Processi di colata allo stato semisolido di leghe di alluminio

摘要

La formatura allo stato semisolido delle leghe di alluminio, detta anche metallurgia semisolida (SSM, semi-solid metal-lurgy), e una tecnologia di produzione delle leghe leggere relativamente nuova che ha raggiunto recentemente lo status di processo industriale riconosciuto; non e, infatti, piu solo una novita, o solo un processo "interessante", ma piuttosto una tecnologia estremamente affidabile che permette di realizzare componenti di metallo con forme complesse e con grandi capacita di controllo. Il processo fu inventato nel laboratorio di lavorazioni solide del MIT sotto la direzione del Prof. Flemings nei primi anni 70. Studiando i meccanismi di frattura a caldo di componenti metallici ottenuti per colata, ed in particolare misurando il carico che un componente e in grado di sostenere quando si trova allo stato parzialmente solidificato (frazione solida pari all'80% o maggiore), si osservo che la viscosita del liquido interdendritico segregato era un parametro critico e fondamentale nei meccanismi di rottura a caldo. L'esperimento che porto alla scoperta del rheocasting nel 1971 fu condotto da David Spencer nel corso del dottorato di ricerca. In tale esperimento Spencer scopri le particolari proprieta reologiche di una lega raffreddata ad una temperatura intermedia tra quella del "liquidus" e del "solidus" sottoposta a vigorosa agitazione. L'importanza di tale scoperta venne subito riconosciuta e in breve tempo furono condotte delle prove atte a dimostrare le implicazioni industriali che ne sarebbero potute scaturire. Nacque, dunque, la tecnologia del semisolido e nell'ambito dello stesso processo si dimostro la fattibilita di due diverse soluzioni, denominate "thixocasting" e "rheocasting".