I materiali ingegneristici di uso aerospaziale: Struttura, Nomenclatura ed UtilizzoI materiali ingegneristici di uso aerospaziale: Struttura, Nomenclatura ed Utilizzo 1
I Materiali metallici di uso aerospaziale: Struttura,
Nomenclatura ed Utilizzo
Tecnologie della Produzione Aeronautica
Prof. Livan Fratini
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INTRODUZIONE Perché le leghe Fe – C?
Fibre di carbonio: duplice proprietà di elevata resistenza enotevole leggerezza (problema economico!!)
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INTRODUZIONE Perché le leghe Fe – C?
Materiali polimerici: leggerezza,inerzia chimica e facilità di lavorazione Svantaggi: basse proprietà meccaniche
tranne casi particolari: quali polimericristallini e polimeri rinforzati con fibre divetro o carbonio che, tuttavia, presentanodei costi di produzione elevati
Inoltre, un limite per il loro impiego ècostituito dalla temperatura di esercizio chenon può superare di solito i 100 – 200 C
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INTRODUZIONE Un buon compromesso tra le diverse proprietà come
leggerezza, buone caratteristiche meccaniche e resistenzaalla temperatura si ottiene utilizzando particolari leghe nonferrose quali leghe di titanio o leghe di alluminio
Leghe di titanio: elevate caratteristiche meccaniche in termini diresistenza ed elasticità, oltre ad una buona leggerezza e duttilità.(Svantaggio: reattività chimica con altri materiali ad alte temperature)
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INTRODUZIONE Leghe di alluminio: bassa densità, resistenza alla
corrosione ed elevata duttilità, oltre che miglioricaratteristiche meccaniche a seguito di trattamentitermici (Svantaggi: basso punto di fusione, nonelevate proprietà meccaniche se paragonabili conquelle delle leghe ferrose o di altri materiali specialiche ne limitano l’impiego
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INTRODUZIONE Le leghe ferrose e l’acciaio in particolare restano
protagonisti di tutta l’industria manifatturiera rispetto ad ognialtro tipo di materiale
perfetto connubio tra le elevate proprietà meccaniche efacilità ed economicità di fabbricazione
possibilità graduare le caratteristiche meccaniche conopportuni trattamenti termici e termochimici
migliorare le caratteristiche fisiche e chimiche tramitel’aggiunta in lega di altri elementi chimici
Risultato: l’acciaio è un materiale a basso costo rispetto adaltri materiali caratterizzati da medesime prestazioni
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INTRODUZIONE
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GLI ACCIAILivello Macrostrutturale Livello Atomico o Molecolare
Livello Microstrutturale
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GLI ACCIAI La dimensione dei grani, il loro orientamento e quindi la struttura di
separazione fra grani contigui determinano alcune proprietà meccanichedel materiale
Per una Temperatura pari a quella ambiente si hache i bordi del grano sono più resistenti del cuoredel grano stesso; pertanto sotto carichi elevati ilmateriale tende a fratturarsi attraverso i grani enon lungo i bordi (frattura TRANSCRISTALLINA)
Per Temperature elevate risulta che il bordo delgrano è più debole del cuore, per cui la frattura sipropaga lungo le superfici di separazione dei grani(frattura INTERSCRISTALLINA)
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TRASFORMAZIONI ALLOTROPICHE DEL FERRO
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DIAGRAMMA Fe-C
Acciaio Extradolce
%C<0.015
IPO IPER
EUTETTOIDE
IPO IPER
EUTETTICO
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DIAGRAMMA Fe-C Acciaio Eutettoide: %C=0.8
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DIAGRAMMA Fe-C Acciaio Ipoeutettoide: %C<0.8
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DIAGRAMMA Fe-C Acciaio Ipereutettoide: %C>0.8
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COME VARIARE LE CARATTERISTICHE DEGLI ACCIAI
