Le leghe di alluminio

Ovvero, perchè l'alluminio è sempre più usato per componenti di auto e moto (e non solo...)?

Le leghe di alluminio, dette anche leghe leggere, sono leghe ottenute principalmente con la combinazione tra alluminio e rame, zinco, manganese, silicio, o magnesio. Le principali caratteristiche di queste leghe sono :

1. bassa densità: il loro peso specifico è uno dei più bassi fra tutti i materiali strutturali (2,7 g/cm³ contro i 7,9 g/cm³ dell'acciaio)

2. elevata duttilità : grazie a questa proprietà è possibile realizzare fogli sottilissimi di alluminio, anche a basse temperature.

3. elevata conducibilità termica ed elettrica: questa caratteristica rende alcune leghe di alluminio adatte alla realizzazione di pentole da cucina, o materiale elettrico.

4. basso punto di fusione (ca. 660 °C): la temperatura di fusione limita le applicazioni strutturali dell'alluminio a temperature d'esercizio massime di 200-300 °C.

5. resistenza a corrosione in ambiente atmosferico: le leghe leggere resistono bene alla corrosione generalizzata, ma soffrono di altri tipi di corrosione, per cui vengono trattate con procedimenti come l'anodizzazione. Le leghe di alluminio possono sviluppare fenomeni di corrosione galvanica a contatto con l'acciaio inossidabile o con il titanio e le sue leghe.

Le leghe di alluminio sono usate nell'ingegneria strutturale in un largo campo di applicazioni. La selezione della giusta lega per una data applicazione richiede di effettuare considerazioni sulla resistenza statica, duttilità, lavorabilità, saldabilità e resistenza alla corrosione, caratteristiche meccaniche alle temperature di impiego e molti altri aspetti delle proprietà meccaniche del materiale.

I principali campi di applicazione sono:

1. campo aeronautico;

2. applicazioni motoristiche;

3. campo ferroviario;

4. costruzione di telai di biciclette;

5. serbatoi e tubi in pressione, applicazioni criogeniche;

6. accessori da cucina.

Se vogliamo capire quali sono le leghe più usate sulle nostre auto e moto dobbiamo concentrarci sulle leghe per lavorazioni plastiche (un pezzo dal pieno è ottenuto con una lavorazione plastica!!! ^_^):

1. gruppo 1000 (Alluminio): individua l’alluminio puro con un minimo del 99% di contenuto in peso. Sono possibili trattamenti per incrudimento per migliorare le caratteristiche di resistenza a scapito della duttilità e ottenendo un aumento della durezza.

2. gruppo 2000 (leghe Al - rame) dette Avional o Duralluminio: possono essere sottoposte al trattamento termico di indurimento per precipitazione in grado di migliorare le proprietà meccaniche di resistenza. Sono tra le più comuni leghe per uso aerospaziale, soprattutto ove è richiesta buona o ottima resistenza a fatica.

3. gruppo 3000 (leghe Al - manganese): possono essere lavorate per incrudimento.

4. gruppo 4000 (leghe Al - silicio): leghe da fonderia.

5. gruppo 5000 (leghe Al - magnesio) dette Peraluman: Trattabili con lavorazioni di deformazione a freddo per aumentarne la durezza. Unitamente a una buona resistenza alla corrosione, mostrano doti di buona lavorabilità.

6. gruppo 6000 (leghe Al – silicio e magnesio) dette Anticorodal: hanno una ottima lavorabilità con le macchine utensili e possono essere sottoposte al trattamento termico di indurimento per precipitazione, ma non si possono ottenere le caratteristiche che le leghe dei gruppi 2000 e 7000 possono raggiungere. Sono leghe con buona saldabilità.

7. gruppo 7000 (leghe Al – zinco e magnesio) dette Ergal: sono le leghe molto utilizzate in campo aerospaziale, nelle applicazioni strutturali di forza e sono in grado di raggiungere le migliori caratteristiche meccaniche tra tutte le leghe di alluminio. (ocio però! perchè cmq sono inferiori a quelle dell'acciaio!! =_=)

8. gruppo 8000 (leghe miste): tra queste importanti sono le leghe Al-Li (come la 8090), di minor densità (in base alla percentuale di litio), molto resistenti a fatica, mantengono una buona resistenza statica anche dopo danneggiamento da impatto, e rimangono molto tenaci anche a bassa temperatura.