sfogliabile_AL_n6_dicembre

Semi-continuous casting
of aluminium-lithium alloy semis
Semi-continuous casting in water of aluminium alloys with
alithiumcontentofmorethan1%mustbecarriedout
in strictly controlled conditions because of the highly
exothermic oxidation reaction between Li and water
or humid environments, with consequent risks of
explosion. Over the years, control systems have been
developed and often patented, which prevent contact
between the liquid metal and water from the cooling
system, as well as any excessive segregation and the
formation of radial cracks in the billets and slabs. Even
with these precautions, the surfaces of billets and slabs
made out of these alloys still remain much more prone
to defects with respect to other commercial aluminium alloys.
Figure 3 shows a DC-cast, 2xxx+Li alloy billet in the
laboratories of one of the world’s main suppliers of casting
plants which represents the current state of the art for
this alloy. Note the surface oxidation of the Al-Li alloy with respect
to a 6xxx alloy billet with a larger diameter.
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Aluminium casting
tail rotor gearbox
Scatola del cambio
del rotore di coda
di un elicottero,
in alluminio
pressocolato
Weldalite 049, in the T8 ageing state after negative
quenching and hardening treatments, presents high tensile
properties. In order to obtain such performances, a small
Ag and Mg content is essential. These alloying elements
lead to the precipitation of hardening compounds which is
highly coherent, not on the grain boundaries, but uniformly
distributed within the matrix.
BIBLIOGRAPHY
Aluminium Verlag “Aluminium Handbook – Aluminium-Lithium
alloys “pag 334
C.Giummara et al. “New Aluminium – Lithium alloys” Light
metals conference- 2007”
Boeing“Currentmarketoutlook -2016–2035“inwww.
boeing.com
ENAW 2024 allo stato T351. Le leghe al litio sono in uno stato fisico
di invecchiamento artificiale dopo solubilizzazione, tempra
e deformazione plastica controllata.
Comebenevidenziatonelletabelle,lelegheAl-Lipresentano
doposolubilizzazioneetempraunprocessodiprecipitazione
indurente che coinvolge diverse reazioni. In particolare, per la
lega 8090 a minor tenore di rame rispetto alle altre, la reazione
di precipitazione è:
α (soluzione solida sovrasatura) ➔ zone GP ➔δ’(Al3Li)➔δ(AlLi)
Nellelegheapiùaltotenoredirameemagnesio,sirilevano
processidicoprecipitazionediintermetalliciconosenzaalluminio
Una caratteristica delle leghe Al-Li che le rende interessantiperlasostituzionedelleleghedialluminiotradizionaliin
aeronautica così come in altri settori è l’elevata tenacità alla
frattura che può essere condizionata agendo sulla purezza del
metallo. Le nuove leghe di Al-Li presentano, infatti, una migliorata
resistenza alla propagazione di cricca grazie alle tecniche
diriduzionedeltenoredielementiqualiferroesilicio,eriducendo
l’anisotropia dei semilavorati.
WELDALITE 049 (lega Al-Li commerciale)
WELDALITE è una lega Al-Li messa punto da Lockheed-MartineprodottasulicenzadaAlcoa.Questalegaèpropostaal
mercato come un prodotto con elevate caratteristiche tensili
ma anche facilmente saldabile con metodi tradizionali.
Lacomposizionechimicaelecaratteristichetensiliinstato
T8 sono riportate in tabella 3.
Weldalite049allostatoT8diinvecchiamentoartificialedopo
trattamento di solubilizzazione e tempra presenta caratteristiche
tensili elevate. Per il raggiungimento di tali prestazioni
èdifondamentaleimportanzalapresenzadiquantitàridotte
diAgeMg.Questialligantiinduconoaunaprecipitazionedei
composti indurenti di elevata coerenza non ai bordi di grano
ma omogeneamente distribuita nella matrice.
Colata semicontinua di semilavorati
di leghe alluminio–litio
La colata semicontinua in acqua di leghe di alluminio con un
tenorelitiosuperioreacirca1%deveessereeffettuatain
condizioni strettamente controllate per la reazione di ossidazione
fortemente esotermica tra litio e acqua o ambienti
umidi, e conseguenti rischi di esplosione. Negli anni sono stati
sviluppati e spesso brevettati sistemi di controllo che impediscono
il contatto tra metallo liquido e acqua di raffreddamento
ed eventuali eccessivi fenomeni di segregazione e
laformazionedicriccheradialinellebilletteenelleplacche.
Anchecontaliaccorgimenti,lasuperficiedibilletteeplacche
in queste leghe risultano comunque molto più interessate
da difetti rispetto alle altre leghe di alluminio commerciali. In
figura 3 una billetta in lega 2XXX+Li colata DC presso i laboratoridiunodeimaggiorifornitorimondialidiimpiantidicolatacherappresental’attualestatodell’artepertalelega.Si
noti l’ossidazione superficiale della lega Al-LI nei confronti di
unabillettainlega6xxxdimaggiorediametro.
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December 2016 N° 06
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