Esistono due modi per mutare le caratteristichefisiche, meccaniche e tecnologiche di un acciaio:
Eseguire dei trattamenti termici
Aggiungere degli elementi in lega
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TRATTAMENTI TERMICI Ricottura omogeneizzare la composizione dei
materiali grezzi di colata, di ottenere unadeterminata microstruttura con specificheproprietà fisiche e meccaniche e, nel caso diacciai temprati, di annullare gli effetti dellatempra martensitica e dell’incrudimentocausato da processi di deformazioneplastica
Tempra raffreddamento velocissimo (Acqua o
Olio) così da avere a temperaturaambiente una struttura martensitica
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RINVENIMENTO Il Rinvenimento è l’unico Trattamento Termico in cui il
riscaldamento avviene sotto la linea A1 (non si porta più incampo austenitico):
Riscaldamento a 400-600°CSi ottiene una struttura formata da sferoidi di cementite in
una matrice ferritica (SORBITE). E’ la struttura miglioreperché è il migliore compromesso tra durezza e tenacità
TEMPRA+RINVENIMENTO = BONIFICA
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COME VARIARE LE CARATTERISTICHE DEGLI ACCIAI
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DIVERSE TIPOLOGIE DI ACCIAI
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…..METALLURGIA E METALLOGRAFIA La metallografia ha lo scopo specifico di approfondire le conoscenze sulla
costituzione ed intima struttura dei metalli e delle loro leghe, e sullainfluenza che queste hanno nei riguardi delle proprietà fisiche emeccaniche
Può essere condotta a vari livelli di ingrandimento che vanno da quellomacroscopico, eseguito ad occhio nudo o a debole ingrandimento, almicroscopio ottico fino a quello elettronico che ha un potere risolutivonotevolmente più elevato
Il metodo principale per lo studio della struttura delle leghe èl’osservazione di campioni, accuratamente spianati, lucidati ed attaccatichimicamente con il microscopio ottico metallografico
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SCOPI DELLA MICROGRAFIA Per struttura si intende l’insieme dei cristalli e costituenti che formano i
metalli
In modo particolare, la metallografia si riferisce all’immagine che compareal microscopio esaminando una superficie del metallo opportunamentepreparata
Lo sviluppo della metallografia, legata l microscopio ottico, è statosoprattutto incrementato dalla necessità di conoscere l’influenza deitrattamenti termici e dei processi metallurgici sulle proprietà delle legheferrose
L’esame al microscopio consente di determinare la natura, la morfologia,le dimensioni, la quantità e la distribuzione dei grani ed altri costituentieventualmente presenti, dando al metallurgista i dati indispensabili perprevedere le prestazioni di un organo meccanico
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PREPARAZIONE DEI PROVINI
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FASE 1. INGLOBAMENTO DEI PROVINI
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FASE 1. INGLOBAMENTO DEI PROVINI
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FASE 2. LUCIDATURA DEI PROVINI
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FASE 2. LUCIDATURA DEI PROVINI
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FASE 3. LAPPATURA DEI PROVINI
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FASE 4. ATTACCO NITAL
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FASE 5. ANALISI METALLOGRAFICA-ACCIAO TEMPRATO
Resina Polimerica
Aghetti di Mertensite
Cementite e Ferrite
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FASE 5. ANALISI METALLOGRAFICA-ACCIAO TEMPRATO
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FASE 5. ANALISI METALLOGRAFICA-ACCIAO TEMPRATO
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FASE 5. ANALISI METALLOGRAFICA-AISI 1045
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FASE 5. ANALISI METALLOGRAFICA-AISI 1045
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI Gli acciai si suddividono in due gruppi fondamentali:
