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Ingegneria dei materiali

Le leghe trattabili a caldo possono essere rinforzate dal trattamento termico.

Le leghe delle serie 2xxx, 6xxx e 7xxx sono trattabili a caldo.

La resistenza iniziale di queste leghe si ottiene grazie all’effetto indurente degli elementi di lega: rame (Cu), silicio (Si), magnesio (Mg) e zinco (Zn).

Siccome la solubilità di questi elementi (o composti intermetallici formati da questi elementi) nell’alluminio solido dipende dalla temperatura, è possibile indurire le leghe di questo gruppo con un trattamento termico, chiamato indurimento per precipitazione (indurimento per invecchiamento).

Indurimento per precipitazione (indurimento per invecchiamento) – rafforzamento per precipitazione di particelle fini di una seconda fase da una soluzione solida supersatura:

    In questa fase un pezzo viene riscaldato ad una temperatura superiore alla temperatura di solvibilità per dissolvere la seconda fase nella soluzione solida.

    Il pezzo viene tenuto a questa temperatura per un tempo che varia da 1 ora a 20 ore fino a quando la dissoluzione è stata compiuta.

    La temperatura e il tempo di immersione del trattamento in soluzione non dovrebbero essere troppo alti per prevenire un’eccessiva crescita dei grani.

      Il quenching viene effettuato in acqua, in una miscela acqua-aria o a volte in aria.

      Oggetto dell’operazione di quenching è ottenere una soluzione solida supersaturazione a temperatura ambiente.

      Siccome la seconda fase si mantiene dissolta in questa fase, la durezza della lega quenched è più bassa che dopo la precipitazione di età, tuttavia superiore alla durezza della lega in stato ricotto.

        A seconda della temperatura alla quale questa operazione viene effettuata l’invecchiamento può essere artificiale o naturale.

        1. Invecchiamento artificiale.

        In questa fase il pezzo viene riscaldato a una temperatura inferiore a quella di solvibilità, seguita da un ammollo per un tempo variabile tra le 2 e le 20 ore.

        Il tempo di ammollo dipende dalla temperatura di invecchiamento (più alta è la temperatura, più basso è il tempo di ammollo).

        La temperatura di invecchiamento e il tempo di ammollo sono determinati anche dalla combinazione risultante desiderata della resistenza e della duttilità della lega.

        Una temperatura e un tempo di invecchiamento troppo alti provocano un overaging – diminuzione della resistenza e aumento della duttilità.

        2. Invecchiamento naturale

        L’invecchiamento naturale è condotto a temperatura ambiente e richiede un periodo di tempo relativamente lungo (da alcuni giorni a diverse settimane).

        Le leghe di questo gruppo sono fornite sia in condizione O (ricotto) o in condizione T (trattato termicamente con indurimento per invecchiamento).

        Le leghe trattabili termicamente sono utilizzate per la fabbricazione di parti e strutture di aerei, parti di macchine a vite, pannelli di carrozzeria di automobili, strutture saldate.
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