L'alluminio è stato scoperto solo 150 anni fa, ma è ampiamente utilizzato per scopi industriali, militari e di consumo. Le leghe a base di alluminio sono utilizzate per realizzare strutture leggere, come conduttori di elettricità, imballaggi alimentari e materiali di finitura. Vediamo come viene prodotto l'alluminio e come decifrarne le denominazioni.
Tipi di alluminio - tipi di leghe
A causa della sua elevata affinità con l'ossigeno, la riduzione del carbonio, nel caso dell'alluminio, è impossibile. Pertanto, per la produzione dell'alluminio si utilizza un processo composto dalle seguenti fasi:
- Raffinazione dalla bauxite: l'ossido di alluminio viene frantumato, essiccato ed evaporato per rimuovere le impurità.
- Scioglimento dell'ossido di Al₂O₃ in Na₃AIF₆ criolite fusa a 950 C⁰.
- Elettrolisi della lega in cui il legame con l'ossigeno viene spezzato.
Per conferire all'alluminio ulteriori proprietà, la lega viene combinata con titanio, zinco, manganese, cromo, nichel e altri elementi. A seconda del contenuto di metallo puro, impurità ed elementi di lega, vengono definiti diversi gradi di alluminio. A sua volta, la tabella delle leghe di alluminio è internazionale e universale.
Gradi di alluminio - classificazione
La tabella delle leghe di alluminio e l'indice di purezza definiscono le proprietà fisiche e chimiche della lega e indicano l'utilizzo del metallo in determinati settori. Come si distinguono i gradi di alluminio? La tabella per purezza si presenta come segue:
- Speciale: 99,999% - designazione A999. Per la produzione di semiconduttori e il lavoro di laboratorio.
- Alto contenuto di alluminio: 99,95-99,995% - A95, A97, A99, A995. Produzione di parti per apparecchiature radio ed elettriche.
- Tecnico: 99-99,85% - A0, A5, A6, A7, A8, A85. Per fili, guarnizioni e preparazione di leghe.
Nel 1954 è stata introdotta la moderna classificazione internazionale delle leghe di alluminio deformabili, secondo la quale a ciascuna lega viene assegnato un "numero" di 4 cifre.
Tabella delle leghe di alluminio
Come si classificano le leghe di alluminio? Le proprietà del metallo sono l'elemento chiave della divisione. I gradi di alluminio sono suddivisi come segue.
- La prima cifra indica l'elemento di lega principale, che forma una serie (gruppo) di leghe con proprietà simili.
- Le ultime due cifre sono assegnate alla cifra successiva di questa serie di leghe.
- La seconda cifra indica la modifica della lega. Ad esempio, la modifica della lega 6463 è la 6063 con restrizioni leggermente più rigide sul contenuto di alcuni elementi di lega e impurità, come ferro, manganese e cromo, al fine di ottenere una migliore finitura superficiale finale, ad esempio durante l'anodizzazione.
- La norma internazionale ISO 209-1 e la norma europea EN 573 includono anche un'ulteriore designazione "chimica".
1xxx - alluminio tecnico
È la designazione dei gradi di alluminio tecnico. Le proprietà di queste leghe fanno sì che vengano utilizzate principalmente nella produzione di apparecchiature chimiche e conduttori elettrici. Questa serie indica leghe con un contenuto di alluminio non inferiore al 99%. Le denominazioni sono date in base al grado di purezza dell'alluminio e al tipo di impurità, le più importanti delle quali sono il ferro e il silicio.
2xxx - Leghe di alluminio con rame
La tabella delle leghe di alluminio comprende anche le leghe di alluminio con additivi di rame. Il principale elemento di lega di questa serie è il rame. Questa lega ha un'elevata resistenza ma una ridotta resistenza alla corrosione. Queste leghe sono state tra le prime leghe di alluminio duralluminio e hanno preso il loro nome. La lega 2024 è probabilmente la lega più conosciuta e utilizzata nell'industria aerospaziale.
3xxx - Leghe di alluminio con manganese
Il manganese è il principale elemento di lega della serie 3xxx e aumenta la resistenza dell'alluminio di circa il 20%. La resistenza alla corrosione e la lavorabilità di queste leghe sono molto elevate. La lega più popolare della serie è la 3003. Le leghe di questa serie sono spesso utilizzate nell'industria delle costruzioni, per elettrodomestici, coperture e facciate di edifici.
4xxx - leghe di alluminio al silicio
Si tratta di una serie di leghe piuttosto esotiche con il silicio come principale elemento di lega. Rame, magnesio e berillio possono essere presenti come elementi di lega aggiuntivi. Il contenuto di silicio può raggiungere il 13,5% per abbassare il punto di fusione e migliorare le prestazioni. Questo aspetto è molto importante perché la maggior parte di queste leghe viene utilizzata per produrre fili e barre per la saldatura e la brasatura.
5xxx - leghe di alluminio con magnesio
Nelle leghe della serie 5xxx, il magnesio è il principale componente di lega. Il risultato è una lega di alluminio forte, resistente alla corrosione e ben saldabile. Queste leghe sono utilizzate per la produzione di scafi di navi e altre attrezzature marine, fili e serbatoi saldati.
6xxx - leghe di alluminio con aggiunte di magnesio e silicio
Le leghe di questa serie contengono magnesio e silicio in proporzioni comprese tra lo 0,2 e l'1,8%, formando il siliciuro di magnesio, Mg 2 Si. Queste leghe presentano un buon equilibrio tra resistenza alla corrosione e forza.
7xxx - leghe alluminio-zinco
Il principale elemento di lega di questa serie di leghe è lo zinco. La serie 7xxx comprende due tipi di leghe:
- Leghe Al - Zn - M g, ad esempio la lega 7005.
- Leghe Al - Zn - Mg - Cu, ad esempio la lega 7075.
8xxx - tutte le altre leghe di alluminio
Questa serie comprende leghe di nuova concezione i cui principali elementi di lega differiscono da quelli delle altre serie o che, per altre ragioni, non possono essere incluse nelle serie "tradizionali".
