CAPITOLO 9 Materiali metallici ESERCIZI CON SOLUZIONE SVOLTA. Problemi di conoscenza e comprensione

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1 CAPITOLO 9 Materiali metallici ESERCIZI CON SOLUZIONE SVOLTA Problemi di conoscenza e comprensione 9.1 (a) La ghisa grezza è tipicamente estratta da minerali di ossido di ferro in un altoforno in cui il coke (ottenuto da carbone) è usato come agente riducente degli ossidi di ferro. La ghisa grezza contiene circa 4% C. (b) La tipica reazione chimica è: Nel processo con ossigeno, la ghisa grezza viene convertita in acciaio mediante ossidazione in un convertitore di forma cilindrica con rivestimento refrattario. La lancia di ossigeno fornisce ossigeno puro al bagno di ghisa fusa e rottami di acciaio. L ossido di ferro formato reagisce con il carbonio nell acciaio per formare monossido di carbonio:. (c) 9.2 (a) Il diagramma di stato Fe-Fe 3 C è un diagramma di stato metastabile piuttosto che un vero diagramma di stato in equilibrio perché il composto carburo di ferro (Fe 3 C) formato, la cementite, non è una fase in equilibrio. Mentre la cementite è tipicamente molto stabile, può decomporsi in ferro e carbonio sotto determinate condizioni. (b) (I) austenite, soluzione solida interstiziale di carbonio in ferro γ, ha una struttura cristallina CFC e una solubilità solida di carbonio massima relativamente alta (2.08%) (II) una soluzione solida interstiziale di carbonio nel reticolo cristallino di ferro CCC, ferrite-α ha una massima solubilità solida di carbonio pari a 0.02% (III) cementite, Fe 3 C, è un composto intermetallico duro e fragile con un contenuto di carbonio pari a 6.67% (IV) una soluzione solida interstiziale nel ferro δ, ferrite δ ha una struttura cristallina CCC ed una massima solubilità solida del carbonio pari a 0.09%. (c) Le tre reazioni invarianti che avvengono nel diagramma di stato Fe-Fe 3 C sono una reazione peritettica, una reazione eutettica e una reazione eutettoidica. Peritettica: Eutettica: Eutetettoidica: 9.3 (a) Una martensite Fe 3 C è un acciaio al solo carbonio la cui struttura è formata da rapido raffreddamento della condizione austenitica ed è costituita da una soluzione solida interstiziale supersatura di carbonio in ferro CCC o ferro tetragonale a corpo centrato. Questo stato trasformato è una fase metastabile. 1

2 (b) (I) martensite lamellare si forma negli acciai al solo carbonio contenenti meno di circa 0.6% di carbonio. La sua struttura è costituita da domini di lamelle che sono fortemente distorti e contengono regioni con alta densità di grovigli di dislocazioni. (II) martensite a placchette, si forma negli acciai al carbonio che hanno un contenuto di carbonio maggiore di 0.6%. Per le martensiti con % di C, la microstruttura è formata da martensite a lamelle e piana, mentre gli acciai che contengono più di 1.0% C è costituita interamente da placchette che variano in dimensione, hanno una struttura fine di geminati paralleli e spesso sono circondate da austenite non trasformata. (c) (I) la trasformazione è considerata essere senza diffusione perché la diffusione avviene molto rapidamente; (II) non c è evidenza di barriera di attivazione termica per prevenire la formazione di martensite; (III) le posizioni relative degli atomi di carbonio, rispetto agli atomi di ferro, nella martensite, sono gli stessi dell austenite; (IV) nella martensite in Fe-C con meno di circa 0.2% C, l austenite si trasforma in ferrite α con struttura di reticolo CCC. Mentre la martensite contiene più di 0.2% C si sviluppa una struttura tetragonale nella struttura CCC che porta alla struttura tetragonale a corpo centrato. (d) Quando il contenuto di carbonio della martensite Fe-C supera circa 0.2%, si sviluppa la tetragonalità come risultato del fatto che gli atomi di carbonio distorcono la cella unitaria CCC lungo il suo asse c; gli atomi di carbonio con diametro pari a nm sono più grandi rispetto al vuoto interstiziale più grande nel reticolo CCC del ferro α che misura circa nm di diametro. Per confronto, la cella unitaria CFC del ferro γ ha vuoti interstiziali che misurano fino a nm in diametro. (e) L alta durezza e resistenza meccanica della martensite Fe-C con alto contenuto di carbonio sono attribuite a due effetti: l aumento della soluzione solida interstiziale di atomi di carbonio nel reticolo CCC del ferro e le numerose interfacce di geminati che agiscono come barriere alle dislocazioni nella martensite a placchette. 