IT8224670A1 - Procedimento per migliorare le proprieta' d'uso di leghe del tipo a-gs contenenti piombo e prodotti cosi' ottenuti - Google Patents
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Description
Descrizione di un?invenzione avente titolo:
"PROCEDIMENTO PER MIGLIORARE LE PROPRIET?? D?USO DI LEGHE DEL TIPO A-GS CONTENENTI PIOMBO E PRODOTTI COSI' OTTENUTI"
R I A S S U N T O
L?invenzione riguarda un procedimento per migliorare la resistenza allo scorrimento di leghe di alluminio del tipo A-GS, contenenti piombo, e riguarda prodotti nuovi cos? ot tenuti .
Essa consiste nel:
a) colare una lega della serie 6000, secondo la nomenclatura della Aluminum Association, contenente Pb (> 5 ppm) e almeno lo 0,10% in peso di uno o pi? degli elementi F?, Cr, Mn, Zr,
b) trattare termicamente il prodotto colato in un intervalllo di temperature da 300 a 500?C, in modo da ottenere pre pitati contenenti almeno uno degli elementi Fe, Cr, Mn, Zr, e la cui granulometria ? inferiore a 150 nm (1550 ?) c } trasformare tale prodotto in semi-lavorati e/o prodotti finiti secondo i procedimenti convenzionali, evitando qualsiasi permanenza prolungata (> 5 ore) al disopra della temperatura massima raggiunta durante il trattamento b).
La resistenza allo scorrimento dei prodotti cos? trattati ? praticamente indipendente dal contenuto di Pb.
D e s c r i z i o n e
L?invenzione riguarda un procedimento per migliorare la resistenza allo scorrimento di leghe di alluminio del tipo A-GS contenenti piombo, e riguarda prodotti nuovi cos? ottenuti .
E? da poco tempo noto che la presenza di Pb, anche in quantit? molto piccola, ha come conseguenza una grande fra gilit? infragranulare delle leghe di alluminio (vedere ad esempio l?articolo di R. GUTTMANN comparso in ?Advances in th? mechanics and physics of surfaces" voi.. 1, 1981, edito da R.M. LATANISION e R.J. COURTEL).
In particolare, la resistenza allo scorrimento, valutata nel tempo a rottura, ? influenzata in grado molto rilevante dalla presenza di Pb, anche in piccole quantit?, come ? mostrato dall'esempio seguente, relativo ad una lega del tipo 6063, allo stato T61, sottoposta a una sollecitazione di 170 MPa a 100?C:
Questi risultati, rilevati dalla richiedente, sono pure confermati dai dati bibliografici recenti (si veda l'articolo citato alla pagina 92).
La richiedente ha trovato che era possibile eliminare tale effetto nocivo, per contenuti di piombo maggiori di circa 5 ppm, applicando il procedimento seguente:
a) colata di una lega della serie 6000 secondo la nomencla tura della Aluminum Association contenente piombo e alm?no lo 0,10% in peso di uno o pi? elementi Fe, Cr, Mn, Zr.
b) trattamento termico del prodotto colato in un intervall di temperature da 300 a 500?C, in modo da ottenere precipitati contenenti almeno elementi Fe, Cr, Mn, Zr la cui granulometria ? inferiore a 150 nm (1500 ?) ,
c) trasformazione in semi-lavorati e/o prodotti finiti tra mite procedimenti convenzionali, evitando qualsiasi per manenza prolungata (>5 ore) al disopra della temperatur massima raggiunta durante il trattamento b).
L?effetto ? significativo per contenuti di piombo molte bassi, superiori a 5 ppm (in peso)ed ? stato dimostrato ch il procedimento non ? efficace per trattamenti superiori a 500?C (probabilmente in ragione della coalescenza eccessiv dei precipitati della fase Al-Fe-Si-) e pure al disotto di 300?C (soglia di non-precipitazione degli elementi Fe, Zr, ecc.... in un tempo ragionevole).
Le propriet? ottimali corrispondono ad una granulometria dei precipitati compresa tra 20 e 100 nm (200 e 1000 ?), la loro densit? superficiale, in sezione micrografica, essendo relativamente omogenea e compresa in media fra 2 e 10 particelle/um2.
Le fasi del procedimento e le caratteristiche dei prodotti ottenuti sono illustrate nell'esempio seguente:
La figura 1 rappresenta le durate utili a scorrimento in funzione del contenuto di piombo.
Sono state preparate tre billette del diametro di 123 m di lega d'alluminio aventi le composizioni seguenti:
In ciascuna di queste colate, le billette sono state omogeneizzate in modo convenzionale (1) - sia a 8 ore a 58C - oppure secondo l'invenzione (2) - sia per 12 ore a A50?C I prodotti sono stati successivamente preriscaldati a 400?C estrusioni in barre del diametro di 25 mm,trafilati o laminati a freddo sino a 20,1 mm, posti in soluzione a 530?C per 40 minuti, temprati in acqua e fatti rinvenire per 16 ore a 135?C.
Le caratteristiche meccaniche di trazione (carico di rottura R, limite elastico Ro,2 e allungamento A), come pure le durate utili a scorrimento (t) sotto 200 MPa a 100?C su provette cilindriche lisce, sono fornite nella tabella qui sotto, e riportate graficamente in figura 1.
Si pu? constatare che, secondo l'invenzione, la resistenza allo scorrimento ? praticamente indipendente dal contenuto di piombo.
Gli esami effettuati al microscopio elettronico hanno rivelato che dopo il trattamento convenzionale (1), i precipitati di hanno una dimensione che varia da 30 a 500 nm {da 300 a 5000 R ) la loro distribuzione essendo eterogenea, mentre dopo il trattamento secondo l'invenzione (2), la granulometria di essi ? essenzialmente compresa fr 50 e 60 nm (fra 500 e 600 ?), con distribuzione in modo omogeneo nella struttura. Inoltre si ? osservato che le rotture per scorrimento (1) sono essenzialmente infragranu
Claims (3)
1) - Procedimento per migliorare la resistenza allo scorrimento di leghe d?alluminio della serie 6000 (secondo la nomenclatura della Alluminum Association), contenenti piombo, caratterizzato dal fatto che:
a) si cola una lega contenente almeno lo 0,10 % di uno o pi? elementi Fe, Cr, Mn, Zr,
b) si omogeneizza il prodotto colato in un intervallo di temperature da 300 a 500?C, in modo da ottenere precipitati contenenti almeno uno degli elementi precedenti la cui granulometria ? inferiore a 150 nm (1500 A), c) si trasforma'in semi-lavorati e prodotti finiti secondo i procedimenti convenzionali, evitando qualsiasi perma nenza prolungata (>5 ore) al disopra della temperatura massima raggiunta durante la fase b).
2) - Prodotto a base di alluminio della serie 6000 con tenente pi? di 5 ppm di piombo e almeno lo 0,10 % in peso di uno o pi? degli elementi Cr, Mn, Fe, Zr, caratterizzato dal fatto che i precipitati contenenti uno o pi? di questi ultimi elementi hanno dimensioni o una granulometria inferiore a 150 nm (1500 ?).
3) - Prodotto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la granulometria dei precipitati ? compresa tra 20 e 100 nm (fra 200 e 1000 ?)
A) - Prodotto seconde una qualsiasi delle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che la densit? delle particelle, in sezione micrografica ? compresa in media fra 2 e 10 particelle/?m2 .
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