Serie 7 in alluminio
Differenze tra le leghe di base
7022-T651
- Una lega ad alta resistenza (a base di Zn) con una resistenza alla corrosione leggermente migliore rispetto alla 7075.
- Utilizzato in applicazioni aerospaziali/militari.
7050-T7451
- Alto contenuto di Zn, ottimizzato per resistenza alla corrosione sotto sforzo mantenendo la forza.
- Comune nelle strutture degli aeromobili (ad esempio, longheroni alari, carrello di atterraggio).
7075 (e Temperamenti)
- Elevatissima resistenza (Zn/Mg/Cu), ma scarsa resistenza alla corrosione senza protezione.
- Ampiamente utilizzato in aviazione, stampi e attrezzature sportive ad alte prestazioni
Designazioni di temperamento spiegate
| temperamento | Processo | Proprietà chiave (per 7075) |
|---|---|---|
| T6 | Trattamento termico di soluzione + invecchiamento artificiale | Massima resistenza, minore tenacità/resistenza alla corrosione. |
| T351 | Trattato con soluzione, disteso (stirato), invecchiato naturalmente | Resistenza bilanciata, basse sollecitazioni residue per la lavorazione. |
| T651 | Soluzione trattata, decongestionata, invecchiata artificialmente | Resistenza prossima a T6, migliore stabilità dimensionale. |
| T7451 (solo 7050) | temperamento da persona anziana | Sacrifica un po' di forza per resistenza superiore alla corrosione sotto sforzo. |
Confronti chiave
- Forza: 7075-T6/T651 > 7050-T7451 > 7022-T651.
- Resistenza alla Corrosione: 7050-T7451 > 7022-T651 > 7075-T6/T651.
- lavorabilità: T351/T651 (basso stress residuo) > T6.
Applicazioni
- 7075-T6/T651: Telai di aeromobili, componenti ad alto carico (richiedono protezione dalla corrosione).
- 7050-T7451: Parti marine/aerospaziali esposte a corrosione sotto sforzo.
- 7022-T651: Applicazioni speciali che richiedono equilibrio tra resistenza e corrosione.
Note
- 7075 leghe in genere richiedono rivestimenti (ad esempio anodizzazione) per la protezione dalla corrosione.
- T7451 è fondamentale per il settore aerospaziale, dove la corrosione sotto sforzo è un problema.
Per le proprietà meccaniche esatte (ad esempio, resistenza alla trazione, allungamento), fare riferimento a AMS (Specifiche dei materiali aerospaziali) or Standard ASTM.
Serie 6 in alluminio
Differenze tra le leghe di base
| Lega | Elementi di lega primari | Caratteristiche chiave | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|---|
| 6060 | Mg, Si (basso) | Resistenza moderata, eccellente estrudibilità, buona resistenza alla corrosione. | Profili architettonici, infissi per finestre, strutture leggere. |
| 6061 | Mg, Si (superiore a 6060), Cu | Elevata resistenza, buona saldabilità, moderata resistenza alla corrosione. | Aerospaziale, nautica, automotive (telai, parti strutturali). |
| 6063 | Mg, Si (bilanciato) | Eccellente estrudibilità, finitura superficiale liscia, resistenza inferiore al 6061. | Finiture architettoniche, alloggiamenti per LED, parti decorative. |
| 6082 | Mg, Si (superiore a 6061), Mn | Massima resistenza nella serie 6000, buona lavorabilità. | Strutture pesanti, ponti, trasporti. |
Designazioni di temperamento spiegate
| temperamento | Processo | Effetto sulle proprietà |
|---|---|---|
| T6 | Trattamento termico di soluzione + invecchiamento artificiale | Massimizza la resistenza ma riduce la duttilità. |
| T651 | Trattato con soluzione, distensione (allungato), invecchiato artificialmente | Simile al T6 ma con stress residuo ridotto (migliore per la lavorazione meccanica). |
Note::
- 6060 è raramente presente in T6/T651 (solitamente fornito come T5 o T66 per l'estrusione).
