Caratterizzazione meccanica e microstrutturale di pistoni forgiati in lega di alluminio

2 Capitolo primo – Leghe di Alluminio e tecniche per la loro analisi 1.1. Leghe di alluminio L’alluminio è il tredicesimo elemento della tavola periodica. Le sue proprietà di densità e modulo elastico sono circa un terzo di quelle dell’acciaio: rispettivamente 2,7 kg m -3 e 70 GPa. Ciò rende l’alluminio paragonabile all’acciaio nelle applicazioni. Presenta ottime conducibilità termica ed elettrica e resistenza a corrosione. La sua temperatura di fusione è 660°C. La struttura cristallina a temperatura ambiente è quella cubica a facce centrate, rendendo così il materiale estremamente duttile. L’alluminio può essere primario, ovvero prodotto a partire dal minerale (Bauxite) con un grande apporto di energia (26 kWh kg Al -1 ), oppure secondario, cioè riciclato dall’alluminio primario con la sola spesa di energia per la rifusione (0,7 kWh kg Al -1 ). Il grande apporto di energia necessaria alla produzione di nuovo materiale rende il costo dell’alluminio fortemente dipendente dal costo dell’energia. I limiti più forti dell’alluminio sono:  Scarsa saldabilità;  Assenza di limite di fatica;  Bassa resistenza al creep;  Riduzione delle proprietà meccaniche già a temperature dell’ordine dei 200°C. La scarsa saldabilità è dovuta all’elevata conducibilità termica: la saldatura localizzata risulta impossibile da realizzare. La bassa resistenza al creep e la caduta di proprietà meccaniche già a 200°C sono imputabili alla bassa temperatura di fusione. Le leghe di alluminio si dividono in due categorie:  Leghe da fonderia,  Leghe da deformazione plastica. La lega, a seconda degli elementi presenti, può essere trattabile termicamente o meno.