9.4 Per un carbonio al solo carbonio, il processo di trattamento termico di completa ricottura consiste in: riscaldamento dell acciaio nella regione di austenite, approssimativamente 40 C sopra la linea di separazione tra austenite e ferrite; mantenimento a elevata temperatura per il tempo necessario; raffreddamento lento dell acciaio a temperatura ambiente. Gli acciai ipereutettoidici sono tipicamente autenitizzati nella regione bifasica di austenite più cementite, circa 40 C sopra la temperatura eutettoidica. (a) La completa ricottura di un acciaio eutettoide porta ad una struttura di sola perlite. (b) La completa ricottura di un acciaio ipoeutettoide produce una microstruttura composta da ferrite proeutettoidica e perlite. 9.5 La normalizzazione è un trattamento termico per gli acciai in cui l acciaio viene riscaldato nella regione austenitica e poi raffreddato in aria calma. Alcuni degli obiettivi del trattamento di normalizzazione sono: 1. affinare la struttura del grano; 2. aumentare la resistenza meccanica dell acciaio (rispetto agli acciai ricotti); 3. ridurre la segregazione composizionale nei getti o nei pezzi forgiati e quindi ottenere una struttura più uniforme. 9.6 Il rinvenimento di un acciaio al carbonio viene prima austenitizzato e quindi raffreddato velocemente per ottenere una struttura completamente martensitica. Successivamente, l acciaio viene riscaldato nuovamente ad una temperatura inferiore a quella eutettoidica per diminuire la durezza della martensite; 2

3 la martensite viene trasformata in una struttura composta da particelle di carburo di ferro in una matrice ferritica. 9.7 (a) La tempra martensitica differita per un acciaio al carbonio produce una microstruttura martensitica e consiste in: (1) austenitizzazione dell acciaio; (2) tempra in olio caldo o sali fusi ad una temperatura appena sopra la temperatura M s ; (3) permanenza dell acciaio nel mezzo di tempra per un periodo di tempo sufficiente per ottenere l equilibrio termico dell acciaio con il mezzo, senza causare l inizio della trasformazione dell austenite in bainite; (4) raffreddamento dell acciaio con una velocità moderata a temperatura ambiente. (b) Uno schema della curva di raffreddamento del trattamento di tempra martensitica differita per un acciaio al carbonio eutettoide austenitizzato è mostrato nel diagramma TTT qui sotto. (c) I vantaggi della tempra martensitica differita sono la minimizzazione della distorsione e delle cricche nel pezzo. (d) Dopo la tempra, l acciaio sottoposto a tempra martensitica differita ha una microstruttura di tipo martensite rinvenuta che fornisce maggiore energia di impatto. 9.8 (a) Nel processo di tempra bainitica completa, l acciaio è austenitizzato, temprato in un bagno di sali fusi a temperatura appena superiore alla temperatura M s dell acciaio, mantenuto a questa temperatura per permettere la trasformazione dell austenite in bainite e quindi raffreddato in aria fino a temperatura ambiente. La curva di raffreddamento per la tempra bainitica completa di un acciaio al carbonio eutettoide è riportata in Fig (b) La struttura finale di un acciaio al carbonio eutettoidico sottoposto a tempra bainitica completa è costituita da bainite. (c) Non è necessario perché questo processo porta a valori di durezza, distorsione e energia di impatto confrontabili o migliori di quelli associati ad un acciaio temprato e rivenuto. (d) I vantaggi della tempra bainitica completa sono: valori di duttilità e di tenacità maggiori ai valori ottenuti con tempra e rinvenimento; diminuzione delle deformazioni dell acciaio temprato. (e) Gli svantaggi sono la necessità di avere un bagno di sali fusi e l applicabilità limitata ad acciai specifici. 3

