Le leghe di alluminio sono uno dei materiali più versatili, utilizzato in tutto, dall'ingegneria aerospaziale agli elettrodomestici da cucina. La loro popolarità non è infondata; queste leghe offrono un notevole equilibrio di resistenza, peso, e resistenza alla corrosione che pochi materiali possono eguagliare. Tuttavia, un aspetto interessante spesso confonde i neofiti: ci sono sottili differenze di densità tra i vari gradi di lega di alluminio(Tabella della densità delle leghe di alluminio), e questo blog esplora i fattori che contribuiscono a queste differenze di densità.

Serie di leghe di alluminio e sue qualità tipiche

Le leghe di alluminio sono materiali composti da alluminio (Al) e vari elementi di lega (come il rame, magnesio, silicio, zinco, eccetera.) che ne migliorano le proprietà meccaniche e l’utilizzabilità per diverse applicazioni. Secondo i principali elementi della lega, può essere suddiviso in 8 serie , ciascuna serie contiene alcuni gradi di lega.

Di seguito è riportata una tabella che presenta sinteticamente le principali serie di leghe di alluminio e alcuni gradi rappresentativi all'interno di ciascuna serie, evidenziandone le caratteristiche primarie e le applicazioni tipiche.

Effetto degli elementi di lega sulla densità delle leghe di alluminio

La densità delle leghe di alluminio è determinata principalmente dalla sua composizione. La densità dell'alluminio puro è di circa 2.7 g/cm3 o 0.098 libbre/pollici3 , ma l'aggiunta di elementi di lega può modificare questo valore. Per esempio, aggiungendo rame (che è più denso dell'alluminio) per creare leghe simili 2024 O 7075 può aumentare la densità del materiale risultante. al contrario, il silicio è meno denso e se utilizzato in leghe come 4043 O 4032, riduce la densità complessiva.

Tabella degli elementi di lega e loro impatto sulla densità

Grafico tipico della densità della lega di alluminio

Di seguito è riportato un grafico tipico delle densità per alcune comuni leghe di alluminio, Per saperne di più sulla densità specifica delle leghe di alluminio, per favore visita Densità di 1000-8000 Serie in lega di alluminio Questi valori sono approssimativi e possono variare in base alla composizione specifica e alla lavorazione della lega.

Dalla tabella sopra, possiamo facilmente vederlo:

• 2000 le leghe della serie contengono quantità significative di rame e tendono ad avere densità più elevate a causa della densità relativamente elevata del rame.
• In contrasto, 6000 le leghe in serie contenenti silicio e magnesio presentano generalmente densità inferiori.
• Noto per la sua elevata resistenza, 7075 la lega contiene quantità significative di zinco, magnesio e rame. La maggiore densità di 7075 rispetto alle leghe 1050 E 6061 può essere attribuito alla presenza di questi elementi più pesanti.
• 5083 è comunemente usata nelle applicazioni marine e ha una densità inferiore rispetto ad altre leghe a causa del suo contenuto di magnesio più elevato e del contenuto inferiore di elementi leganti più pesanti.

Influenza di altri fattori

Oltre agli elementi di lega, la densità delle leghe di alluminio è influenzata anche da altri fattori:

• Temperatura: Alluminio, come qualsiasi altro metallo, si espande quando viene riscaldato e si contrae quando viene raffreddato. Questa espansione e contrazione termica influisce sul volume della lega, modificandone così la densità.
• Tecnologia di elaborazione: Anche il modo in cui l'alluminio viene lavorato influisce sulla sua densità. Per esempio, la velocità di raffreddamento dopo la fusione può portare a diverse microstrutture, che a sua volta influisce sulla densità.
• Impurità: La presenza di impurità, anche in piccole quantità, può cambiare la densità della lega. Una lega di alta qualità con un basso contenuto di impurità avrà una densità più costante.

La densità delle leghe di alluminio non è una proprietà fissa ma varia a seconda degli elementi di lega, processo di produzione e contenuto di impurità. Nelle applicazioni di progettazione e ingegneria in cui il peso gioca un ruolo fondamentale, questi cambiamenti devono essere considerati. Comprendendo i fattori che influenzano la densità, gli ingegneri possono selezionare la lega di alluminio appropriata per soddisfare i requisiti strutturali e di peso.