Compositi a matrice di alluminio solidificati in presenza di vibrazioni meccaniche: caratteristiche microstrutturali

  • G. Timelli
  • P. Ferro
  • F. Bonollo

Abstract

L’applicazione delle vibrazioni meccaniche a uno stampo durante la fase di solidificazione è certamente
uno strumento per il controllo della microstruttura e quindi delle caratteristiche finali di un getto.
Nel presente lavoro, viene descritta l’evoluzione microstrutturale di una lega AlSi9Cu3 rafforzata
con il 10vol.% di SiCp e solidificata in presenza di vibrazioni meccaniche indotte su uno stampo metallico.
Il materiale è stato colato in presenza di vibrazioni nell’intervallo di accelerazione compreso tra 0 e 41 volte
l’accelerazione di gravità. L’applicazione delle vibrazioni meccaniche ha provocato una dispersione delle
particelle di SiC ragionevolmente omogenea su scala macroscopica. Tale miglioramento nella distribuzione
del rinforzo è risultato osservabile fino a valori di accelerazione di 10g. Con accelerazione superiori, si sono
rilevati fenomeni di segregazione e la formazione di grosse cavità interne ai getti colati. Su scala
microscopica, le tecniche di analisi d’immagine, associate a metodologie di analisi statistica, hanno
evidenziato fenomeni di clustering e di peggioramento generale nella distribuzione del rinforzo con
l’incremento delle vibrazioni applicate. La distribuzione del rinforzo nei getti si è rilevata essere governata da
fenomeni di intrappolamento meccanico delle particelle, impossibilitate a muoversi a causa di fronti di
solidificazione convergenti. L’esame metallografico ha evidenziato come il grano cristallino dei campioni colati
diventi più fine all’aumentare dell’intensità delle vibrazioni.

Published
2011-01-25
Section
Memorie