Elevata conduttività elettrica e termica, buona resistenza alla corrosione, proprietà meccaniche scadenti.

Impieghi: come conduttore elettrico deve essere molto puro perchè piccole percentuali (0,1%) di elementi in lega sostituzionale diminuiscono drasticamente la conducibilità. Mezzo per smaltire ilcalore. per placature di leghe di alluminio più resistenti.

Saldabilità : buona, è necessario usare materiali d’apporto di uguale purezza dellabase per mantenere la continuità eletrica (1040 o migliori). Per le leghe commerciali 1060 e superiori la scelta usuale è 1100.

Elevate caratteristiche di resistenza a corrosione confrontabili con l’alluminio puro, buona resistenza meccanica.

Impieghi: recipieni, serbatoi, applicazioni domestiche, applicazioni chimiche, imballaggi, scambiatori di colore. Leghe più usate: 3003, 3004.

Saldabilità: 3004 buona, o 3003 mediocre. Materiali d’apportp: si consiglia 4043, buoni risultati anche con 1100.

All’aumentare del tenore di magnesio aumentano le caratteristiche meccaniche (le migliori ottenibili tra le leghe da incrudimento) riducendo però la trasforabilità plastica che è un limite per tali leghe.

Impieghi: barattoli,elettrodomestici, cartelli stradali, serbatoi criogenici, campo aeronautico, campo navale.

Saldabilità: buona poichè è limitata la riduzione delle caratteristiche meccaniche in zonatermicamente alterata. Tale serie associa alla eccellente saldabilità un’elevata resistenza a corrosione specialmente marina. Attenzione: 5XXX con tenore di magnesio maggiore del 3% non può essere espposto sopra i 120°C perchè c’è precipitazione di fase β (Mg₅Al₈)che provoca fenomeni di tensocorrosione. Ci sono problemi di cricche a caldo per tenori da 1% a 3% di magnesio; i danni possono essere limitati scegliendo materialei d’apporto opportuni (5356,5183,5556) che contnengano una percentuale di titanio avente la capacità di affinare il grano. E’ utilizzata anche 4043 ma c’è un calo di resistenza rispetto al materiale base. Leghe più importanti: 5154 (3.5% Mg) ottima resistenza a corrosione marina e industriale; 5086 (4.4% Mg) elevata resistenza, ottime proprietà anticorrosive, ottima tenacità a basse temperature ideale per usi navali e per trasporto di gas liquefatti.

Note:

1. le precedenti leghe sono fornite a diversi gradi di incrudimento per incrementare le caratteristiche meccaniche.

2. dovendo saldare una delle precedenti leghe avente una storia sconosciuta e di cui non è possibile risalire alla composizione chimica il materiale d’apporto consigliato è 4043 (5% Si).

Virtualmente tutte le leghe di alluminio sono saldabili con tale materiale con l’impossibilità però di ottenere le proprietà ottimali del giunto.

Il silicio aggiunto fino a tenori del 12% produce una diminuzione dell’intervallo di temperatura in cui avviene la solidificazione per questo motivo le leghe della serie 4000 vengono usate come materiale d’apporto sia per leghe da incrudimento sia per leghe da trattamento termico. In quest’ultimo caso il materiale d’apporto può assorbire dei costituenti dal materiale base ed essere dunque sensibile ai trattamenti termici post-saldatura.

Leghe da trattamento termico: leghe indurite per precipitazione (2000, 6000, 7000, 4000 Al-Si-Mg). La solubilità del rame, del magnesio, dello zinco e del silicio nell’alluminio va aumentando con la temperatura. Introducendo una percentuale di soluto X relativa ad una temperatura T(X) porto il materiale ad una temperatura di solubilizzazione T maggiore di T(X) e mantengo in temperatura per un fissato tempo. Procedendo con un rapido raffreddamento fino a temperatura ambiente per non dare il tempo che avvenga la precipitazione ottengo una soluzione solida sovrasatura. Questa struttura tende a modificarsi nel tempo con una precipitazione omogenea; si parlerà di invecchiamento naturale se è a temperatura ambiente o invecchiamento artificiale se a temperatura e tempo controllati. Questi precipitati omogeneamente distribuiti sono responsabili della elevate resistenza finale. Sono le più indicate per applicazioni strutturali, le uniche in grado di raggiungere i più elevati valori di resistenza meccanica.

Elevate caratteristiche meccaniche che si mantengono anche ad alte temperature (150°C), decadono le proprietà di resistenza a corrosione.

Impieghi: campo aereonautico, parti strutturali es.motori.

Saldabilità: non sono saldabili ad arco perché presentano un elevato intervallo di solidificazione che comporta la formazione di cricche a caldo. Se è necessaria una saldatura usare il procedimento di saldatura a resistenza. La lega 2219 (6.3% Cu) è saldabile ad arco, il materiale d’apporto consigliato è 2319.

Elevata lavorabilità, elevata velocità di estrusione, buona conducibilità elettrica, discrete caratteristiche meccaniche, elevate doti di finitura superficiale, elevata resistenza a corrosione.

Impieghi: ricoprono la maggior parte del volume di produzione di estrusi, serramenti, finiture d’auto, connessioni elettriche, scambiatori di calore, ponteggi, alberi per imbarcazioni, applicazioni decorative. Leghe più usate: 6060 migliore estrudibilità sia in termini di forma che velocità. 6063 buona resistenza a corrosione, facilmente verniciabile. 6463 elevata specularità. 6005 maggiori valori di resistenza meccanica. 6061 (Al-Mg-Si-Cu), 6082 (Al-Mg-Si-Mn) migliori caratteristiche meccaniche, elevata saldabilità.

Saldabilità: sono di facile saldabilità con risultati definiti sufficienti. Con tenori di 1% di magnesio e 1% di silicio si ha un massimo di formazione di cricche a caldo. I materiali d’apporto consigliati sono 4043, 5356.

Alluminio-Zinco: inizialmente si studiarono tali leghe per la loro elevata resistenza meccanica ma presentavano dei problemi quali il calo della resistenza a caldo, scarsa resistenza a corrosione, tendenza a fessurazione spontanea. Si è cercato di mantenere i vantaggi apportati dallo zinco eliminando gli svantaggi.

Alluminio-Zinco-Magnesio (7020, 7005, 7003): elevate doti di autotemprabilità, buona estrudibilità, ottime caratteristiche meccaniche. Possono presentare fenomeni di esfoliazione e tensocorrosione. Saldabilita: buona, vi è recupero delle caratteristiche meccaniche nella zona termicamente alterata senza bisogno di ritrattamento termico completo. Per strutture particolarmente sollecitate si usino le leghe 7020, 7039. Il materiale d’apporto consigliato è 5350.

Alluminio.Zinco-Magnesio-Rame (7075, 7012): dopo trattamento termico possiedono le caratteristiche meccaniche più elevate di tutta la serie, il limite si riscontra nella formabilità. Saldabilità: non saldabili perché presentano fenomeno di cricche a caldo, inoltre nella zona termicamente alterata presentano caratteristiche meccaniche estremamente ridotte rispetto al materiale di partenza. Queste leghe sono da scartare se prevista la saldatura.

L’aggiunta del litio fa si che ci sia una diminuzione della densità di volume di circa il 3% per ogni punto percentuale in peso di litio rispetto alle leghe tradizionali. È fondamentale per applicazioni nel campo dei trasporti. Hanno caratteristiche meccaniche simili alla serie 2000 e 7000. Ci sono problemi nella produzione a causa della elevata affinità del litio con l’ossigeno e di riciclaggio.

Saldabilità: possono essere saldate, il materiale d’apporto consigliato è il 2319.