo come semplice sostituto del S355 |
19. Errori pratici da evitare
Gli errori più comuni sono:
- scegliere S690QL solo perché “è più forte”;
- non verificare instabilità e deformazione;
- saldarlo con parametri generici;
- non controllare preriscaldo e apporto termico;
- non richiedere certificato 3.1;
- non distinguere S690Q, S690QL e S690QL1;
- piegarlo senza controllare raggio minimo;
- tagliarlo termicamente senza controllare il bordo;
- ignorare la fatica;
- ignorare la corrosione;
- ignorare la verifica al fuoco;
- ridurre gli spessori senza riprogettare i collegamenti;
- perdere la tracciabilità in officina;
- trattarlo come un acciaio ordinario.
20. Conclusione
L’S690QL è uno degli acciai altoresistenziali più importanti per la carpenteria metallica moderna. Permette di progettare strutture più leggere, efficienti e prestazionali, soprattutto quando il peso incide su funzione, trasporto, montaggio e costo complessivo.
È però un materiale da usare con competenza. Il suo valore non sta solo nel numero “690”, ma nell’insieme di resistenza, tenacità, qualità produttiva, saldabilità controllata, tracciabilità e corretta progettazione.
Usato bene, può migliorare davvero una struttura. Usato male, può creare problemi più seri di quelli che voleva risolvere.
Per questo l’S690QL deve essere scelto quando serve davvero, progettato con criteri specifici, acquistato con certificati corretti, lavorato da officine preparate e protetto in modo adeguato contro fuoco, corrosione e degrado nel tempo.
Nota tecnica
I valori riportati sono indicativi e devono essere verificati sulla norma applicabile, sulla scheda tecnica aggiornata del produttore e sul certificato del materiale fornito. Per impieghi strutturali, saldature, fuoco, fatica, corrosione, zincatura, marcatura CE e controlli di produzione è necessario il controllo del progettista, del direttore lavori, del centro di trasformazione o del tecnico responsabile.