Metallurgia dei Metalli non Ferrosi

SETTORE NAVALE

metri (navi da crociera e navi da trasporto container) l'acciaio è l'unico materiale utilizzato difatti l'alluminio non può competere con la resistenza meccanica, con la rigidità e la tenuta agli urti di un acciaio. Solo nelle navi da crociera l'alluminio è utilizzato per i piani di calpestio, infissi e cose varie per alleggerire la struttura. Non si deve mai utilizzare la lega Al-Cu poiché essendo il rame più nobile dell'alluminio quest'ultimo tende a corrodersi.- Nelle imbarcazioni dai 50 ai 100 metri, come i traghetti, si utilizza l'acciaio per una questione di costi.- Per le imbarcazioni inferiori ai 50 metri parliamo prevalentemente di Yacht dove scelta migliore è costituita dai materiali compositi (come la vetroresina). Caso diverso è invece costituito dai imbarcazioni della stessa stazza ma con progetti e realizzazione di pezzi unici (ovvero su richiesta specifiche del committente, "paga lui"

Controindicazioni ambientali

Le controindicazioni ambientali riguardano la presenza del mare in questo settore. I problemi di corrosione sono causati non solo dal contatto diretto con l'acqua, ma anche dalla vicinanza dell'oggetto metallico, che favorisce il deposito di ioni corrosivi sul materiale metallico e ne provoca la corrosione.

Leghe 2000

Le leghe 2000 sono bandite da questo campo di applicazione a causa della loro composizione, in particolare la presenza di rame come lega più nobile dell'alluminio. Questo causerebbe la corrosione del materiale matrice della lega, ovvero l'alluminio. La parte più sensibile è il giunto di saldatura.

Corrosione da vaiolatura (pitting)

La corrosione da vaiolatura è uno dei tipi più comuni di corrosione e si verifica su tutti i materiali metallici esposti all'ambiente marino. Questo tipo di corrosione crea delle conche sul materiale in cui si concentra la corrosione.

È possibile determinare se una lega è più o meno

Adatta all'esposizione ad ambiente potenzialmente corrosivi sono gli elementi chimici. Le leghe con Cu (2XXX), Si (4XXX) e Fe-Si, sono delle leghe con una bassa resistenza alla corrosione e vanno assolutamente evitate in ambienti marini o generalmente corrosivi.

Inoltre, essendo il ferro spesso presente in quei composti alluminici commercialmente puri (1XXX) ottenuti con produzione secondaria di riciclo, anche queste sono da evitare. La %Fe presente è ovviamente tanto ridotta da far entrare l'alluminio nella categoria dei commercialmente puri.

Come possiamo vedere hanno maggiore affidabilità leghe 6XXX e 7XXX in ambito marino, considerando le possibili corrosioni, rispetto agli acciai anche inossidabili.

Tale fattore è quindi di grande peso nella scelta dell'alluminio per la cantieristica navale, l'acciaio non viene più considerato.

1Data Materia Autore Metallurgia dei Metalli Non Ferrosi 26 ottobre 2020 Simonetti Andrea

Titolo Tipologie di Applicazione

dell'Alluminio e Introduzione al Magnesio

Settore Edile

Essendo caratterizzate da una grandissima estrudibilità, le leghe 6XXX sono le più utilizzate per gli infissi.

Settore degli Imballaggi

Nel settore degli imballaggi abbiamo due leghe principalmente:

1. 1XXX -> Le leghe commercialmente pure, che essendo caratterizzate da un'elevatissima bio-compatibilità con composti organici, sono le leghe di riferimento in ambito alimentare, escludendo come visto nelle lezioni scorse, il continuativo contatto con alimenti estremamente acidi come il pomodoro o il limone.

La compatibilità alimentare è sostanzialmente la bassa attitudine del materiale a rilasciare sue particelle nel materiale organico a contatto.

Esempi: vaschette, incarto yogurt, carta della cioccolata...

Ad ogni modo, va considerato che queste valutazioni sono fatte considerando che la vita media di contatto tra alimento e packaging è di massimo 1 anno. Nel caso infatti

di durate più prolungate, come nelle cucine industriali, si fa uso dell'acciaio, che ci garantisce oltre 20 anni di sicurezza. I costi sono sicuramente maggiori, ma la durata non è assolutamente paragonabile.