4 Fig Curve di raffreddamento di una tempra bainitica completa di un acciaio al carbonio eutettoidico. 9.9 (a) Le limitazioni degli acciaio al carbonio sono: 1. il carico di rottura degli acciai al carbonio non può superare 690 MPa senza che si abbia una considerevole perdita di duttilità e resistenza all impatto; 2. non possono essere prodotti pezzi con sezioni di elevato spessore con struttura interna martensitica; ciò in quanto gli acciai al carbonio non possono essere temprati in profondità; 3. gli acciai al carbonio hanno una bassa resistenza alla corrosione e all ossidazione; 4. gli acciai con un tenore di carbonio medio devono essere temprati velocemente per ottenere una struttura interamente martensitica; ciò può essere causa di deformazione e formazione di cricche di tempra; 5. gli acciai al carbonio hanno una bassa resilienza a bassa temperatura. (b) Gli acciai basso-legati sono formati aggiungendo uno o più dei cinque elementi principali di lega (manganese, molibdeno, cromo, nichel e silicio) in modo che il contenuto di carbonio è ridotto da uno a quattro %. (c) Nichel, silicio e magnesio dissolvono principalmente nella ferrite α degli acciai al carbonio. (d) La tendenza di formazione di carburi, in ordine crescente, è: cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio e titanio (a) La temprabilità di un acciaio è una proprietà che determina la profondità e la distribuzione della durezza introdotta dalla tempra a partire da una struttura austenitica. È generalmente misurata attraverso la prova Jominy. (b) La durezza di un acciaio è la misura della resistenza del metallo alla deformazione plastica, misurata solitamente mediante prove di indentazione. (c) Nella prova di temprabilità Jominy, si utilizza un provino cilindrico di diametro 25 mm e lunghezza 100 mm con una flangia a un capo. Il provino viene austenitizzato, appoggiato su un apposito appoggio e velocemente raffreddato a un estremità mediante getto d acqua. Dopo il raffreddamento, vengono rettificate due superfici parallele sui lati opposti della barra di prova e vengono effettuate misure di durezza Rockwell C lungo queste superfici piane. (d) I dati per diagrammare la curva di temprabilità Jominy sono ottenuti prendendo una serie di misure di durezza Rockwell C, partendo dall estremità temprata e muovendosi lungo le superfici piane lungo una distanza di 63.5 mm. La curva viene poi costruita diagrammando la durezza vs la distanza dall estremità temprata. (e) Le curve di temprabilità Jominy sono uno strumento importante di selezione dei materiali; le curve forniscono un mezzo di confronto veloce dei valori di durezza di differenti acciai basso-legati. 4

5 9.11 (a) Nell invecchiamento naturale, la lega viene invecchiata a temperatura ambiente, mentre l invecchiamento artificiale viene eseguito ad elevate temperature. (b) La driving force per la decomposizione di una soluzione solida supersatura in fasi metastabili e di equilibrio è l abbassamento dell energia di sistema quando si formano queste fasi. (c) Il primo prodotto di decomposizione è la formazione di precipitato o di zone GP. (d) Le zone GP sono addensamenti di atomi segregati all interno della matrice di solvente Le quattro strutture di decomposizione che possono essere sviluppate sono le seguenti: 1. Le zone GP1 sono composte da regioni di addensamenti a forma di dischi dello spessore di pochi atomi ( nm) e del diametro di circa 8-10 nm. Si formano sui piani cubici {100}, deformando il reticolo in forma tetragonale, e sono coerenti con la matrice. 2. Le zone GP2 vanno da circa 1 a 4 nm di spessore e da 10 a 100 nm di diametro. Queste zone sono coerenti con i piani {100} della matrice e hanno una struttura tetragonale. 3. La fase θ enuclea in modo eterogeneo ed è incoerente con la matrice. Questa fase ha una struttura tetragonale con uno spessore che va da 10 a 150 nm. 4. La fase θ è una fase di equilibrio incoerente che ha la composizione CuAl 2. Questa fase, che si forma da θ o direttamente dalla matrice, ha una struttura TCC (a) I tre principali processi per la colata delle leghe di alluminio sono fusione in sabbia, fusione in conchiglia e pressofusione. 1. Nella fusione in sabbia, il processo più semplice, il metallo di lega di alluminio fiso viene versato in stampi fatti in sabbia per gravità. 2. Nella fusione in conchiglia, il metallo fuso viene versato in uno stampo metallico permanente (conchiglia) per gravità, per bassa pressione o mediante forza centrifuga. Confrontato con la fusione in sabbia, la fusione in conchiglia determina una struttura a grani più fine, resistenza meccanica più elevata e minore ritiro e porosità, ma è difficile ottenere pezzi complessi. 