- 6063-T6 è comune nelle applicazioni architettoniche ad alta resistenza.
- 6082-T651 è preferito per applicazioni strutturali che richiedono resistenza e stabilità.
Confronti chiave
| Proprietà | 6060 | 6061-T6 | 6063-T6 | 6082-T651 |
|---|---|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | ~ 160 MPa | ~ 310 MPa | ~ 240 MPa | ~ 340 MPa |
| carico di snervamento | ~ 110 MPa | ~ 275 MPa | ~ 215 MPa | ~ 300 MPa |
| Allungamento | 10-15% | 8-12% | 10-12% | 8-10% |
| Resistenza alla Corrosione | Ottimo | Buone | Ottimo | Buone |
| Estrudibilità | Migliori | Moderato | Ottimo | Moderato |
| saldabilità | Buone | Ottimo | Buone | Buone |
Guida all'applicazione
- 6060/6063: Ideale per estetico o applicazioni leggere (ad esempio, infissi per finestre, mobili).
- 6061-T6/T651: Ideale per strutturale parti che necessitano di resistenza/saldabilità (ad esempio telai di biciclette, accessori per aeromobili).
- 6082-T651: Usato in stress elevato applicazioni (ad esempio ponti, gru, componenti marini).
Note critiche
- 6061 vs. 6082: Il 6082 ha un contenuto di Mn più elevato, offrendo una migliore resistenza ma un'estrudibilità leggermente inferiore.
- T6 contro T651: Per le parti di precisione si preferisce il T651 per evitare distorsioni post-lavorazione.
- Protezione contro la corrosione: Tutte le leghe della serie 6000 resistono bene alla corrosione, ma potrebbero richiedere l'anodizzazione in caso di ambienti difficili.
Per le specifiche esatte, fare riferimento a EN 573 (Europa) or ASTM B221/B210 (Stati Uniti) standard.
Serie 5 in alluminio
Differenze tra le leghe di base
| Lega | Elementi di lega primari | Caratteristiche chiave |
|---|---|---|
| 5052 | 2.5% Mg, 0.25% Cr | Eccellente resistenza alla corrosione, resistenza moderata, buona formabilità. |
| 5056 | 5% Mg, 0.1% Mn | Elevato contenuto di Mg, elevata resistenza all'acqua di mare, utilizzato in applicazioni marine. |
| 5083 | 4.5% Mg, 0.7% Mn | Massima resistenza nella serie 5000, eccellente saldabilità, utilizzo marino/offshore. |
Designazioni di temperamento spiegate
| temperamento | Processo | Effetto sulle proprietà |
|---|---|---|
| H24 | Incrudito + parzialmente ricotto | Equilibra resistenza e formabilità. |
| H112 | Incrudito (minimo) | Mantiene la resistenza di base, adatto per prodotti formati a caldo. |
| O | Ricotto (completamente ammorbidito) | Massimizza la duttilità per la formatura profonda. |
Note:
- 5052-H24: Maggiore resistenza rispetto all'H112 ma meno duttile.
- 5083-O: Utilizzato per saldatura/lavorazione a freddo; 5083-H112 offre una maggiore resistenza alle parti strutturali.
Principali proprietà meccaniche
| Lega-Tempra | Resistenza alla trazione (MPa) | Resa di rendimento (MPa) | Allungamento (%) |
|---|---|---|---|
| 5052-H24 | 230-260 | 180-200 | 4-10 |
| 5052-H112 | 170-210 | 70-110 | 12-20 |
| 5056 | 300-350 | 150-200 | 15-25 |
| 5083-O | 270-320 | 120-160 | 20-25 |
| 5083-H112 | 270-320 | 130-170 | 10-15 |
Resistenza alla corrosione e applicazioni
| Lega | Resistenza alla Corrosione | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|
| 5052 | Eccellente (acqua salata/chimica) | Ferramenta nautica, serbatoi di carburante, custodie per componenti elettronici. |
| 5056 | Superiore (ambienti marini) | Costruzione navale, cavi metallici, elementi di fissaggio. |
| 5083 | Eccezionale (offshore/acido) | Scafi di navi, recipienti a pressione, serbatoi criogenici. |
Note critiche
- Contenuto Mg: Un Mg più elevato (ad esempio, 5056, 5083) aumenta la resistenza ma richiede controllo della stabilità termica per evitare la corrosione sotto sforzo.
