Università IUAV di Venezia S.B.D. A 1360 BIBLIOTECA CENTRALE

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2 Università IUAV di Venezia S.B.D. A 1360 BIBLIOTECA CENTRALE

3 M. Conserva - F. Bonollo - G. Donzelli r alluminio manuale degli impieghi ISTITUTO UNIVERSITARIO ARCHITETTURA --VENEZIA-- AREA SERVIZI BIBLIOGRAFICI E DOCUMENTALI BIBLIOTECA CENTRALE INV T 7 2 7:> <).,,. / / /' ("'.. ~,.

4 Indie Ringraziamenti 3 Presentazione della seconda edizione 4 Prefazione degli autori alla seconda edizione 5 Gli autori 7 Capitolo 1 Introduzione all'alluminio 1.1 Alcuni cenni storici La produzione dell'alluminio La struttura dell'industria dell'alluminio La struttura downstream Il quadro dell'industria del primario L'industria italiana dell'alluminio nel contesto mondiale Le origini ai primi del ' La nascita dell'industria dell'alluminio secondario L'espansione dell'economia italiana alla fine degli anni ' Gli anni '60-70: l'ingresso dell'imprenditoria privata La crisi energetica e l'industria dell'alluminio Le strategie degli anni ' La fine dell'alluminio pubblico negli anni ' La formazione dei prezzi dell'alluminio Dal prezzo produttori alle quotazioni di borsa Il quadro dei prezzi sul mercato italiano L'alluminio nelle associazioni e nella comunicazione tecnica Associazioni 44, Stampa tecnica

5 Internet 45 Capitolo 2 Elementi di metallurgia delle leghe di alluminio Premessa La struttura cristallina La soluzione solida Microstruttura e comportamento meccanico La solidificazione 54 Capitolo 3 Conoscere le leghe di alluminio 3.1. Alluminio e leghe Leghe da trasformazione plastica Leghe Al-Mg-Si della serie Leghe saldabili a media resistenza meccanica Al-Zn-Mg della serie Leghe dure: Al-Cu (serie 2000) ed Al-Zn-Mg-Cu {serie 7000) Leghe non trattabili termicamente: Al-Mg (serie 5000) e Al-Mn (serie 3000) Caratteristiche meccaniche tecnologiche delle leghe da trasformazione plastica Leghe da fonderia Leghe alluminio-rame Leghe alluminio-rame-silicio Leghe alluminio-silicio Leghe alluminio-magnesio Leghe alluminio-zinco-magnesio Leghe alluminio-stagno Le caratteristiche principali delle leghe da fonderia I criteri di scelta delle leghe da fonderia 86 Allegato 89 Capitolo 4 Designazione delle leghe di alluminio e degli stati di trattamento secondo vari sistemi di unificazione 4.1. Criteri di designazione Principali sistemi di designazione Il nuovo sistema di designazione europeo Normativa AECMA Storia dei sistemi nazionali europei Normativa francese Normativa inglese Normativa tedesca Normativa italiana Altri sistemi di designazione Il sistema di designazione internazionale ISO Designazioni statunitensi Designazioni australiane

6 Designazioni canadesi Designazioni indiane Designazioni giapponesi Designazioni russe Designazioni commerciali Capitolo 5 I trattamenti termici 5.1. Terminologia Designazione dei trattamenti Omogeneizzazione e ricottura Omogeneizzazione Ricottura Solubilizzazione e tempra Durata della solubilizzazione Controllo dell'atmosfera dei forni Velocità di tempra Leghe che non richiedono tempre drastiche Ritardo di tempra Mezzi di tempra Invecchiamento Operazioni tra tempra ed invecchiamento Pulitura delle superfici Posizionamento dei pezzi per trattamenti critici Forni Forni a bagni di sali Forni ad aria Attrezzature di controllo e movimentazione dei forni Controllo del trattamento termico Controllo delle attrezzature Requisiti del prodotto e tipi di prove Prove di trazione Prove di durezza Determinazione della conducibilità elettrica Diffusione della placcatura Fusione eutettico ed ossidazione ad alta temperatura Resistenza alla corrosione intergranulare O. Teoria dell'invecchiamento delle leghe di alluminio Decomposizione della soluzione solida sovrassatura Precipitazione ed indurimento Sistema Al-Cu Sistema Al-Cu-Mg Sistema Al-Cu-Mg-Si Sistema Al-Mg-Si Sistemi Al-Zn-Mg ed Al-Zn-Mg-Cu

