Metallurgia - il magnesio - Appunti

Magnesio - Caratteristiche dell'elemento

Il magnesio è il più leggero tra i metalli di uso strutturale con una densità di soli 1,74g/cm³. È comunque usato come metallo strutturale sotto forma di lega e la maggior parte delle leghe di magnesio hanno una densità leggermente più alta di quella del magnesio puro. Il magnesio è un metallo reattivo e di solito si trova in natura sotto forma di ossidi, carbonati e silicati, spesso in combinazione con calcio.

L'alta reattività è un motivo per cui la produzione di magnesio metallico richiede una grossa quantità di energia. Il magnesio fonde a 650°C, che è la stessa temperatura richiesta per fondere l'alluminio. La maggior parte dei metalli puri, tra cui il magnesio, non sono adatti per l'uso strutturale. Comunque, tramite la costituzione di leghe con altri metalli, è possibile avere, utilizzando il magnesio, proprietà di resistenza.

meccaniche che subisco frequenti e improvvisi cambi di direzione del moto ad alta velocità. La nuova elevata purezza raggiunta nelle leghe di magnesio ha aumentato la resistenza alla corrosione, che è migliore di quella dell'acciaio e di molte leghe di alluminio.

Il motivo principale che spinge verso l'utilizzo del magnesio per componenti strutturali è la sua leggerezza. È circa un terzo più leggero dell'alluminio ed ha il più alto rapporto resistenza-peso tra tutti i metalli comunemente utilizzati.

Un'altra ragione è data dalla sua lavorabilità. Il magnesio può infatti essere lavorato alla massima velocità ottenibile dall'utensile e sostanzialmente con meno potenza di quella richiesta dagli altri metalli. Il basso contenuto di calore per unità di volume permette una velocità di pressocolata che è frequentemente 1,5 volte più alta di quella dell'alluminio. Il magnesio

è dotato di alta stabilità dimensionale a motivo della sua velocità di ritiro costante, inoltre la colata e le tolleranze della lavorazione alle macchine utensili possono essere ottenute senza stress di ritiro.

Inoltre non è soggetto a stiramento, ovvero al danneggiamento superficiale per spostamento, dovuto ad attrito e causato dalla fusione locale di due punti, quindi non si cricca.

Stabile in ambiente alcalino, non resiste agli acidi. È stabile in ambiente alcalino, ma subisce attacchi in quasi tutti gli ambienti acidi e con cloro. Se è richiesta la finitura superficiale, sono disponibili molti eccellenti sistemi di finitura.

Il magnesio possiede il più alto potenziale di soluzione tra tutti i metalli di uso strutturale, ma è soggetto a corrosione galvanica se è elettricamente connesso a qualche altro metallo strutturale in presenza di un elettrolita. Questo fatto può causare seri problemi di corrosione se non viene

prontamente identificato e non vi si provvede in sede progettuale.

Leghe di Magnesio

Le leghe di magnesio sono usate per una ampia varietà di applicazioni strutturali. Le leghe attualmente più in uso contengono le seguenti quantità di altri metalli: più del 9% di alluminio, più del 2% di zinco e piccole quantità di manganese.

Generalmente le leghe con una bassa quantità di alluminio sono usate per la produzione di pezzi lavorati plasticamente, mentre quelle a più alta percentuale sono principalmente usate per la colata.

Uno dei motivi che hanno contribuito al veloce affermarsi del magnesio sul mercato come componente strutturale è stato ovviamente il processo della pressocolata, particolarmente dopo i primi anni '80, quando si scoprì la particolare resistenza alla corrosione per leghe a elevata purezza. Le applicazioni più tipiche nel campo automobilistico sono: i rivestimenti delle testate dei cilindri;

glialloggiamenti delle frizioni; i piantoni degli sterzi; i cerchioni e teste di valvole.

Lo zinco nel magnesio

Sulle caratteristiche meccaniche lo zinco ha influenza analoga a quella dell'alluminio, ma soprattutto per le leghelavorate plasticamente si ha il vantaggio che ad una resistenza solo di poco inferiore corrispondonoallungamenti nettamente superiori, particolarmente per i tenori maggiori dell'elemento aggiunto.

Come per le