acciai designati in base alle loro caratteristiche meccaniche o di impiego
acciai designati in base alla loro composizione chimica
alla simbologia di designazione possono essere aggiunti: il simbolo dell’elemento chimico la cui presenza conferisce all’acciaio
proprietà particolari
una o più sigle convenzionali di riferimento indicanti il trattamento termicosubito TA = ricottura di distensione
TB = ricottura di coalescenza
TC = ricottura completa
TD = normalizzazione
TE = normalizzazione e rinvenimento di distensione
TF = bonifica
TG = austenizzazione
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI oppure un requisito particolare (lettera K):
KD = acciaio adatto alla deformazione plastica a freddo
KQ = acciaio adatto alla bordatura
KR = acciaio adatto alla produzione di tubi saldati
KU = acciaio adatto alla costruzione di utensili
KW = acciaio adatto all’impiego ad alte temperature
Acciai Designati in base alle loro Caratteristiche Meccaniche
Acciai designati in base alla loro utilizzazione Fe G 500 = acciaio in getti (G) avente carico di rottura a trazione σR ≥ 500
MPa;
Fe G 480TD = acciaio in getti (G) avente carico di rottura a trazione σR ≥500 MPa, allo stato normalizzato (TD)
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI Acciai designati in base al valore minimo del carico di rottura a trazione
Fe 700 = acciaio avente carico di rottura a trazione σR ≥ 700 MPa
Fe 520Pb = acciaio al piombo (Pb) avente carico di rottura a trazione σR ≥520 MPa
Fe 600TD = acciaio avente carico di rottura a trazione σR ≥ 600 MPa allostato normalizzato (TD)
Acciai designati in base al valore minimo del carico unitario disnervamento Fe E 320 = acciaio avente carico unitario di snervamento (E) σ0 ≥ 320 MPa
Fe E 370Cr = acciaio al cromo (Cr) avente carico unitario di snervamentoσ0 ≥ 370 MPa
Fe E 350MnTD = acciaio al manganese (Mn) avente carico unitario disnervamento σ0 ≥ 350 MPa allo stato normalizzato (TD)
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI Acciai Designati in base alla loro Composizione Chimica
Questi acciai si suddividono in tre sottogruppi fondamentali: acciai non legati
acciai debolmente legati
acciai legati
Acciai non legati designati in base alla percentuale di carbonio C 40 = acciaio non legato avente percentuale media di carbonio C = 0.4%
C G 50 = acciaio non legato per getti (G) avente percentuale media dicarbonio C = 0.5%
C 10 TE = acciaio non legato avente percentuale media di carbonio C =0.1% allo stato di trattamento termico TE: normalizzazione e rinvenimentodi distensione
C 110 KU = acciaio non legato per utensili (KU) avente percentuale mediadi carbonio C = 1.1%
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI Acciai debolmente legati
In questi acciai il tenore di ogni elemento in lega è minore del 5%
La designazione obbligatoria comprende: %C x 100, seguita dai simbolidegli elementi in lega che caratterizzano l’acciaio e da % degli elementi inlega, che superano una certa percentuale minima, moltiplicata per uncoefficiente moltiplicativo
30 Cr Al Mo 5 10 = acciaio debolmente legato avente percentuale mediadi C = 0.3%, di Cr = 1.25%, e di Al = 1%; percentuale di Mo non precisata
100 W Cr 4 KU TE = acciaio debolmente legato per utensili (KU) aventepercentuale media di carbonio C = 1%, di W = 1%; percentuale di Cr nonprecisata, allo stato di trattamento termico TE: normalizzazione erinvenimento di distensione
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DESIGNAZIONE DEGLI ACCIAI Acciai legati
In questi acciai il tenore di almeno un elemento di lega è uguale omaggiore del 5%
La designazione obbligatoria comprende nell’ordine:
il simbolo iniziale X, seguito dalla lettera G nel caso di acciaio per getti
la percentuale media di carbonio x 100
i simboli degli elementi chimici o in lega che caratterizzano l’acciaio
la percentuale media degli elementi chimici fondamentali presentinell’acciaio