7 Capitolo 6 Caratteristiche fisico-meccaniche 6.1. Richiami introduttivi 6.2. Caratteristiche meccaniche Rigidezza Resistenza a trazione Resistenza a compressione Resistenza a taglio Resistenza a rifollamento Resistenza a fatica Tenacità a frattura Influenza della temperatura Resistenza allo scorrimento viscoso a caldo (creep) O. Effetto delle deformazioni a freddo Durezza 6.3. Proprietà fisiche Proprietà fisiche a temperatura ambiente Densità Conduttività elettrica Magnetismo Conduttività termica e calore specifico Dilatazione termica Riflettanza (fattore di riflessione) e radianza (potere irraggiante) Proprietà fisiche al variare della temperatura Proprietà fisiche allo stato liquido 6.4. Resistenza alla corrosione Vaiolatura da corrosione (pitting) Corrosione galvanica Corrosione per aereazione differenziale e corrosione interstiziale Corrosione intergranulare ed esfoliante Tensocorrosione Corrosione-fatica Ossidazione per sfregamento, abrasione e cavitazione Corrosione filiforme Corrosione di strutture interrate 215,, Capitolo 7 I semiprodotti di alluminio 7.1. Introduzione 7.2. I profilati estrusi Tipi di estrusione L'impianto di estrusione Le matrici da estrusione Criteri generali per la scelta degli estrusi Tolleranze dimensionali Applicazioni degli estrusi

8 7.3. I prodotti laminati Laminazione a caldo Laminazione a freddo Laminazione diretta da fuso Applicazioni dei laminati I prodotti forgiati Tecniche di forgiatura Forgiati a matrice aperta Forgiati a stampo chiuso Progettazione di forgiati a stampo chiuso Applicazioni dei forgiati di alluminio Processi di fonderia l. Note introduttive Processi di colata con forma perduta e modello permanente Formatura in sabbia verde Formatura con essiccazione superficiale Formatura in sabbia essiccata Sistemi ad indurimento chimico Formatura a guscio (Shell) o a maschera Processi con leganti che non richiedono cottura V-Process Formatura ceramica e plaster molding Processi innovativi di colata in sabbia Processi di colata con forma perduta e modello perduto Processo lost foam Processo di colata in cera persa (investment casting) Getti speciali (ad alta qualità} Processi di colata in stampo permanente Colata in conchiglia Colata in bassa pressione Pressocolata Processi innovativi di pressocolata Confronto tra i processi di fonderia dell'alluminio Regole per la progettazione di getti Regole strutturali Spoglie Sottosquadri, rientranze e condotti Raccordi di pareti e nervature Raggi di raccordo Spessori minimi Rinforzi Elementi di collegamento

9 Orecchiette, forcelle, formaggelle l O. Prigionieri e perni inseriti nelle fusioni Tolleranze dimensionali Leghe da fonderia Punti di riferimento per la lavorazione meccanica dei getti Relazioni tra microstruttura e proprietà dei getti 360 Capitolo 8 Tecniche di formatura 8. l. Aspetti generali Piegatura Formatura alla pressa Formatura alla pressa Imbutitura per stiramento Imbutitura al tornio ldroformatura Formatura con esplosivi Formatura elettromagnetica l O. I metodi di laboratorio per la determinazione della formabilità di lamiere a freddo Metodi simulativi Metodi fondamentali Curve limite di formabilità Tecniche particolari di formatura l. Formatura superplastica Formatura per estrusione ad urto (a rimonta) Capitolo 9 Lavorazioni meccaniche 9.1. La lavorazione delle leghe di alluminio Aspetti generali della lavorazione per asportazione di truciolo l. Abrasività del materiale e vita dell'utensile Recidibilità e forma del truciolo Qualità della superficie Caratteristiche degli utensili Lubrorefrigeranti Classificazione delle leghe per lavorabilità l. Leghe a taglio rapido da trasformazione plastica, con e senza piombo Condizioni pratiche di lavorazione l. Tornitura e barenatura 41 O Foratura, alesatura e fresatura Maschiatura, filettatura Taglio Sbavatura Lavorazioni per asportazione di truciolo ad alta velocità (High Speed Machining) Fresatura chimica ed elettroerosione