- Formabilità: 5052-H112/O è migliore per la piegatura; 5083-O è preferibile per la saldatura.
- Saldatura: 5083 è la scelta migliore per le strutture marine saldate grazie alla sua bassa sensibilità alle crepe.
Per gli standard, fare riferimento a ASTM B209 (lastra/foglio) or EN 485 (Europa).
Lega di alluminio 3003
Composizione
- Serie in lega: serie 3000 (lega Al-Mn, manganese come principale elemento di lega).
- Elementi primari:
- Alluminio (Al): ≥98.6%
- Manganese (Mn): 1.0–1.5% (aumenta la resistenza)
- Rame (Cu): 0.05–0.20% (aggiunta minore per la resistenza)
- Ferro (Fe) e Silicio (Si): Tracce
Proprietà chiave
| Proprietà | Descrizione |
|---|---|
| Forza | Moderato (più forte del puro 1100, più debole del 5052/6061) |
| Resistenza alla Corrosione | Ottimo, soprattutto contro l'esposizione atmosferica e chimica |
| Formabilità | Eccezionale: ideale per imbutitura profonda, piegatura e stampaggio |
| saldabilità | Buono (consigliato TIG/MIG; utilizzare il materiale di apporto 4043 per risultati ottimali) |
| Conduttività termica/elettrica | Discreto (inferiore alla serie 1000 pura ma sufficiente per gli scambiatori di calore) |
| Finitura di superficie | Accetta bene l'anodizzazione, la lucidatura e la verniciatura |
Temperamenti comuni e proprietà meccaniche
| temperamento | Resistenza alla trazione (MPa) | Resa di rendimento (MPa) | Allungamento (%) | Applicazioni tipiche |
|---|---|---|---|---|
| 3003-O (ricotto) | 110-150 | 40-60 | 30-40 | Pentole, apparecchi di illuminazione (parti stampate) |
| 3003-H12 (1/4 Difficile) | 130-180 | 80-120 | 10-20 | Lavorazione generale della lamiera |
| 3003-H14 (1/2 Difficile) | 150-200 | 110-150 | 5-15 | Finiture architettoniche, dissipatori di calore |
| 3003-H18 (Completamente difficile) | 200-240 | 180-220 | 1-5 | Componenti strutturali ad alta resistenza |
Applicazioni tipiche
- Edilizia: Tetti, rivestimenti, grondaie (superiore resistenza alle intemperie).
- Industria alimentare: Pentole, padelle, contenitori per alimenti (atossici, facili da pulire).
- Attrezzature chimiche: Serbatoi di stoccaggio, tubazioni (resistono ad acidi/alcali).
- Trasporti: Serbatoi di carburante, pannelli di veicoli (leggeri e modellabili).
- Elettronica: Dissipatori di calore, parti conduttive (conduttività bilanciata).
Confronto con altre leghe
| Proprietà | 3003 | 5052 | 6061 |
|---|---|---|---|
| Forza | Moderato | Alto | Molto alto |
| Resistenza alla Corrosione | Ottimo | Ottimo | Buono (necessita di protezione) |
| Formabilità | Migliori | Buone | Discreto (richiede ricottura) |
| Costo | Basso | Medio | Alto |
Note critiche
- Non trattabile termicamente: La resistenza aumenta solo tramite lavorazione a freddo.
- Saldatura: Utilizzare un apporto di calore basso per evitare la crescita dei chicchi.
- Trattamento della superficie: Anodizzabile in grigio chiaro; adatto alla colorazione.
