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Comportamento ad impatto di una lamiera in lega di alluminio

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6 1.4.1 Solubilizzazione Il riscaldamento per la solubilizzazione richiede, in genere, molte ore. Un rigoroso controllo della temperatura deve essere, perciò, mantenuto per tutta la durata dell’operazione, ad evitare fenomeni di bruciatura. 1.4.2 Tempra strutturale Il materiale viene riscaldato e mantenuto a temperatura adeguata (in linea di massima tra i 480 ed i 530 °C) per un tempo sufficiente a solubilizzare tutti gli elementi di lega. Si forma, così, un reticolo cristallino stabile, proprio di queste temperature. Raffreddando rapidamente in acqua il materiale, questa struttura cristallina permane anche a temperatura ambiente. 1.4.3 Invecchiamento o riprecipitazione Le condizioni di solubilizzazione degli elementi di lega nell’alluminio sono, di fatto, instabili a temperatura ambiente ed i vari componenti tendono a separarsi “riprecipitando”, per portarsi in condizioni di stabilità. Questo fenomeno, detto di invecchiamento, avviene abbastanza lentamente a temperatura ambiente (parecchi giorni); in questo periodo il materiale ha una struttura in evoluzione. Si può accelerare questo processo in modo artificiale riscaldando in forno il materiale. La riprecipitazione può essere sensibilmente rallentata conservando i materiali in frigorifero a temperature inferiori a 0 °C. La tempra strutturale può limitare in qualche modo le deformazioni plastiche attuabili (a causa dell’aumento di durezza); si possono, tuttavia, aumentare le caratteristiche meccaniche del materiale eseguendo la deformazione plastica subito dopo la tempra strutturale, prima che inizi la riprecipitazione. Il composto intermetallico Al2Cu, che deriva dal processo di solubilizzazione, non è suscettibile ad invecchiamento naturale in misura apprezzabile. Per provocare i fenomeni di precipitazione occorre invecchiare artificialmente ad almeno 100° C (massimo 250° C). Più elevata è la temperatura e tanto più breve è la durata dell’invecchiamento artificiale che aumenta la durezza ed il carico di rottura e diminuisce l’allungamento. Il Mg2Si è invece suscettibile di precipitazione spontanea, quindi le leghe complesse che compongono questi elementi sono atte, dopo la solubilizzazione, ad invecchiare spontaneamente a temperatura ordinaria. Sono necessari circa 3 giorni perché il materiale acquisisca le sue proprietà definitive. L’invecchiamento a 100-250° C ha una durata di 12-24 ore circa. Per quello a 100°C si impiega acqua bollente mentre, per temperature superiori, bagni d’olio o forni elettrici a circolazione forzata di aria calda. Il successivo raffreddamento si ottiene per immersione in acqua a temperatura ambiente. 1.4.4 Trattamento di bonifica Questo tipo di trattamento consiste in una solubilizzazione della lega, seguita da un raffreddamento sufficientemente rapido, in modo da “congelare” alla temperatura ambiente la soluzione solida stabile alle elevate temperature, quindi in un trattamento di rinvenimento che può essere effettuato alla temperatura ambiente (invecchiamento naturale) oppure a temperatura elevata (invecchiamento artificiale) in modo da ottenere l’indurimento della lega. Tale indurimento è ottenuto mediante la decomposizione della soluzione solida sovrassatura. Nel caso di invecchiamenti artificiali si ottiene direttamente la fase q, mentre nel caso di un invecchiamento naturale la precipitazione procede in diversi stadi che comportano la formazione di “precipitati”. Se l’invecchiamento viene troppo prolungato, si ottiene un ingrossamento dei precipitati di fase q. 1.4.5 Ricottura La ricottura delle leghe leggere viene praticata allo scopo di eliminare tensioni e rendere omogenea una lega a cristalli irregolari per differenti velocità di raffreddamento nei diversi spessori. Si effettua normalmente a 350-400°C per più ore e conferisce una notevole duttilità al materiale, così da poterlo lavorare plasticamente a freddo. Il raffreddamento viene effettuato lentamente in forno da una temperatura di 200-250°C fino a quella ambiente all’aria aperta.
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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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