Una guida ai gradi di alluminio

L'alluminio è uno degli elementi più diffusi sulla terra e uno dei più apprezzati nella lavorazione dei metalli.Le varie forme di alluminio e le sue leghe sono apprezzate per la loro bassa densità e l'elevato rapporto resistenza/peso, durata e resistenza alla corrosione.Poiché l'alluminio è 2,5 volte meno denso dell'acciaio, rappresenta un'eccellente alternativa all'acciaio nelle applicazioni che richiedono mobilità e portabilità.

Quando si lavora con l'alluminio esistono attualmente otto serie di gradi utilizzate per classificare i diversi tipi di leghe disponibili.Il seguente articolo tratterà i diversi gradi di alluminio disponibili, le loro proprietà fisiche e meccaniche e alcuni dei loro usi più comuni.

Serie 1000 – Alluminio “puro”.

I metalli della serie 1000 sono i più puri disponibili, con un contenuto di alluminio pari o superiore al 99%.In genere, queste non sono le opzioni più resistenti disponibili, ma hanno una lavorabilità fantastica e sono una scelta versatile, adatta per formatura dura, filatura, saldatura e altro ancora.

Queste leghe rimangono altamente resistenti alla corrosione e hanno un'eccellente conduttività termica ed elettrica, rendendole una scelta popolare per numerosi usi come la lavorazione e l'imballaggio degli alimenti, lo stoccaggio di prodotti chimici e le applicazioni di trasmissione elettrica.

Serie 2000 – Leghe di rame

Queste leghe utilizzano il rame come elemento principale oltre all'alluminio e possono essere trattate termicamente per conferire loro una tenacità e una durezza eccezionali, paragonabili ad alcuni acciai.Hanno un'eccellente lavorabilità e un ottimo rapporto resistenza/peso;la combinazione di queste caratteristiche li rende una scelta popolare nel settore aerospaziale.

Uno svantaggio di queste leghe è la loro bassa resistenza alla corrosione, quindi sono spesso verniciate o rivestite con una lega di purezza più elevata quando la loro applicazione implica che saranno esposte agli elementi.

Serie 3000 – Leghe di manganese

Le serie 3000, costituite principalmente da leghe di manganese, sono adatte per usi generali a tutto tondo e sono tra le scelte più popolari oggi disponibili.Hanno resistenza moderata, resistenza alla corrosione e buona lavorabilità.Questa serie contiene una delle leghe di alluminio più utilizzate in assoluto, la 3003, apprezzata per la sua versatilità, eccellente saldabilità e finitura esteticamente gradevole.

Questa serie di materiali può essere trovata in vari oggetti di uso quotidiano come utensili da cucina, insegne, pedate, contenitori e numerose altre applicazioni in lamiera come coperture e grondaie.

Serie 4000 – Leghe di silicio

Le leghe di questa serie sono combinate con il silicio e il suo utilizzo principale è quello di abbassare il punto di fusione del materiale mantenendone la duttilità.Per questo motivo, la lega 4043 è una scelta ben nota per il filo di saldatura, adatta all'uso a temperature elevate e offre una finitura più liscia rispetto a molte altre opzioni.

Le serie 4000 offrono generalmente una buona conduttività termica ed elettrica e hanno una buona resistenza alla corrosione, rendendo queste leghe una scelta popolare nell'ingegneria automobilistica.

Serie 5000 – Leghe di magnesio

Le leghe della serie 5000 sono combinate con il magnesio, ma molte contengono elementi aggiuntivi come manganese o cromo.Offrono un'eccezionale resistenza alla corrosione, rendendoli una scelta popolare per applicazioni marine come scafi di barche e altri usi specifici del settore, tra cui serbatoi di stoccaggio, valvole di pressione e serbatoi criogenici.

Queste leghe altamente versatili mantengono una resistenza e una saldabilità moderate e rispondono bene alla lavorazione e alla formatura.Un altro comunemente usatofilo di saldaturaè realizzato in lega 5356, spesso scelta per scopi estetici poiché mantiene il suo colore dopo l'anodizzazione.

Serie 6000 – Leghe di magnesio e silicio

I gradi di alluminio della serie 6000 contengono lo 0,2-1,8% di silicio e lo 0,35-1,5% di magnesio come principali elementi di lega.Questi gradi possono essere sottoposti a solubilizzazione per aumentarne il carico di snervamento.La precipitazione del siliciuro di magnesio durante l'invecchiamento indurisce la lega.Un elevato contenuto di silicio migliora l'indurimento per precipitazione, che può comportare una ridotta duttilità.Tuttavia, questo effetto può essere invertito aggiungendo cromo e manganese, che inibiscono la ricristallizzazione durante il trattamento termico.Questi gradi sono difficili da saldare a causa della loro sensibilità alle cricche da solidificazione, pertanto è necessario utilizzare tecniche di saldatura adeguate.

L'alluminio 6061 è la più versatile tra le leghe di alluminio trattabili termicamente.Ha un'eccellente formabilità (utilizzando piegatura, imbutitura profonda e stampaggio), buona resistenza alla corrosione e può essere saldato con qualsiasi metodo, inclusa la saldatura ad arco.Gli elementi di lega del 6061 lo rendono resistente alla corrosione e allo stress cracking, ed è saldabile e facilmente formabile.L'alluminio 6061 viene utilizzato per produrre tutte le forme di forme strutturali in alluminio, inclusi angoli, travi, canali, travi a I, forme a T e angoli raggiati e rastremati, tutti indicati come travi e canali standard americani.

L'alluminio 6063 ha un'elevata resistenza alla trazione, una buona resistenza alla corrosione ed eccellenti qualità di finitura e viene utilizzato per l'estrusione dell'alluminio.È adatto all'anodizzazione perché può produrre superfici lisce dopo aver formato forme complesse e ha una buona saldabilità e una lavorabilità media.L'alluminio 6063 è chiamato alluminio architettonico poiché è ampiamente utilizzato per ringhiere, telai di porte e finestre, tetti e balaustre.

L'alluminio 6262 è una lega a lavorazione libera con eccellente resistenza meccanica e resistenza alla corrosione.

Serie 7000 – Leghe di zinco

Le leghe più resistenti disponibili, addirittura più resistenti di molti tipi di acciaio, la serie 7000 contiene zinco come agente primario, con una percentuale minore di magnesio o altri metalli inclusi per contribuire a mantenere una certa lavorabilità.Questa combinazione si traduce in un metallo estremamente duro, forte e resistente alle sollecitazioni.

Queste leghe sono comunemente utilizzate nelle industrie aerospaziali grazie al loro eccellente rapporto resistenza/peso, nonché all'interno di oggetti di uso quotidiano come attrezzature sportive e paraurti per auto.

Serie 8000 – Altre categorie di leghe

Le serie 8000 sono legate con una varietà di altri elementi come ferro e litio.In genere, vengono creati per scopi molto specifici all'interno di settori specializzati come quello aerospaziale e dell'ingegneria.Offrono proprietà simili alla serie 1000 ma con maggiore resistenza e formabilità.