Le più diffuse: 1050 – 1100 (alluminio in rotolo) – 1010 (vaschette) – 1080 (vaschette)

2. 3XXX e 5XXX -> le leghe 3XXX e 5XXX sono utilizzate per la creazione delle lattine. Nello specifico abbiamo le 3XXX che compongono il corpo. Il tubo viene creato con un processo di imbutitura partendo da una lamina circolare mentre il coperchio superiore viene creato con la lega 5XXX. Su quest'ultimo mediante un processo di assottigliamento con un punzone è creata la zona che deve poi aprirsi. L'unione delle due parti in lega distinta avviene mediante un processo meccanico di grappettatura, che non è una saldatura ma che prevede l'attorcigliamento delle due componenti. Le scritte all'esterno sono in materiale polimerico.

Definita lacca che deve essere eliminata (delaccatura) quando la lattina viene riciclata. Le lattine sono progettate per sopportare un massimo di 1.8 bar, superabili con condizioni climatiche di elevata o molto ridotto temperatura. Il riciclo avviene con la divisione delle due parti, la fusione e la rimessa in commercio della lattina. Tale componente è uno dei pochi caratterizzati da un riciclo 1 a 1.

Data Materia Autore

Metallurgia dei Metalli Non Ferrosi

26 ottobre 2020 Simonetti Andrea

Titolo

Tipologie di Applicazione dell'Alluminio e Introduzione al Magnesio

Settore Architettonico

In ambito Architettonico spesso e volentieri, l'uso dell'alluminio è condotto per questione di abbellimento.

Settore Elettrico

Leghe 5XXX

Alcune di queste leghe sono:

• Al-Fe-RE: con Fe compreso tra 0.1 e 0.5%, e RE, ovvero cerio + lantanio tra 0.6 e 3.0%.
• Al-Fe-RE-Zr: con Fe compreso tra 0.1 e 0.2%, RE tra 0.1 e 0.5%, e Zr tra 0.02 e 0.1%.
• Al-Fe-RE-Zr-Mg: leghe che dal

punto di vista composizionale sono molto simili alle Al-Fe-RE-Zr, conuna aggiunta ulteriore di Mg tra 0.02 e 0.1%.

Pezzi FucinatiPezzi da fonderia soprattutto utilizzati in ambito automobilistico, come per la Ferrari.

Chi e Dove si produce l'alluminioL'ALCOA e l'ALCAN da sole portano il 50% dellaproduzione mondiale dell'alluminio. La Pechiney è statada poco assorbita dall'Alcan mentre la HydroNorsk è unadelle poche rimaste in Europa.

La Cina (45% mondiale) e il Giappone (5% mondiale)producono il resto del fabbisogno mondiale, nellospecifico il Giappone soddisfa la richiesta interna e partedell'asia mentre la Cina, con prodotti di qualità inferiore,è diretta concorrente di Alcoa e Alcan.

L'utilizzo dell'alluminio è diviso come in figura, 25% in Asia, 33% in Europa e la restante parte America e restodel mondo.

Sicuramente il settore che ne richiede di più, ad ogni modo, è quello dei trasporti e

del packaging, seguiti dall'edilizia.

Data Materia Autore

Metallurgia dei Metalli Non Ferrosi

26 ottobre 2020 Simonetti Andrea

Titolo

Tipologie di Applicazione dell'Alluminio e Introduzione al Magnesio

Magnesio

Partiamo innanzitutto definendo come l'impatti ingegneristico di questo materiale è molto discreto a causa delle sue ridotte caratteristiche meccaniche e della sua elevata reattività con l'ambiente che lo circonda. La diffusione è molto minore rispetto a quanto visto nell'alluminio.

Produzione

L'estrazione del Magnesio viene fatta a partire sostanzialmente da sali, caratterizzati da pH neutro. I più utilizzati per la produzione sono sicuramente la serpentina e la magnesite, in quanto gli altri ne contengono una percentuale irrisoria. La complessità dell'estrazione del Magnesio è piuttosto elevata e laboriosa.

La serpentina può essere trovata sottoterra, oppure come accade nel mar Morto (Israele)

• Alimentare
• Cosmetico
• Metallo (azienda Volkswagen)

La Magnesite è estratta in Cina dalle catene montuose della Mongolia.

Il processo di produzione prevede una fase elettrolitica ed una termica, per eliminare rispettivamente il legame con il Cloro e con l'ossigeno. La produzione in sé è molto dispendiosa in termini energetici, infatti per 1 tonnellata di Magnesio si impiega la stessa energia che serve per alimentare 35000 abitazioni.

Caratteristiche Meccaniche

Il Magnesio è il metallo meno nobile presente in natura, è pertanto altamente corrodibile. L'elevata reattività che lo caratterizza