Ruolo della microstruttura e dei difetti sul comportamento meccanico di leghe Al-Si-Mg e Al-Si-Mg-Cu da fonderia e prodotte mediante Powder Bed Fusion-Laser Beam (PBF-LB) per applicazioni automotive

Lo scopo della ricerca è stato focalizzato sul confronto tra provini in lega ternaria AlSiMg e quaternaria AlSiMgCu, ottenuti tramite processi fusori e Powder Bed Fusion-Laser Beam (PBF-LB), in termini di sensibilità delle rispettive proprietà meccaniche alle corrispondenti microstrutture e tipologia di difetti. I provini sono stati divisi in sei differenti gruppi ognuno caratterizzato da una definita composizione chimica e processo produttivo. In particolare, sono state analizzate le seguenti leghe: AlSi7Mg, AlSi7MgCu, AlSi10Mg da fonderia e AlSi7Mg, AlSi9Cu3 e AlSi10Mg prodotta mediante PBF-LB. Durante il seguente studio sono state analizzate le proprietà meccaniche statiche, ottenute da prove di trazione, le quali sono state correlate ai dati ottenuti dall'osservazione della microstruttura e dall’analisi dei difetti presenti sulla superficie di frattura dei campioni, in modo da valutarne i differenti meccanismi di frattura. Utilizzando il modello di Voce, è stata analizzata l’integrità microstrutturale dei provini e l’influenza dei difetti sulle proprietà meccaniche dei singoli gruppi, definendo due indici di qualità del materiale (Qε e QE). L’attività sperimentale ha così permesso di confermare come le leghe ottenute mediante processo PBF-LB possiedano proprietà resistenziali superiori e sensibilità ai difetti inferiori rispetto alle leghe da fonderia. In aggiunta, l’apporto di Cu come elemento di lega ha favorito lo sviluppo di difetti durante il processo produttivo, tuttavia, in opportune concentrazioni, ha favorito un incremento delle proprietà meccaniche delle leghe. I risultati ottenuti da questa ricerca hanno permesso di raggiungere una migliore comprensione del comportamento meccanico delle leghe di alluminio impiegate per componenti sottoposti ad elevate sollecitazioni termiche e meccaniche, fornendo informazioni utili per ottimizzare i processi di produzione e migliorare le prestazioni dei materiali utilizzati in applicazioni automotive.