Approccio multiscala nell'analisi microstrutturale di leghe di alluminio: dal componente fino agli atomi per comprendere il comportamento di muove leghe = Multi-scale approach in the microstructural analysis of aluminium alloys: from component to atoms to understand the behavior of new alloys

Tra le leghe leggere, senza dubbio le più utilizzate sono le leghe di alluminio: un’ampia gamma di composizioni, a partire da leghe per fonderia fino a quelle da deformazione plastica, e da trattamento termico, è a disposizione del progettista, per adattarsi alle varie applicazioni. Nonostante ciò, vi è una continua ricerca di nuove leghe per incrementare ulteriormente la resistenza meccanica ed il campo delle temperature di esercizio, oltre che per soddisfare le esigenze di nuove tecniche di produzione. In parallelo, è necessario conoscere e comprendere al meglio gli effetti microstrutturali, anche secondari, sulle proprietà dei materiali: un adeguato approccio multi-scala è consigliabile per interpretare al meglio le correlazioni tra microstruttura e proprietà di queste nuove o rivisitate leghe. Un esempio di questo approccio applicato ad una lega di alluminio da deformazione plastica e trattamento termico, destinata ad applicazioni ad alta temperatura, è descritto in questa memoria, unitamente ai problemi e soluzioni adottate. Vari aspetti della microstruttura della lega sono stati analizzati per comprenderne al meglio l’evoluzione durante la permanenza alle temperature di esercizio. La microscopia ottica ha fornito le informazioni relative all’aspetto generale della microstruttura e relative macro-caratteristiche. La microscopia elettronica è stata invece utilizzata per analizzare la dimensione dei grani, tessitura e natura delle fasi secondarie di maggiori dimensioni. I risultati di queste prime analisi sono stati utilizzati per la validazione di modelli di comportamento meccanico basati appunto su tessitura e dimensione del grano. Infine per la comprensione del decadimento delle proprietà meccaniche a seguito di prolungato overaging, analisi TEM ad alta risoluzione (HR-TEM) si sono rese necessarie, per poter osservare ed analizzare l’evoluzione delle particelle rafforzanti di dimensioni minori.