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Comportamento ad impatto di una lamiera in lega di alluminio

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3 1.2 Classificazione e principali sistemi alliganti La Aluminum Association (rif. "Aluminum, Prop. and Ph. Met."), un organismo costituito negli Stati Uniti dai fabbricanti di alluminio e sue leghe, ha messo a punto una normativa basata sulla classificazione delle leghe di alluminio in base alla composizione chimica e secondo la seguente designazione, consistente in quattro cifre: - la prima cifra individua le famiglie o le serie di leghe - la seconda cifra definisce le eventuali varianti della lega originaria, alla quale è riservato l'indice 0 - le ultime due cifre indicano il grado di purezza dell'alluminio o le singole leghe all'interno della serie 1xxx (1000): Al tecnico o commercialmente puro (99%). In questo solo caso le ultime due cifre indicano il grado di purezza, ad es. 1050 indica Al AP-5 (puro al 99.5%). Si utilizza per stoviglie, contenitori alimentari, fogli, lastre, impieghi elettrici. 2xxx (2000): leghe Al-Cu (e derivate Al-Cu-Mg, Al-Cu-Si, ecc.). Generalmente caratterizzate da alta resistenza meccanica particolarmente a caldo (buona resistenza al creep), mantengono la duttilità a basse temperature. Si utilizzano per produzione di estrusi, rivetti, impieghi criogenici; Alluminio - rame. Il rame, per la sua solubilità ed il suo effetto rinforzante, è un elemento in lega molto importante per l’alluminio. Molte leghe commerciali contengono rame come principale elemento in lega, in concentrazioni variabili dall’1 al 10% in peso; è spesso usato in combinazione con magnesio per ottenere un migliore comportamento meccanico. Il sistema alluminio - rame possiede un eutettico Al-AlCu 2 alla temperatura di 548 °C ed alla composizione pari al 33% di Cu in peso. L’indurimento avviene per precipitazione. Le leghe binarie Al-Cu non sono molto usate commercialmente. Con l’aggiunta di elementi quali Mg, Mn, Si, Ni, Li esse vengono usate spesso per applicazioni strutturali sugli aerei ed in generale dove occorrono buone caratteristiche meccaniche e leggerezza. Alluminio - rame - magnesio. Le leghe commerciali contenenti magnesio e rame come maggiori alliganti contengono generalmente anche sufficiente silicio da conferire loro caratteristiche di leghe quaternarie piuttosto che ternarie. Peraltro le principali reazioni di rinforzo da precipitazione sono quelle del sistema Al-Cu-Mg. Normalmente l’alligante più abbondante è il rame e la matrice subisce indurimento per precipitazione delle fasi intermetalliche CuAl 2 e CuMgAl 2 . La reazione di precipitazione coinvolgente il silicio, con formazione del composto intermetallico Mg 2 Si, avviene solo per certe composizioni e, comunque, dà un contributo minoritario all’effetto rinforzante. 3xxx (3000): leghe Al-Mn (e derivate Al-Mn-Mg, Al-Mn-Ni, ecc.). Sono generalmente caratterizzate da buona lavorabilità per deformazione plastica e, in particolare, la lega Al-Mn-Ni è caratterizzata da buona lavorabilità ad alta temperatura. Si utilizzano per corpi di lattine, impieghi edili; Alluminio - manganese. Le leghe Al-Mn formano un eutettico alla temperatura di 658 °C e per una composizione del 2% in manganese; la fase intermetallica che si separa è MnAl 6 . Questo sistema si trova raramente in equilibrio ed il manganese, che ha una solubilità molto ridotta nell’alluminio, non è portato in soluzione solida nella percentuale prevista dal diagramma di stato, e così MnAl 6 appare come microcostituente anche per percentuali molto basse di manganese; infatti è usato in percentuali di poco superiori all’1% in peso nelle leghe non trattabili termicamente ed in quantità maggiori nelle leghe trattabili al calore. 4xxx (4000): leghe Al-Si (e derivate Al-Si-Mg, Al-Si-Cu, ecc.). Sono generalmente caratterizzate da buona colabilità. Si utilizzano nell'industria automobilistica e dei trasporti in generale; Alluminio - silicio. L’importanza del silicio è dovuta all’aumento di fluidità ed alla riduzione del coefficiente di dilatazione termica conferita dall’aggiunta di piccole quantità di alligante, proprietà molto utile nei getti e nelle saldature. Il sistema Al-Si forma un eutettico alla temperatura di 577 °C ad una percentuale di silicio dell’11.7% in peso; poiché questo sistema non forma composti intermetallici, il silicio precipita direttamente dalla matrice della soluzione solida primaria. La durezza delle particelle di silicio conferisce, infine, una buona resistenza all’usura. Nell’uso commerciale vengono aggiunti a questo sistema altri elementi in lega quali, per esempio, il rame ed il magnesio. 5xxx (5000): leghe Al-Mg (e derivate Al-Mg-Mn, ecc.). Sono generalmente caratterizzate da buone resistenza alla corrosione ed attitudine alle lavorazioni plastiche ed all'utensile. Si utilizzano per coperchi di lattine, altri tipi di imballaggi, carrozzerie di automobili, tubi di oleodotti ed acquedotti, parti di navi.
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Comportamento ad impatto di una lamiera in lega di alluminio

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Informazioni tesi

  Autore: Angelo Rozza
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Politecnico di Torino
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Giovanni Belingardi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 104

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