Gli effetti del ferro nelle leghe di alluminio da pressocolata

Figura 1 - Micrografie dei più comuni intermetallici base Fe presenti in una lega Al-Si-Cu-Mg-(Fe): (a) fase -Al5FeSi con morfologia a piastrina/ago; (b) fase -Al8Fe2Si con morfologia a scrittura; (c) fase -Al8FeMg3Si6 che cresce sulla fase ; (d) fase -Al8FeMg3Si6 con morfologia a scrittura cinese [1].

Nonostante alcuni effetti negativi sulle prestazioni, nelle leghe da pressocolata tenori di Fe superiori allo 0,15% (limite per le leghe primarie) sono benefici poichè la sua presenza riduce il rischio di microsaldature getto-stampo (metalizzazioni).

Premessa

L’alluminio è ormai il secondo metallo più usato al mondo, sia per prodotti da deformazione plastica che per fonderia. Nel caso specifico delle leghe per getti, l’Al offre indubbi vantaggi tecnologici legati alle basse temperature di fusione ed all’ottima fluidità, uniti alla leggerezza ed alle caratteristiche meccaniche dei prodotti.

L’alluminio è ottenuto a partire da un minerale costituito principalmente da ossidi di Al, Fe, Si, Ti… noto come bauxite, attraverso i processi Bayer e Hall-Heroult. Per tale ragione, l’alluminio primario così ottenuto contiene, tipicamente, percentuali di Fe comprese nel range 0,02-0,15%, percentuali che nelle attività di fusione e/o riciclo tendono ad aumentare a seguito di possibili contaminazioni.

Il Fe è normalmente considerato un’impurezza poiché ha un’elevata solubilità nell’alluminio liquido ma scarsissima nel solido. Questo fa sì che, durante la solidificazione, gli atomi di Fe vengano rigettati nel liquido inter-dendritico, dove creano intermetallici in combinazione con l’alluminio o altri elementi.

Le diverse morfologie degli intermetallici sono in p Gli effetti del Fe nelle leghe di alluminio da pressocolata

In Figura 1 vengono riportate le morfologie degli intermetallici base Fe più comuni e l’indicazione della fase cristallina corrispondente, indicata con una lettera dell’alfabeto greco: placchette di fase β (Fig. 1a), fase α (Fig. 1b) e fase π (Fig. 1c-d).

 

 

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