Magnesio

Leghe di magnesio

Tra i metalli impiegati industrialmente il magnesio è quello più basso peso specifico; legato con opportuni elementi (Zn, Al, Mn) vengono raggiunte buone resistenze meccaniche senza aumentare il peso specifico. Il favorevole rapporto resistenza meccanica/peso specifico ha come controparte problemi di lavorazione e di dimensione (per parti sollecitate), tanto da dover limitare l’uso delle leghe di magnesio a parti non eccessivamente impegnate anche se di notevole importanza (carter motori, pannelli di rivestimento, cerchioni di ruote).

Le leghe di magnesio possiedono buone caratteristiche di colata, tanto da porsi in diretto confronto con le fusioni in alluminio; circa il 95% (in peso) delle leghe di magnesio impiegate nel settore aeronautico è costituito da fusioni. La forgiatura delle leghe di magnesio non presenta particolari problemi. Le leghe di magnesio sono particolarmente sensibili all’ossidazione e richiedono particolari precauzioni (atmosfera controllata di SO2) durante i trattamenti termici di ricottura, tempra strutturale ed invecchiamento. Il trattamento di tempra strutturale tende a portare in soluzione solida la maggior parte degli elementi di lega, al fine di assicurare grande duttilità e resistenza meccanica. Le leghe di magnesio presentano, come il magnesio stesso, alcuni pericoli d’incendio, particolarmente importanti se si tratta di polveri o trucioli.

I manufatti finiti si presentano particolarmente sensibili all’ossidazione, tanto da richiedere una scrupolosa passivazione con acido cromico. Anche per il magnesio e le sue leghe non esiste una designazione UNI e ci si affida essenzialmente a denominazioni commerciali: Dowmetal J, Dowmetal M, Atesia, Elektron. Per informazioni più dettagliate si rimanda ai vari manuali in commercio. La “American Magnesium Corp.” indica le leghe di magnesio con le lettere AM seguite da un numero e da una o più lettere che indicano lo stato di fornitura: AM240C (lega 240 fusa – cast), AM240C4 (lega 240 fusa e trattata termicamente).

Trattamenti termici delle leghe di magnesio

Le fusioni in lega di magnesio si prestano bene ad essere trattate termicamente. I trattamenti termici delle leghe di magnesio sono simili a quelli che si eseguono sulle leghe di alluminio; si possono perciò distinguere in trattamenti di tempra strutturale e trattamento di invecchiamento.

Tempra strutturale

La tempra strutturale delle fusioni in lega di magnesio ne migliorano la resistenza meccanica, la duttilità e la resistenza. Le temperature di tempra strutturale oscillano fra i 388 ed i 415 °C; i tempi di riscaldamento variano dalle 10 alle 18 ore, in relazione al tipo di lega ed allo spessore del particolare, il raffreddamento si esegue in aria. Per evitare rischi esplosione non si devono mai riscaldare leghe di magnesio in bagni di sale.

Trattamento di invecchiamento

L’invecchiamento artificiale segue la tempra strutturale e migliora le caratteristiche di durezza e resistenza del materiale, a scapito di un leggero peggioramento della duttilità. Questo trattamento, inoltre, riduce le tensioni interne e stabilizza dimensionalmente il materiale. L’invecchiamento si esegue a 160 – 260 °C per un tempo di 4 – 18 ore. Le leghe di magnesio invecchiate naturalmente (a temperatura ambiente) hanno caratteristiche leggermente diverse da quelle invecchiate artificialmente.