X 80 W Co 1810 KU TE = acciaio legato da utensili avente percentualemedia di C = 0.8%, di W = 18% e di cobalto, Co = 10%; allo stato ditrattamento termico TE: normalizzazione e rinvenimento di distensione
X 150 W Co V 130505 = acciaio legato avente percentuale media di C =1.5%, di W = 13%,di Co = 5% e di vanadio, V = 5%
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LEGHE DI ALLUMINIO L’alluminio e le sue leghe sono caratterizzati da una bassa densità (2.7
Mg/m3 in confronto ai 7.9 Mg/m3 dell’acciaio), elevate conduttivitàelettrica e termica e resistenza alla corrosione in alcuni ambienti comunitra cui quello atmosferico
La maggior parte di questeleghe vengono stampatefacilmente per effetto della loroelevata duttilità
Dato che l’alluminio presentauna struttura cristallina cfc, lasua duttilità non viene menoneanche a basse temperature
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LEGHE DI ALLUMINIO
La resistenza meccanica dell’alluminio può essere aumentataattraverso la lavorazione a freddo o attraverso l’aggiunta dielementi di lega
Il principale limite dell’alluminio è il suo basso punto difusione (660 C) che limita la massima temperatura a cui puòessere impiegato
I principali elementi alliganti sono il rame, il magnesio, ilsilicio, il manganese e lo zinco
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LEGHE DI ALLUMINIO
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LEGHE DI ALLUMINIO
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LEGHE DI ALLUMINIO
Come si lavora
Fusione in conchiglia
http://www.nuovafondal.it/NF015it.html
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LEGHE DI ALLUMINIO
Estrusione di Profilati
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LEGHE DI ALLUMINIO
Alle macchine utensili
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LEGHE DI ALLUMINIO
Non solo per tappare un’apertura
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LEGHE DI ALLUMINIO
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
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LEGHE DI ALLUMINIO – Trattamenti termici
Il titanio è il nono elemento in ordine di utilizzazione industriale ed il quarto trai metalli per abbondanza, preceduto solo da Al, Fe e Mg.
Il titanio allo stato puro e le sue leghe hanno importanti proprietà:• bassa densità• alta resistenza• basso modulo di elasticità• bassa conducibilità termica• alta temperatura di fusione• alta resistenza alla corrosione• alta resistenza all’erosione• biocompatibiltà
TITANIO - Introduzione
Il titanio in natura, non si trova allo stato puro ma va estratto da alcuni minerali(ilmelite, rutilo, leucoxene, anatase).
TITANIO - Introduzione
L’estrazione è alquanto complessa acausa della elevata affinità del Ti conelementi come H, O, N molto diffusinell’aria, quindi va fatta in ambienti conatmosfera controllata o nel vuoto.
Lo sviluppo di processi di produzionead elevata purezza si hanno soltantonella seconda metà del 1900.
Il TiCl4 è ottenuto dalla clorazione del pigmento TiO2, presente con percentualidel 90-97% nel rutilio, o con percentuali più basse in altri minerali
Il processo Kroll, di magnesio-riduzione del TiCl4, è ancor oggi il metodoprincipale per estrarre titanio dai sui minerali.Dal processo si ottiene un materiale poroso (spugna di titanio), che vienetagliata e convertita in metallo con sequenze di operazioni di fusione.
Altri metodi sono il processo Hunter, di sodio-riduzione del TiCl4 , o i piùmoderni processi per elettrolisi.
Sempre più comune è l’utilizzo dei rottami di leghe di titanio, in aggiunta osostituzione alle spugne di titanio.
TITANIO – Processi produttivi
Minerale TiCl4SPUGNA DI
TITANIOMETALLO
FUSO
Il titanio presenta due formecristallografiche: α e β
A temperatura ambiente, il titaniopuro presenta una struttura esagonalecompatta (hcp) chiamata α, chesopra la temperatura di 882,5 C,subisce una modificazione allotropicapresentando un sistema cubico acorpocentrato (bcc) conosciuto comefase β, che rimane stabile fino alpunto di fusione, a 1668 50 C.