10 Capitolo 1 O Tecniche di giunzione Introduzione Saldatura Saldature ad arco Saldatura ossiacetilenica Saldatura a fascio di elettroni Saldatura al plasma Saldatura al laser Saldatura per resistenza Saldatura per induzione ad alta potenza Saldatura per attrito Brasatura Procedimenti pratici di brasatura Attitudine alla brasatura delle leghe leggere Incollaggio Preparazione delle superfici per l'incollaggio Caratteristiche dei giunti Giunzioni meccaniche Chiodatura Unione con bulloni Altri sistemi di giunzione meccanica Giunzioni eterogenee e corrosione 466 Capitolo 11 Trattamenti delle superfici Generalità Trattamenti superficiali di tipo meccanico Ossidazione anodica Anodizzazione a strato barriera Ossidazione dura o a spessore Anodizzazione per architettura Pretrattamento meccanico Sgrassaggio, decapaggio, satinatura e neutralizzazione Il trattamento di ossidazione anodica Colorazione dell'ossido Fissaggio Brillantatura Ossidazione chimica Caratteristiche dello strato di ossido Controlli Marchio di qualità Durabilità Le innovazioni tecniche nell'anodizzazione Verniciatura Trattamenti preliminari di preparazione delle superfici Trattamento di ancoraggio Trattamento di conversione chimica

11 Rivestimento di fondo Trattamento di finitura Casi particolari di trattamenti di verniciatura: manufatti per i settori nautico e navale e per l'imballaggio Vernici in polvere per impieghi architettonici Caratteristiche di una vernice a polvere Caratteristiche di durabilità Manutenzione in esercizio Marchio di qualità dell'alluminio verniciato O. Norme di controllo e collaudo mercato europeo delle finiture 497 Capitolo 12 Le applicazioni delle leghe di alluminio Caratteristiche distintive Fattori determinanti per l'impiego Costi diretti Costi indiretti Prestazioni specifiche Disponibilità Flessibilità del processo costruttivo Il materiale per tutti gli impieghi 513 Capitolo 13 Riciclo e recupero dell'alluminio 13.1.Alluminio e sviluppo sostenibile Dalla produzione al riciclo La dinamica del riciclo rottami Normativa per i rottami di alluminio ciclo operativo prodotto Destinazioni finali dell'alluminio riciclato Le dimensioni del comparto sistema di riciclo e recupero imballaggi in alluminio in Italia 555 Capitolo 14 Compatibilità dell'alluminio e delle sue leghe con i prodotti chimici ed alimentari Introduzione Caratteristiche generali della resistenza alla corrosione dell'alluminio e delle sue leghe Inibizione Le forme della corrosione dell'alluminio e delle sue leghe a contatto con prodotti chimici ed alimentari Tabelle di compatibilità Prodotti chimici l. Idrocarburi e prodotti chimici alogenati Composti con anelli aromatici Composti con ossigeno nel gruppo funzionale

12 Composti con azoto nel gruppo funzionale Sali di sodio Prodotti alimentari l. Oli e grassi Latte e derivati Succhi e derivati della frutta Bèvande alcoliche Pesci e carni Vegetali Additivi, antiossidanti, emulsionanti, addensanti Essenze e profumi Prodotti farmaceutici 569 Capitolo 15 I materiali avanzati di alluminio Introduzione Le leghe alluminio-litio Metallurgia delle polveri Ciclo di formatura Caratteristiche delle leghe Leghe per impieghi particolari Materiali compositi a matrice metallica Processi per inglobamento del rinforzo l. l. Processi di inglobamento in fase solida l. Diffusion Bonding (DB) Metallurgia delle polveri (PM) Processi di inglobamento in fase liquida Compocasting Processo Lanxide (PRIMEX - Pressureless Metal lnfiltration) Infiltrazione sotto vuoto Infiltrazione mediante gas inerte sotto pressione Squeeze Casting Processo Osprey Processi per formazione del rinforzo Reactive Metal Penetration (RMP) Aspetti applicativi Materie prime Caratteristiche tecnologiche Settori applicativi Scelta dei processi Le schiume di alluminio (aluminium foams) 594 Capitolo 16 La normativa internazionale 16. l. Le norme tecniche La stesura delle norme tecniche Gli organismi di normazione

13 16.4. La normativa tecnica europea Riconoscimento dell'ente di normazione Le norme armonizzate Banche dati normative Elenchi normative Appendice 1 Appendice 2 Appendice 3 Terminologia americana per l'alluminio e le sue leghe I principali termini che ricorrono nei trattamenti termici e meccanici dell'alluminio e delle sue leghe (in italiano, inglese, francese, tedesco e spagnolo) Tabelle tecniche Riferimenti bibliografici

14 ' Iva Inclusa ISB N I >