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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

Estratto della Tesi di Paolo Bergamini

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Ingegneria dei Materiali Università degli Studi di Ferrara 4 1.1.1 Effetti del Silicio sulla microstruttura Il contenuto di Silicio in questo tipo di leghe, come detto in precedenza, varia dal 2% al 23% in peso e la microstruttura può essere ipoeutettica, eutettica o ipereutettica. Le proprietà di ogni specifica lega dipendono dalle caratteristiche di ogni suo componente (fase α-Alluminio e cristalli di Silicio) e dalla loro morfologia. La presenza di Silicio fa aumentare le caratteristiche di resistenza e durezza della lega, senza ridurne la duttilità. L’importanza del Silicio in questo tipo di leghe è soprattutto la sua capacità di aumentarne la fluidità e quindi la colabilità. Piccole percentuali di Silicio in aggiunta all’alluminio provocano la riduzione del coefficiente di dilatazione termica, proprietà molto utile nei processi di colata, insieme ad un sensibile abbassamento della fragilità da ritiro, grazie all’espansione del Silicio durante la solidificazione. Per comprendere i meccanismi attraverso i quali il esso influenza le proprietà dell’Alluminio è necessario prima esaminare le caratteristiche dei due componenti, distintamente, considerando per ora le caratteristiche dell’Alluminio puro. Il reticolo cristallino dell’Alluminio, schematizzato in figura 1.1, è di tipo cubico a facce centrate (CFC) con fattore di impaccamento di 0,74. La resistenza a trazione determinata sulla base di calcoli teorici sul reticolo cristallino dell’Alluminio è decisamente inferiore a quella reale, determinata sperimentalmente. Questa differenza è dovuta alla presenza nel reticolo di difetti puntuali (vacanze), lineari (dislocazioni) o superficiali (bordi di grano), che rendono la deformazione plastica più facile. Le forze che ostacolano il movimento delle dislocazioni, principali responsabili della deformazione plastica, sono piuttosto basse nel caso dell’alluminio. Per questo motivo il meccanismo di rafforzamento deve agire ostacolando il moto delle dislocazioni, in modo da aumentare lo sforzo necessario per il movimento delle stesse e per la deformazione a livello macroscopico del materiale. Il meccanismo di rafforzamento per soluzione solida agisce sfruttando la distorsione indotta nel reticolo da un elemento sostituzionale in modo da rendere più difficoltoso lo scorrimento della dislocazione. Nel rafforzamento per precipitazione, invece, l’ostacolo è costituito dalla seconda fase, ottenuta sfruttando la variazione di solubilità con la temperatura dell’elemento alligante nell’Alluminio. L’effetto del rafforzamento è tanto più efficace quanto più limitate sono le dimensioni dei precipitati della seconda fase e se, quest’ultima, si mantiene coerente con la fase primaria. Nel caso dell’Alluminio puro, qualora a questo venga addizionato un secondo elemento, questo si Figura 1.1 [1] - Rappresentazione schematica della distribuzione degli ioni nella cella cubica a facce centrate (a) e descrizione dell’effettivo grado di impaccamento, ottenuta rappresentando ogni ione positivo come una sfera o una porzione di sfera (b).
Estratto dalla tesi: Effetto dei tempi di trattamento termico e della composizione chimica sulle proprietà microstrutturali e meccaniche di leghe Al-Si-Mg da fonderia

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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

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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

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Parole chiave

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

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