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progettare
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MARZO
2018
lore senza deformazioni strutturali);
elevate proprietà meccaniche spe-
cifiche (alta resistenza a trazione,
elevato carico di snervamento e rot-
tura con temperature fino a 350 °C);
buona resistenza alla corrosione.
Questa tipologia di compositi, che
hanno densità minore della lega me-
tallica che ne costituisce la matrice,
presentano in genere proprietà mec-
caniche superiori rendendoli econo-
micamente competitivi per usi spe-
cialistici. Nel settore dei trasporti, per
esempio, la diminuzione della densi-
tà porta a un aumento prestazionale,
giocando un ruolo particolarmente
importante. Tuttavia l’eterogeneità
del materiale può pregiudicarne la
durata in esercizio in quanto può
stimolarne il degrado da corrosione
o da sollecitazione meccanica.
La resistenza alla corrosione in ac-
qua di mare della lega Al-Li 8090
T81 non è risultata all’altezza delle
elevate proprietà fisico-meccaniche
che la contraddistinguono. L’aggiunta
di un elemento avente un potenzia-
le di equilibrio molto più negativo
dell’alluminio, come il litio, ma so-
prattutto l’elevato tenore di rame e
l’eterogeneità microstrutturale che la
caratterizzano inducono una marcata
tendenza all’attacco localizzato di tipo
interstiziale. I test di libera corrosione
hanno infatti mostrato che, solamente
dopo unmese di esposizione in acqua
di mare, tale fenomeno può portare
quasi alla perforazione di campioni
di circa 1,5 mm di spessore (foto in
alto). Tale situazione migliora note-
volmente nello stato termico T3 in
quanto una maggiore omogeneità
della distribuzione degli elementi di
lega riduce notevolmente questo fe-
nomeno.
Resistenza alla corrosione
La resistenza alla corrosione dei
compositi dipende dal tipo di fase
non metallica dispersa nella matrice
e dalla possibilità della matrice di
formare, per diffusione, composti
intermetallici all’interfaccia matrice-
particella che ne impediscono lo scol-
lamento. Per esempio, le particelle di
allumina (Al
2
O
3
) in compositi aventi
matrice metallica a base di leghe di
alluminio non influiscono negativa-
mente sulla suscettibilità alla corro-
sione localizzata della matrice, dato
che i prodotti di corrosione che si
formano sulla loro superficie sono
ossidi di alluminio che, avendo lo
stesso potenziale elettrochimico del-
le particelle di allumina, non possono
creare fenomeni microgalvanici tra
la matrice e il rinforzo. Al contrario,
particelle di carburo di silicio (SiC),
aventi un potenziale di equilibrio più
nobile della matrice di alluminio,
possono costituire un microcircuito
galvanico con la matrice stessa cau-
sandone la dissoluzione.
I materiali compositi a matrice di allu-
miniohannoevidenziatouna significa-
tiva tendenza alla corrosione localizza-
ta in ambienti contenenti cloruri. Tale
fenomeno trae origine principalmente
da disomogeneità della matrice me-
tallica ed è solo in parte influenzato
da problematiche relative all’interfac-
cia matrice-particella di rinforzo. In
ambienti privi di cloruri, invece, essi
hanno mostrato una buona resistenza
alla corrosione, per cui non debbono
essere necessariamente protetti da
un coating per evitare una drastica
diminuzione delle loro caratteristiche
fisico-meccaniche. Bibliografia, ‘l’allu-
minio & il mare’ Edimet.
R. Stifanese, P. Traverso, CNR – Ismar
Genova.
MATERIALI
Attacco localizzato su lega Al-Li 8090 T81 dopo un mese di esposizione in acqua di mare.