Internazionali:
- USA: ASTM B209, ASTM B491
- Europa: EN 573-3 (EN AW-3003)
- Cina: GB/T3190
Serie 2 in alluminio
Confronto delle leghe di base
| Lega | Composizione primaria (% in peso) | Caratteristiche chiave |
|---|---|---|
| 2A12 (GB cinese) | Cu 3.8-4.9%, Mg 1.2-1.8%, Mn 0.3-0.9% | Elevata resistenza, resistenza al calore, scarsa resistenza alla corrosione (richiede Alclad). |
| 2014 | Cu 4.4%, Si 0.8%, Mg 0.5% | Resistenza elevatissima, eccellente lavorabilità, scarsa saldabilità. |
| 2017 | Cu 4%, Mg 0.5%, Mn 0.7% | Resistenza medio-alta, buona lavorabilità (lega “ex” Duralluminio). |
| 2024 | Cu 4.4%, Mg 1.5%, Mn 0.6% | Di qualità aerospaziale, con eccezionale resistenza alla fatica. |
Note:
- 2A12 è l'equivalente cinese di 2024, con Mn leggermente più alto.
- Tutte le leghe della serie 2000 sono Sistemi Cu-Al, offrendo elevata resistenza ma scarsa resistenza alla corrosione (richiedono rivestimenti protettivi).
Designazioni di temperamento spiegate
| temperamento | Processo | Effetto sulle proprietà |
|---|---|---|
| T6 | Trattamento termico di soluzione + invecchiamento artificiale | Massima resistenza, ridotta duttilità/resistenza alla corrosione. |
| T351 | Trattato con soluzione, disteso (stirato), invecchiato naturalmente | Minore stress residuo durante la lavorazione. |
| T651 | Soluzione trattata, decongestionata, invecchiata artificialmente | Resistenza prossima a T6 con stabilità dimensionale migliorata. |
| T851 | Soluzione trattata, lavorata a freddo, invecchiata artificialmente | Massima resistenza per applicazioni critiche. |
Differenze chiave:
- T351 contro T651: Il T651 è più resistente (invecchiamento artificiale), mentre il T351 è più adatto alla lavorazione (invecchiamento naturale).
- T851:La lavorazione a freddo aumenta ulteriormente la resistenza rispetto al T6/T651.
Proprietà meccaniche
| Lega-Tempra | Resistenza alla trazione (MPa) | Resa di rendimento (MPa) | Allungamento (%) |
|---|---|---|---|
| 2A12-T4 | 420-470 | 270-340 | 10-15 |
| 2014-T6 | 480-520 | 400-450 | 5-10 |
| 2017-T351 | 380-420 | 240-280 | 15-20 |
| 2024-T351 | 420-470 | 290-340 | 10-15 |
| 2024-T851 | 450-500 | 350-400 | 5-8 |
Classifica di forza:
2024-T851 > 2014-T6 > 2024-T351 ≈ 2A12-T4 > 2017-T351
Applicazioni tipiche
| Lega | Usi primari |
|---|---|
| 2A12 | Rivestimenti di aeromobili, rivetti, veicoli militari (standard cinesi). |
| 2014-T6 | Strutture di aeromobili, elementi di fissaggio ad alta resistenza, componenti di veicoli spaziali. |
| 2017-T351 | Parti strutturali generali, rivetti, componenti aerospaziali a basso stress. |
| 2024-T351/T851 | Ali/fusoliere di aerei (Boeing/Airbus), involucri di missili. |
Considerazioni critiche
Resistenza alla Corrosione:
- Tutte le leghe della serie 2000 richiedono protezione (Alclad o anodizzazione).
- Evitare l'uso non protetto in ambienti marini o ad alta umidità.
saldabilità:
- 2014/2024 non sono saldabili (utilizzare invece rivetti/bulloni).
- 2017 può essere saldato con materiale d'apporto 4043 ma è soggetto a crepe.
lavorabilità:
- T351 è ottimale per la lavorazione meccanica (bassa tensione residua).
- T6 / T851 richiedono utensili affilati per evitare l'incrudimento del lavoro.