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
Per migliorare le proprietà meccaniche e fisiche del titanio puro si realizzano leghe.Gli elementi alliganti sono comunemente distinti tra:
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
α stabilizzanti: sostanze alliganti cheentrano in soluzione preferibilmente nellafase e ne aumentano la temperatura ditrasformazione α − β rendendo la fase αstabile a temperature più alte.
β stabilizzanti: sostanze alliganti cheentrano in soluzione preferibilmente nellafase e ne abbassano la temperatura ditrasformazione α − β rendendo la fase βstabile alle basse temperature.
Le leghe si suddividono, in base alla percentuale di alliganti ed alla loro tipologia.
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
• Titanio commerciale puro (CP)• Leghe alfa (α)• Leghe beta (β)• Leghe alfa-beta (α+β)
La norma ASTM B 265 definisce 31 gradi differenti:Le leghe al titanio possono suddividersi in quattro categorie differenti:
Titanio commercialmente puro (CP)
Esistono sei diversi tipi di titanio CP, classificati rispetto al grado di purezza. Il titanio CPGrade 1 è quello che presenta il livello minimo di impurità. Il grado di ossigeno interstizialene aumenta la resistenza.
Il titanio non legato è utilizzato quando è richiesta elevata resistenza alla corrosione, ottimaformabilità e saldabilità. Ottime anche le caratteristiche a temperature criogeniche (~-200 C)
Viene ottenuto da lavorazioni al laminatoio, per colata o per metallurgia delle polveri.
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
Principali applicazioni:-Rivestimenti degli aerei-Elementi di rinforzo-Scambiatori di calore-Valvole-Attrezzature per lavorazioni e componenti marini
Leghe alfa (α)
Le leghe α sono un pò meno resistenti a corrosione rispetto al titanio non legato; inoltre,resistono all’ossidazione ad alte temperature (300 C - 540 C) e presentano una miglioresaldabilità rispetto ai vari tipi di titanio CP ed ottima duttilità. I livelli di resistenza atemperatura ambiente, comunque, sono i più bassi tra le leghe di titanio, inoltre questecomposizioni non rispondono a trattamento termico.Tra le leghe α ci sono tipologie ad alto contenuto di alluminio, con così poca quantità di βstabilizzanti da essere identificate come super-α.
Le leghe α più comuni sono la lega Ti-5Al-2,5Sn .
Altre leghe α contengono piccole quantità di elementi β stabilizzanti, queste leghe sono dette quasi α. Quest’ultime hanno un elevata resistenza al creep e tenacità alla frattura.
Principali applicazioni:-Applicazioni aerospaziali-Serbatoi a operanti ad elevata pressione ed basse temperature (-200 C)
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
Le leghe α+β contengono sia elementi α stabilizzanti che β stabilizzanti; queste leghepossono essere rinforzate con trattamento termico o con lavorazioni termo-meccaniche.Questa classe di leghe di titanio incide su oltre il 70% di tutto il titanio impiegatocommercialmente.
Le leghe α+β presentano composizioni diverse tra loro e, quindi, le loro caratteristichegenerali sono piuttosto variabili.
La lega Ti-6Al-4V è la lega di titanio maggiormente utilizzata, rappresenta infatti circa il45% della produzione globale. Questa, a causa dell’alto contenuto di alluminio, possiedeun’eccellente resistenza ed ottime proprietà ad elevate temperature; inoltre alterando i livelliinterstiziali o con trattamento termico appropriato si possono aumentare le caratteristichemeccaniche.
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
Leghe alfa-b (α+β)
Le leghe β sono abbastanza ricche di β stabilizzanti (e povere di α stabilizzanti), in modo chepossa essere ottenuta, con velocità di raffreddamento appropriate, una microstruttura in cuisia presente fase β stabile a temperatura ambiente (fase β metastabile). Proprio a causa delloro alto contenuto di elementi in lega, le leghe β hanno densità maggiore (4,84 - 5,06 g/cm3)rispetto alle leghe α+β.
