Resistenza a fatica assiale e a flessione rotante della lega Al Si 9 Cu3(Fe) = Axial and rotating bending fatigue resistance of AlSi9Cu3(Fe) aluminium alloys

Lo scopo principale di questa tesi è lo studio in parallelo della resistenza a fatica sia a flessione rotante che a assiale di elementi metallici realizzati con la lega AlSi9Cu3(Fe) attraverso prove di laboratorio su provini specificamente preparati con contenuti diversi di rame. Si è scelto di partire con provini grezzi di colata aventi il 2,4% di rame (Cu) incrementandone il contenuto fino al 3,2%. Una volta preparati i provini da materiale grezzo di colata si è proceduto con trattamenti termici per cercare di osservare delle modifiche delle proprietà meccaniche rispetto ai fenomeni di fatica. Come resistenza a fatica si è scelto il valore a 10 milioni di cicli, superato il quale il provino è stato smontato dall’apparecchiatura di prova e sostituito da un nuovo provino. In caso di rottura prematura del provino si è proceduto ad uno studio sulle cause della rottura e sui possibili rimedi da adottare per prevenirla. Per avere una più corretta interpretazione non solo fisica ma anche chimica dei processi che intervengono nella risposta ai cicli di fatica a cui sono stati sottoposti i provini, sono stati fatti analizzare diversi campioni della lega al SEM (Scanning Electron Microscope) permettendo così di ricavare un’analisi degli elementi presenti all’interno della lega, delle fasi che vanno a creare e di come queste ultime possono influenzare la resistenza a fatica. L’obbiettivo finale è arrivare ad un’analisi accurata della lega che ne permetta una conoscenza profonda anche in risposta ai trattamenti termici T6 eseguiti a temperature di solubilizzazione diverse. Si è ipotizzato che uno studio completo di questa lega con curve di Wöhler per ogni diversa temperatura di solubilizzazione e variazione nella percentuale degli alliganti possa aprire la strada per il suo utilizzo nella realizzazione di nuovi componenti nei settori in cui è già utilizzata e farle trovare posizioni di mercato in settori nei quali non è ancora presente. Una volta raggiunto l’obbiettivo si potrà ottimizzare anche il processo produttivo che porta alla realizzazione dei componenti e ridurre gli scarti di produzione per avere un ciclo di vita del prodotto più controllato e prevedibile.