3. Nella pressofusione, due semistampi in metallo sono chiusi saldamente e il metallo fuso viene forzato nelle cavità degli stampi con elevata pressione. Quando il metallo si è solidificato, gli stampi vengono sbloccati e il getto caldo viene estratto. I principali vantaggi della pressofusione sono produzione ad elevate velocità, tolleranze dimensionali mantenute strette, ottenimento di superfici lisce, struttura a grano fine e possibilità di automatizzare il processo. (b) Le leghe colate di alluminio sono classificate dal sistema della Associazione dell Alluminio in termini dei maggiori elementi di lega che contengono. Il sistema a quattro cifre, descritto in Tabella 9.9, utilizza un trattino per separare le ultime due cifre. (c) Il silicio è il più importante elemento di lega per le leghe di alluminio colate perché aumenta la fluidità del metallo fuso e la resistenza meccanica della lega solidificata (a) Le proprietà del rame non legato, che sono importanti per applicazioni industriali, comprendono alta conducibilità termica ed elettrica, buona resistenza a corrosione, facilità di lavorazione, media resistenza meccanica a trazione, proprietà di ricottura controllabili e buone caratteristiche di saldabilità e di giunzione in generale. (b) Il rame è estratto da minerale di solfuro di rame mediante concentrazione di solfuro di rame in un forno a riverbero per produrre una metallina, che è un insieme di solfuri di rame e di ferro. Questa metallina viene quindi convertita chimicamente in rame grezzo per mezzo di aria insufflata. In seguito, la maggior parte delle impurezze presenti nel rame grezzo sono rimosse in un forno di raffinazione ed eliminate come scoria. Questo prodotto è di solito raffinato per via elettrolitica per ottenere un rame raffinato elettrolitico (ETP). 5

6 (c) Negli Stati Uniti, le leghe di rame sono classificate dal sistema della Copper Development Association che utilizza i numeri che vanno da C10100 a C79900 per designare le leghe per deformazione plastica e i numeri che vanno da C80000 a C99900 per le leghe per fusione. Ci si riferisca alla Tabella 9.10 e 9.11 per i dettagli dei gruppi specifici e le proprietà delle leghe selezionate ) l ossigeno può reagire con il fosforo in P 2 O 5, lega C12200; 2) l ossigeno può essere eliminato da Cu mediante lavorazione di ETP in atmosfera controllata per formare OFHC, lega C (a) La curva gamma nel diagramma di stato Fe-Cr è una soluzione solida di Fe-Cr monofase con struttura cristallina CFC che esiste tra 0 e circa 1207% Cr per temperature che vanno da 800 a 1400 C. (b) Il cromo è un elemento ferrite-stabilizzante per il ferro; come la ferrite, ha struttura CCC o ferritica e quindi allarga la regione della fase ferritica (α) e conseguentemente restringe la regione austenitica (γ) (a) Gli acciai inossidabili martensitici sono di base composti da ferro con 12-17% di cromo e % di carbonio. (b) Questi acciai sono trattabili termicamente perché il contenuto di carbonio è sufficiente per la formazione di una struttura martensitica mediante processi di austenizzazione e tempra. (c) Gli acciai inossidabili martensitici hanno minore resistenza a corrosione, ma maggiore resistenza meccanica e quindi vengono utilizzati in applicazioni come parti di macchine, alberi di pompe, bulloni e boccole, dispositivi per la chirurgia (a) Nella ghisa grigia, il contenuto di carbonio e silicio è compreso, rispettivamente, nell intervallo % e %. (b) Il contenuto di silicio relativamente elevato è necessario per favorire la formazione di grafite. (c) Le condizioni di lavorazione per colata che favoriscono la formazione di ghisa grigia sono velocità di raffreddamento moderate per la formazione di matrice perlitica e velocità di raffreddamento lente per la formazione di matrice ferritica Una matrice completamente ferritica può essere prodotta in una ghisa grigia colata mediante ricottura del ferro dopo che è stato colato; il trattamento termico permette al carbonio residuo nella matrice di precipitare sulle lamelle di grafite I livelli di fosforo e zolfo sono ridotti significativamente rispetto alla ghisa grigia (a) Come materiali per applicazioni tecnologiche, i principali vantaggi delle leghe di magnesio sono la loro leggerezza; il magnesio ha un basso valore di densità pari a 1.74 g/cm 3. (b) Le leghe di magnesio sono designate usando due lettere maiuscole seguite da due o tre numeri. Le lettere indicano i due più importanti elementi di lega, in ordine di concentrazione decrescente. Il primo e il secondo numero che seguono le lettere indicano, rispettivamente, la percentuale in peso dell elemento della prima lettera e dell elemento della seconda lettera. Se ci fosse una terza lettera che segue i numeri, questa indica una modifica della lega. (c) L alluminio e lo zinco vengono, di solito, aggiunti al magnesio per il rafforzamento per soluzione solida. (d) È difficile lavorare a freddo le leghe di magnesio perché hanno una struttura cristallina EC che ha un sistema di scorrimento molto ristretto. 6

