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Effetto dei tempi di trattamento termico e della composizione chimica sulle proprietà microstrutturali e meccaniche di leghe Al-Si-Mg da fonderia

Informazioni tesi

  Autore: Paolo Bergamini
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Ferrara
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dei Materiali
  Relatore: Gian Luca Garagnani
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 135

Sono presentati i principali risultati di uno studio sperimentale condotto al fine di valutare l’effetto del tenore di Fe sulle proprietà statiche e dinamiche di leghe Al-Si-Mg da fonderia. Sono stati appositamente realizzati getti sperimentali in lega A356 e lega B356 colati in sabbia, dai quali sono state ricavate provette allo stato grezzo, successivamente sottoposte a diverse condizioni di trattamento termico, in termini sia di tempi di solubilizzazione sia di tempi di invecchiamento, identiche per ciascuna lega. Dopo l’esecuzione dei trattamenti termici, le provette sono state lavorate all’utensile per produrre provini per prove a trazione e provini Charpy per prove strumentate ad impatto. Le principali caratteristiche meccaniche ottenute sono state correlate con i parametri di trattamento termico e con il tenore di Fe presente nelle due leghe oggetto di indagine. In particolare, è stata valutata la risposta delle leghe ai diversi tempi di invecchiamento a parità di tempi di solubilizzazione. Sono state inoltre eseguite prove di durezza per monitorare l’effetto combinato del trattamento termico e della quantità di intermetallici sulle proprietà del materiale. Analisi al microscopio ottico metallografico (OM) e al microscopio elettronico a scansione (SEM) dotato di microsonda EDS hanno permesso di caratterizzare la microstruttura delle leghe, i profili e le superfici di frattura dei provini, nonché di valutare, anche quantitativamente,
la distribuzione e la morfologia dei precipitati di Fe.

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Capitolo 1 Metallurgia delle leghe Al-Si-Mg da getto 3 1 Metallurgia delle leghe Al-Si-Mg da getto 1.1 Leghe Alluminio-Silicio In questa classe di materiali sono comprese le leghe di Alluminio per getti colati per gravità più diffuse, per un’ampia gamma di applicazioni, caratterizzate da una percentuale di Silicio compresa tra il 2 ed il 23%. Vengono impiegate, senza Rame, qualora siano richieste buona colabilità, media resistenza meccanica e buona resistenza a corrosione. Modeste aggiunte di Magnesio rendono queste leghe trattabili termicamente ed induribili per precipitazione, quindi idonee anche ad impieghi semistrutturali e strutturali. La tenacità e la duttilità, specialmente per le composizioni con maggiori tenori di Silicio, possono essere migliorate per mezzo di un particolare trattamento metallurgico: la “modifica”, che determina la variazione delle dimensioni e della geometria dei cristalli di Silicio, da aciculare a globulare. La modifica delle leghe ipoeutettiche, quindi con un tenore di Silicio inferiore al 13%, è particolarmente vantaggiosa per la colata in sabbia e può essere ottenuta per mezzo di aggiunte controllate di Sodio o di Stronzio che affinano l’eutettico; possono essere usati anche Calcio ed Antimonio. Va ricordato che la modifica delle dimensioni dell’eutettico, ma non della struttura, può essere ottenuta con solidificazioni estremamente rapide collegate a bruschi raffreddamenti, i cui effetti però non raggiungono l’efficacia del trattamento di modifica vero e proprio.

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Parole chiave

ingegneria
alluminio
produzione
leghe
telaio
fonderia
microstruttura
proprietà meccaniche
trattamenti termici
materiali non ferrosi

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