Le leghe β sono instabili e la precipitazione di fase α nella fase β metastabile è un metodousato per rinforzarle; sono, quindi, leghe in grado di acquisire una buona durezza, hannobuona lavorabilità a freddo, grazie alla struttura ccc con più piani di scorrimento dellastruttura hcb, presentano alta resistenza quando sono invecchiate.
Le leghe β possono essere formate prontamente a temperatura ambiente ed a temperature unpo’ più alte. In generale, componenti prodotti in lega β non possono essere ottenuti per colata.
Principali applicazioni:-Elementi di fissaggio da utilizzarsi in condizioni difficili;-In missilistica e strutture aeronautiche.
TITANIO – Il titanio e le sue leghe
Leghe beta (β).
TITANIO – Compositi in Titanio
Per migliorare le proprietà fisiche del titanio CP o delle sue leghe è sempre piùcomune la realizzazione di compositi il titanio.
La realizzazione dei composito permette di migliorare le caratteristichemeccaniche del materiale, soprattutto resistenza e rigidità, ma anche di realizzaredei materiali con proprietà variabili al suo interno. Inoltre questi compositihanno ottime proprietà ad elevate temperature
I compositi in titanio possono essere di varie tipo:Compositi MMC, rinforzate con fibre o particelleCompositi PMC, rinforzate con fibre o particelleCompositi HTLC (Hybrid Titanium Composit Laminates), ottenuti dall’unionedi compositi in PMC e MMC
Questa classe di materiale hanno una rilevante importanza come materialistrutturali per applicazioni aeronautiche.
TITANIO – Compositi in Titanio
I Ti-MMCs sono materiali che presentano una matrice in titanio CP o in una sua lega, e rinforzo in fibra o con particelle.
La lega più utilizzata è Ti-6Al-4V,anche se per aumentare la deformazionea basse temperature si usano leghe β,mentre per uso ad elevate temperatureleghe near-α.
Molto comune è l’utilizzo di fibre incarbonio, in particolare delle fibre inSiC, ottenute depositando vapori disilicio su monofilamenti di largodiametro in carbonio
TITANIO – Compositi in Titanio
In MMCs si è pure utilizzato il titanio come rinforzo di metalli duttili come ilmagnesio, in modo da migliorarne le caratteristiche meccaniche, in particolare,ad elevate temperature.
Ti-MMC Ti-alloy
Particolarmente interessante anche la possibilità di realizzare giunti tra materialecomposito e lega di titanio. Questi giunti permettono di avere buone finituregarantendo comunque resistenza a fatica superiori di quelle della lega semplice
La ricerca si è pure concentrata sulla realizzazione diMMCs con rinforzo rappresentato da particelle, adesempio di TiC
TITANIO – Compositi in Titanio
I HTLCs (Hybrid Titanium Composit Laminates), sono dei compositi sviluppatinegli ultimi anni dall’unione di compositi in PMC con delle lamine in MMC o inlega.
Questi materiali mostrano unaelevata resistenza a fatica, rispettoal metallo semplice o al compositosemplice, soprattutto ad elevatetemperature. Inoltre laconfigurazione realizzata permettedi ridurre il danneggiameto perdelaminazione.
TITANIO – LavorabilitàDeformazione plastica
FucinaturaLe prescrizioni delle lavorazioni massive a caldo sono molto simili a quelle realizzate con gliacciai basso legati. Si hanno problemi legati alla contaminazione a caldo del metallo con elementipresenti nell’aria come l’idrogeno che ne riducono le resistenze statiche e dinamiche. Nel caso diattività in aria con temperature superiori a 600 C l’ossido superficiale ottenuto va rimossomeccanicamente o chimicamente.