7 (e) Torio e zirconio, che formano precipitati nel magnesio, vengono aggiunti al metallo per ottenere migliore resistenza meccanica ad alta temperatura (a) Le leghe Monel sono leghe di nichel che contengono circa 30 35% di rame. (b) Queste leghe possiedono eccellente resistenza a corrosione e sono quindi utilizzati per applicazioni soggette ad ambienti corrosivi come impianti chimici e per la lavorazione del petrolio, impianti marini, valvole, pompe e molle. (c) Ni 3 Al e Ni 3 Ti sono precipitati usati per rafforzare la lega Monel K (a) I composti intermetallici sono composti di due metalli generalmente stechiometrici. La stechiometria può essere persa quando avvengono alcune sostituzioni. Esempi, tra gli altri, sono Ni3Al, Ti3Al e NiTi. (b) Alcune applicazioni strutturali sono pistoni, parti di aereomobili, parti di fornaci, applicazioni magnetiche, applicazioni biomediche (stent cardiaci). (c) Le densità dei composti intermetallici sono basse a confronto di altri materiali ad alta temperatura. (d) Il principale svantaggio è la fragilità. (e) L alluminio può aiutare a proteggere la lega dalla corrosione (a) I metalli amorfi hanno una struttura non cristallina o vetrosa. (b) Sono prodotti mediante rapido raffreddamento/solidificazione di metalli fusi (non c è il tempo per permettere la cristallizzazione) (c) Molto duri, alta stabilità dimensionale durante la solidificazione (basso o nullo ritiro), elevato limite di deformazione elastica. Sono impiegati per applicazioni nell attrezzatura sportiva. (d) Lo svantaggio con i metalli è che sono metastabili (ritorno a cristallini se la temperatura aumenta sufficientemente). Problemi di applicazioni e analisi 9.25 I valori di durezza per l acciaio 1.2% in peso C in condizioni sferoidale, perlitica e martensitica sono circa pari a 9 HRC, 27 HRC e HRC, rispettivamente. Chiaramente, la struttura martensitica porta all acciaio pià duro seguito dall acciaio perlitico e da quello sferoidale. Per capire la ragione di queste differenze nella durezza, si confronti la microstruttura sferoidale (Figura 9.31), perlitica (Figura 9.12) e martensitica (Figura 9.14). Le dislocazioni possono muoversi più liberamente nella struttura sferoidale, quindi questa è la lega più deformabile. La martensite ha i microcostituenti maggiormente orientate in modo casuale e resiste ai movimenti delle dislocazioni, quindi è il metallo più duro. La perlite resiste al movimento delle dislocazioni meno che la martensite, ma più della sferoidale L esame di Figura 9.25 mostra che non importa come si raffredda rapidamente l acciaio ipoeutettoide, il percorso di raffreddamento attraversa una regione in cui si produrranno ferrite e cementite. Si confronti Figura 9.25 con Figura 9.23 e si noterà che la curva ad S in Figura 9.25 si è spostata a sinistra. Questo indica che anche sotto rapido raffreddamento, alcune porzioni di austenite si trasformano in ferrite e cementite. 7

8 9.27 Si può raggiungere un raffinamento dei grani senza significativa perdita di duttilità riscaldando il componente nella regione austenitica e poi raffreddandolo in aria ferma. Questo processo è detto normalizzazione Quando si forma martensite, gli atomi di carbonio vengono intrappolati nella struttura atomica del ferro (TCC). Quando la martensite è rinvenuta, molti degli atomi di carbonio intrappolati lasciano il reticolo del ferro e formano una seconda fase (Fe 3 C). Questo indebolirà la martensite. Quando la temperatura di rinvenimento aumenta, una porzione maggiore di questi atomi di carbonio lasciano la struttura TCC per formare Fe 3 C e quindi il metallo diventa più debole Se ci vuole molto tempo perché l austenite si decomponga in ferrite e bainite, questo significa che la curva S si sposta verso destra (vedi sotto). Questo permette velocità di raffreddamento minori per formare la martensite nell acciaio