Resistenza a trazione di una lega AlSi3Cr a temperatura ambiente e alta temperatura

Le leghe Al-Si-Mg sono largamente utilizzate in numerose applicazioni grazie alle significative proprietà meccaniche che possono raggiungere in seguito al trattamento termico. Tuttavia, la perdita di resistenza quando sono sottoposte a temperature superiori a quella ambiente rappresenta un serio limite per la loro applicazione, soprattutto in alcuni campi del settore dei trasporti, dove invece l’utilizzo di leghe leggere in sostituzione di componenti in acciaio sarebbe molto positivo per l’alleggerimento complessivo del veicolo. A questo proposito, sempre più frequentemente si ricorre all’aggiunta di elementi per migliorare le performance delle leghe Al-Si-Mg ad alta temperatura. Per esempio, l’effetto del Cu è molto studiato nella letteratura scientifica, così come l’influenza di vari elementi, come per esempio Zr, Mn, V, Sc, sulla formazione di precipitati termicamente stabili durante il trattamento termico. Recentemente, è stata dimostrata la formazione di dispersoidi contenenti Cr durante il trattamento di solubilizzazione per una lega AlSi3Mg, utilizzata per un processo innovativo, denominato Hybrid Aluminium Forging (HAF), che rappresenta una variante del processo convenzionale di colata in bassa pressione. I precipitati individuati non vengono alterati dal trattamento di invecchiamento, suggerendo una buona stabilità termica. Questo rappresenta una potenzialità per nuove applicazioni della lega stessa. Pertanto, nel presente studio, è stato esaminato il comportamento a trazione di una lega AlSi3Mg contenente Cr a temperatura ambiente e ad alte temperature (fino a 300 °C). Infatti, una prima fase della ricerca è stata dedicata all’esecuzione di test di trazione a temperatura ambiente sia in condizioni as-cast che dopo trattamento termico eseguito con diversi parametri di temperatura e tempo. Quindi, per la condizione che si è ritenuta garantisse una migliore combinazione tra resistenza e duttilità, sono state eseguite prove di trazione a varie temperature comprese tra 150 °C e 300 °C. L’evoluzione dei dispersoidi dopo il mantenimento in temperatura è stata osservata tramite microscopio elettronico a scansione e trasmissione (STEM). Le superfici di frattura sono state studiate con microscopio elettronico a scansione (SEM).