Si ottengono deformazioni migliori inprimendo la deformzione lentamente, eventualmente in piùstep. Comunque bisogna evitare di avere tempi di deformazione troppo lunghe perché le altetemperature porterebbero un aumento delle dimensioni del grano e conseguente diminuzione dellecaratteristiche meccaniche.
TITANIO – LavorabilitàDeformazione plastica
FormaturaFogli ricotti o trattati in soluzione possono essere stampati a freddo con le più convenzionalitecniche di lavorazione per fogli metallici. È conveniente effettuare il lavoro abbastanzalentamente. Lo stampaggio a basse temperature è caratterizzato da un elevato ritorno elastico.
Per aumentare la duttilità del materiale e ridurre gli effetti dello springback si usa riscaldare ilmetallo. Per titanio non legato il range di temperatura è 204 -316 C, per le leghe il range il 482 -650 C. A queste temperature si deve fare attenzione ad evitare la contaminazione del metallo.
Nelle corrette condizioni di microstruttura,temperatura e pressione, alcune leghe di titaniopossono diventare superplastiche esibendo unallungamento del 1000% o più senza presentarestrizione; permettendo di realizzare delleformature profonde.
Negli ultimi anni la ricerca si è pure concentratasull’utilizzo della tecnologia laser forming per laformatura di lamiera o per la riparazione dicomponenti in esercizio (palette rotote)
TITANIO – Saldabilità
Il titanio non è un materiale difficile da saldare ma devono essere prese difeso dallacontaminazione ad alte temperature Saldatura in argon, elio o vuoto
pulizia delle superfici da saldare
La maggior parte delle leghe di titanio possono essere saldate per fusione e tutte le leghe possonoessere unite per processi nello stato solido.
Gradi ASTM Saldabilità Commenti
1,2,3,4,7,11,12,13,14,15,16,17,26,27
Eccellente Titanio commercialmente puro e bassi gradi di lega con minori addizioni di Pd, Ru, Mo
9,18,28 Eccellente Gradi delle leghe Ti-3Al-2.5V
5,23,24,29 Buono Gradi delle leghe Ti-6Al-4V
TITANIO – Saldabilità
I metodi di saldatura e di giunzione adatti al titanio comprendono:
Processi di Saldatura ad arco, Gas Tungsteno Inerte (TIG), Gas Inerte Metallo(MIG), Arco-plasma (PAW).Processi Power Beam, microsaldature con fascio Laser e fascio ElettronicoSaldature per Resistenza, spot, saldatura continua e processo di rivestimento Resista-CladTMSaldatura per Frizione, rotatoria, radiale, lineare, orbitale, di bulloni e altre tecnichedi unione specifiche.Saldatura a DiffusioneSaldatura per ForgiaturaSaldatura per EsplosioneBrasaturaBrasatura dolce (soldering)Legame adesivo
TITANIO – Applicazioni
Principali settori di applicazione
Aeronautica, aerospaziale, militareTurbine, strutture , veicoli spaziali, rotori per elicottero, corazze
Industrie di processo, petrolchimico, produzione di energiaTurbine a gas, a vapore, sistemi di desolforazione dei combustibili, reattori e recipienti in pressione, scambiatori dicalore, pompe, condensatori, valvole, filtri, agitatori, sistemi di condutture (tubing, liners, risers) valvole e molle
Ambiente marinoscafi esterni, sommergibili per alta profondità, componenti vari (pompe antincendio, sistema idraulico, serbatoi,condutture) - sistemi di desalinizzazione
Settore automobilisticoPannelli, basamenti, valvole, molle
Applicazioni della bioingeneriaProtesi d’anca e ginocchio, chiodi intramidollari, valvole cardiache, pacemakers, impianti dentali, strumentichirurgici,
Sport, produzioni ad alto valore aggiunto, architetturaMazze da golf, telai per biciclette, cambi, volanti, racchette, bombole da immersione, sci, utensili - occhiali,orologi, gioielleria, utensili - tetti, telai finestre, ventilatori
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