Si confrontino le pendenze delle due linee tratteggiate. curva S per acciaio al carbonio eutettoide curva S per 4340 velocità di raffreddamento per formare martensite nell acciaio al carbonio B+A F+B+A velocità di raffreddamento per formare martensite nell acciaio 4340 Problemi di sintesi e di valutazione 9.30 I componenti per le sospensioni delle automobili devono essere prodotti con materiali che siano resistenti, tenaci e resistenti a fatica. Il materiale deve anche avere buone caratteristiche di colata dal momento che i componenti delle sospensioni sono per la maggior parte prodotti utilizzando la colata. La ghisa duttile è resistente (827 MPa UTS), tenace, induribili e duttile ( 2%). Comunque, la sua alta densità e la limitata duttilità potrebbe sollevare uno svantaggio per questa applicazione. Parti complesse possono essere prodotte facilmente da questo metallo utilizzando il processo di colata. La lega di alluminio 7075 T6 è anche resistente (503 MPa), ma non come la ghisa (Q&T). Ha migliore duttilità ( 8&) ed eccellente resistenza a fatica. È anche più leggera (minore densità) della ghisa Entrambe queste leghe di alluminio sono trattabili termicamente ad alti valori di resistenza meccanica ( MPa UTS; MPa UTS). Entrambe hanno eccellente resistenza a fatica che è cruciale per applicazioni nella struttura di aerei. Le leghe (leghe Al) sono leggere, altra caratteristica cruciale. È molto facile produrre lastre di differenti spessori da queste leghe utilizzando processi di laminazione. 8

9 L unico svantaggio è che queste leghe sono suscettibili di corrosione in un ambiente nel quale è presente sale (NaCl). Quindi, devono essere fatti regolari controlli per la corrosione A più basse temperature (per invecchiamento), solamente piccole quantità di energia di attivazione sono disponibili. Sotto queste condizioni, la decomposizione spontanea della soluzione solida supersatura non avviene. Invece, le zone di precipitazione si formeranno. Sono richieste temperature di invecchiamento maggiori per produrre il precipitato di equilibrio (a) NiAl è un composto intermetallico (vedi Capitolo 8 per il diagramma di stato). Si noti in figura che l intermetallo non è rappresentato da una linea verticale (non è stechiometrico), ma da un ampia regione tra 64 e 76% in peso di Ni. Questo indica che avvengono alcune sostituzioni tra Ni e Al. Ci si aspetta che il legame tra Al e Ni sia misto tra metallico e covalente. (b) Riferendosi ai valori di elettronegatività per Al e Ni (Capitolo 2), si noti che sono molto vicini: 1.5 e 1.8, rispettivamente. Questo supporta il fatto che ci sarà un legame covalente I bulloni e le vite devono essere realizzati con materiali che hanno elevata resistenza meccanica (per evitare il fallimento), elevato modulo di elasticità (per permettere alti pre-carichi senza snervamento), resistere a fatica (specialmente in applicazioni che coinvolgono carico e scarico) anche in presenza di filettatura, essere economici, facili da produrre. Gli acciai soddisfano tutti questi requisiti. Per evitare la corrosione, può essere applicato un rivestimento di protezione Ruote di automobile diminuire il peso (da acciaio a alluminio) Scocca di automobile diminuire il peso e migliorare l estetica (da acciaio a alluminio) Blocco del motore diminuire il peso, proteggere contro la corrosione (da ghisa a alluminio) Biciclette diminuire il peso e proteggere contro la corrosione (da acciaio a alluminio) Pistoni di automobile diminuire il peso e proteggere contro la corrosione (da acciaio a alluminio) Scambiatori di calore proteggere contro la corrosione Il maggiore svantaggio con le leghe di alluminio rispetto all acciaio è la poca saldabilità. La bassa saldabilità è dovuta all alta conducibilità termica e alla bassa temperatura di fusione (a) durezza 66 HRC: temprare il componente a velocità molto rapida (raffreddare da 900 C a 100 C in meno di un secondo). Questo permetterà la formazione di una microstruttura completamente martensitica con durezza 66 RC. (b) durezza 44 HRC: raffreddare a 400 C e mantenere questa temperatura per secondi. Raffreddare a temperatura ambiente. Il risultato è una struttura bainitica. (c) durezza 5 HRC: raffreddare a 700 C e mantenere questa temperatura per un ora. Raffreddare a temperatura ambiente. Il risultato è una microstruttura perlitica grossolana. 9