Le leghe di alluminio dominano l'ingegneria automobilistica per le prestazioni leggere

Nel motorsport, ogni frazione di secondo conta. La scelta dei materiali per i componenti da corsa dipende da quattro fattori chiave: proprietà leggere, elevata resistenza, facilità di lavorazione,e resistenza alla corrosioneLe leghe di alluminio, con le loro eccezionali caratteristiche di prestazione, svolgono un ruolo fondamentale in tutte le applicazioni sportive, dai radiatori e dai pistoni ai collettori di aspirazione.occorre sottolineare che l'alluminio è strettamente inadatto ai sistemi di scarico a causa di problemi di sicurezza.

Una delle caratteristiche più interessanti dell'alluminio per gli ingegneri è la sua leggerezza, con una densità di circa un terzo dell'acciaio.I componenti in alluminio offrono un significativo risparmio di peso a volumi equivalenti, un vantaggio fondamentale nella ricerca di una riduzione estrema del peso.È interessante notare che alcune leghe di alluminio presentano resistenza alla trazione superiore a quella di alcuni acciai a basso tenore di carbonio, consentendo una sostanziale riduzione del peso senza compromettere l'integrità strutturale.Un ulteriore miglioramento della resistenza può essere ottenuto mediante trattamenti termici.

Le leghe di alluminio sono classificate in due gruppi principali: leghe forgiate e leghe fuse.ProfiliLa fusione è un altro metodo di fabbricazione comune. Le tecniche di assemblaggio includono rivettazione, bullonamento o saldatura,con trattamento termico post-saldatura disponibile per aumentare la resistenza.

Per soddisfare le esigenze specifiche degli sport motoristici, gli ingegneri personalizzano le proprietà dell'alluminio attraverso elementi in lega.in cui la prima cifra indica il componente di lega primarioDi seguito è riportata una ripartizione delle principali serie di alluminio e delle loro applicazioni:

Nelle corse, le leghe prevalenti includono 3003, 2024, 6061 e 7075.La lega 2024 offre un'elevata resistenza ma una formabilità e saldabilità limitateLa lega 7075, la più resistente tra le opzioni comuni, si adatta alle parti lavorate e ai componenti di sospensione dritta nonostante la scarsa saldabilità.

La lega 6061 raggiunge un equilibrio ottimale, offrendo saldabilità, resistenza da moderata a alta e formabilità negli stati ricottati, dominando così la fabbricazione di tubi di assorbimento e intercooler.Per componenti fusti come gli alloggiamenti delle pompe o le casse dei cambio, la lega 356 offre un'eccellente saldabilità e un'eccellente trattabilità termica.

Il trattamento termico utilizza la "durazione per precipitazione" per rafforzare le leghe di alluminio.seguita da spegnimento (raffreddamento rapido)L'invecchiamento successivo, a temperatura ambiente o accelerato artificialmente, permette di precipitare gli elementi sotto forma di particelle sottili, inibendo lo scivolamento dei grani e aumentando la durezza.

La lavorazione a freddo (forgiazione, stampaggio, piegatura) induce la deformazione plastica, affinando le strutture dei grani per migliorare la resistenza.Il ricottamento ammorbidisce le leghe riscaldandole oltre la temperatura della soluzione e raffreddandole lentamente, che favorisce la formazione di cristalli grossolani e irregolari per una maggiore duttilità.

I codici di temperatura specificano le condizioni delle leghe: O (annealed, ottimale per la piegatura), F (come fabbricato), T4 (soluzione trattata termicamente + invecchiata naturalmente),e T6 (soluzione trattata termicamente + invecchiata artificialmente per ottenere la massima resistenza). dopo la saldatura, i componenti possono richiedere un nuovo trattamento termico per ripristinare le proprietà del T6.ottenere una resistenza parziale a freddo, ma richiede un trattamento termico per un indurimento completo.