Caratteristiche meccaniche e resistenza a fatica della lega di alluminio Al-Si9-Cu3(Fe) colata a pressione. Confronto fra il grezzo di colata F e il trattamento T6 con variazione della temperatura di solubilizzazione. = Mechanical properties and fatigue resistance of High-Pressure Die-Cast Al-Si9-Cu3(Fe) Aluminum alloy. Comparison between as-cast (F) and T6 heat treatment with variation in solution heat treatment temperature.

La lega EN-AC AlSi9Cu3(Fe) è una lega di alluminio-silicio diffusa nell'industria automobilistica e manifatturiera. La presenza di rame (Cu) conferisce alla lega un incremento della resistenza meccanica. Per ottimizzare le prestazioni di questa lega e comprenderne il comportamento in condizioni di esercizio, è fondamentale studiare la distribuzione del Cu, nonché il suo effetto sulle proprietà meccaniche. Questa ricerca si è concentrata sulla caratterizzazione meccanica e microstrutturale di provini in EN-AC AlSi9Cu3(Fe) sottoposti a diversi trattamenti termici e a diverse condizioni di prova meccanica. Sono state eseguite prove di trazione per valutare le proprietà resistenziali, quali limite elastico, resistenza a trazione e allungamento a rottura, e prove di flessione rotante per analizzare il comportamento a fatica. Le prove sperimentali hanno permesso di studiare l’influenza del Cu (presente in soluzione solida nella matrice, oppure come precipitato termodinamicamente stabile o ancora come precipitato metastabile nanometrico) sulla resistenza, statica e a fatica, e sulla duttilità della lega, evidenziando il ruolo della sua distribuzione nella microstruttura. Per un'analisi approfondita, sono state sviluppate mappe di composizione mediante tecnica EDS (Energy Dispersion Spettroscopy) al microscopio elettronico a scansione (SEM) al fine di individuare la suddivisione del Cu tra soluzione solida e particelle. I dati acquisiti dalle mappe sono stati elaborati in forma quantitativa con software di analisi dell'immagine (Image J), per avere una cinetica di dissoluzione del Cu durante i trattamenti termici. Inoltre, sono state eseguite analisi diffrattometriche ai raggi X (XRD) per identificare le fasi presenti e comprendere la loro influenza sulle proprietà meccaniche del materiale. I risultati ottenuti forniscono un quadro dettagliato del comportamento della lega EN-AC AlSi9Cu3(Fe). Queste informazioni sono di fondamentale importanza per l’industria, poiché consentono di ottimizzare l’utilizzo della lega, migliorando la progettazione dei componenti meccanici. In particolare, si sono studiate varianti del trattamento di rafforzamento per precipitazione T6, per ottenere rilevanti aumenti delle proprietà resistenziali della lega, assieme ad una tenuta ancora buona della resistenza a fatica in presenza dei rilevanti difetti di fonderia tipici della produzione di componenti di questa lega.