Nel campo dello stoccaggio di gas ad alta-pressione, le bombole di gas senza saldatura, con la loro struttura uniforme e la resistenza stabile alla pressione, sono diventate importanti vettori di gas industriali, medicali e speciali. Il supporto principale per le loro prestazioni risiede nella selezione e nel controllo dei materiali-i materiali di alta-qualità non solo determinano la forza e la resistenza alla corrosione della bombola, ma sono anche direttamente correlati alla sua sicurezza e alla sua durata.
Attualmente, l'acciaio legato è il materiale principale per le bombole di gas senza saldatura, mentre l'acciaio al cromo-molibdeno (come 34CrMo4 e 4130X) è il più utilizzato. Questo tipo di acciaio, aggiungendo elementi leganti come cromo e molibdeno, migliora significativamente la temprabilità del materiale e la resistenza alle alte-temperature, mantenendo proprietà meccaniche stabili in un ampio intervallo di temperature da -40 gradi a 60 gradi, rendendolo particolarmente adatto per lo stoccaggio di mezzi ad alta pressione come gas naturale compresso (GNC), ossigeno e azoto. La sua microstruttura uniforme di sorbite temperata inibisce efficacemente la propagazione delle cricche, garantendo un'eccellente resistenza alla fatica durante ripetuti riempimenti e scarichi.
Per lo stoccaggio di gas corrosivi, l'acciaio inossidabile (come l'acciaio inossidabile austenitico 304L e 316L) sta diventando sempre più il materiale preferito. Questi materiali sono a base di cromo-nichel, contenenti una percentuale maggiore o uguale al 18% di cromo e una percentuale maggiore o uguale all'8% di nichel (il 316L contiene anche il 2%-3% di molibdeno), formando una densa pellicola di passivazione che fornisce una forte resistenza ai gas corrosivi come l'idrogeno solforato e il biossido di carbonio. Sebbene sia più costoso dell'acciaio legato comune, le sue caratteristiche di assenza di vernice e di manutenzione ridotta lo rendono insostituibile in scenari che richiedono un'elevata pulizia, come i gas puri medicali e i gas speciali per l'elettronica.
Negli ultimi anni, con la crescente tendenza all'alleggerimento, le leghe di alluminio (come 6061-T6) hanno iniziato ad essere utilizzate in campi specifici. Dopo il rafforzamento del trattamento termico, le leghe di alluminio-magnesio-silicio hanno una densità pari solo a un-terzo di quella dell'acciaio, ma possiedono buone plasticità e resistenza alla corrosione, il che le rende particolarmente adatte per applicazioni sensibili al peso-come le bombole di gas mobili nei veicoli. Tuttavia, il loro limite di resistenza è inferiore a quello dell'acciaio legato, limitandoli generalmente a condizioni di media- e bassa pressione con una pressione di esercizio nominale inferiore o uguale a 30 MPa.
Indipendentemente dal materiale, tutti i materiali devono soddisfare rigorosi standard internazionali (come ISO 9809 e GB/T 5099), con specifiche chiare che coprono tutto, dalla composizione chimica e le proprietà meccaniche ai test non-distruttivi. La selezione del materiale richiede una considerazione completa di fattori quali caratteristiche del mezzo, pressione di esercizio e ambiente operativo. Solo attraverso un abbinamento preciso è possibile stabilire saldamente la prima linea di difesa per lo "stoccaggio sicuro" delle bombole di gas senza saldatura.