Equivalenti tra standard
| Cina (GB) | Stati Uniti (ASTM) | Europa (EN) |
|---|---|---|
| 2A12 | 2024 | IT AW-2024 |
| 2017 | 2017 | IT AW-2017 |
| 2014 | 2014 | IT AW-2014 |
Riepilogo e guida alla selezione
- Aerospaziale/militare: 2024-T851 or 2A12-T4 per la massima resistenza.
- Lavorazione meccanica + resistenza moderata: 2017-T351.
- Carichi ad alta temperatura/estremi: 2014-T6 (ma evitare la saldatura).
Per specifiche dettagliate, fare riferimento a:
- AM 4117 (2024)
- GB/T 3191-2019 (2A12)
- ASTM B209 (2014/2017)
Serie 1 in alluminio
Confronto tra composizione e purezza
| Lega | Purezza dell'alluminio (%) | Impurità primarie |
|---|---|---|
| 1050 | ≥99.50% | Fe (0.40%), Si (0.25%), Cu (0.05%) |
| 1060 | ≥99.60% | Fe (0.35%), Si (0.25%), Cu (0.05%) |
| 1070 | ≥99.70% | Fe (0.25%), Si (0.20%), Cu (0.03%) |
Nota chiave:
- Maggiore purezza = Migliore conduttività elettrica/termica ma minore resistenza.
- 1070 è il più puro (e il più morbido), mentre 1050 presenta leggermente più impurità (leggermente più forti).
Proprietà meccaniche
| Lega-Tempra | Resistenza alla trazione (MPa) | Resa di rendimento (MPa) | Allungamento (%) |
|---|---|---|---|
| 1050-O | 75-95 | 25-35 | 30-40 |
| 1050-H12 | 100-120 | 80-100 | 5-10 |
| 1060-O | 70-90 | 20-30 | 35-45 |
| 1070-O | 65-85 | 15-25 | 40-50 |
Classifica di forza: 1050 > 1060 > 1070 (a causa della diminuzione del contenuto di impurità).
Caratteristiche chiave
| Proprietà | 1050 | 1060 | 1070 |
|---|---|---|---|
| Conduttività elettrica (% IACS) | 61% | 62% | 63% |
| Conduttività Termica (W/m·K) | 222 | 230 | 235 |
| Resistenza alla Corrosione | Eccellente (tutti i voti) | ||
| Formabilità | Eccellente (tutti i gradi, ma 1070 è il più morbido) | ||
| saldabilità | Eccellente (compatibile con TIG/MIG) |
Applicazioni tipiche
| Lega | Usi primari |
|---|---|
| 1050 | Serbatoi chimici, segnaletica, riflettori, imballaggi alimentari (foglio metallico). |
| 1060 | Linee di trasmissione elettrica, sbarre collettrici, scambiatori di calore. |
| 1070 | Condensatori elettrolitici ad alta purezza, elettronica specializzata. |
Perché scegliere l'uno piuttosto che l'altro?
- 1050: Equilibrio tra formabilità e leggera resistenza (ad esempio, parti stampate).
- 1060: Ottimale per applicazioni elettriche (purezza conveniente).
- 1070: Conduttività ultraelevata (usi di nicchia come l'elettronica avanzata).
Opzioni di temperamento
Tutte e tre le leghe sono comunemente disponibili in:
- O (ricotto): Completamente morbido, massima duttilità.
- H12 / H14 / H18: Stati lavorati a freddo per una maggiore resistenza.
Esempio:
- 1050-H18: Utilizzato per riflettori rigidi ma leggeri.
- 1070-O: Preferito per componenti elettronici delicati.
Note critiche
- Non trattabile termicamente:La resistenza può essere aumentata solo tramite lavorazione a freddo.
- Finitura superficiale: Tutti accettano bene l'anodizzazione (il 1070 offre la finitura più brillante).
- Evitare carichi strutturali:Queste leghe sono troppo morbide per applicazioni ad alto stress.
Internazionali:
- ASTM B209 (Piastra/Foglio)
- EN-573 1 (EN AW-1050/1060/1070)
- GB / T 3880 (Cina)
Ottimo, insieme
