APPLICAZIONE DEGLI ULTRASUONI AL TRATTAMENTO DELLE LEGHE ALLO STATO LIQUIDO

Abstract

Nella produzione industriale di leghe metalliche da fonderia l’ottenimento di una struttura a grano fine ed
omogeneo, povera in porosità ed irregolarità, è traducibile in un incremento delle proprietà meccaniche. Ad
oggi queste caratteristiche sono ricavate tramite l’utilizzo di ben consolidati processi produttivi e tramite
l’aggiunta di elementi affinanti e modificanti, i quali comportano tuttavia onerose spese aggiuntive, gravanti
in modo cospicuo sul costo dei pezzi prodotti.
Nuove tecnologie stanno inoltre nascendo, al fine di migliorare o sostituire quelle già esistenti: ne è un esempio
la produzione di leghe aventi caratteristiche tixotropiche, ove l’ottenimento di una lega allo stato semi-solido
permette di riempire lo stampo con moto laminare e non turbolento, garantendo compattezza ed uniformità del
fronte di avanzamento con conseguente riduzione della quantità di gas intrappolato (da cui hanno origine le
porosità, una delle problematiche principali in fonderia) [1].
L’applicazione di onde ultrasonore direttamente al bagno liquido (trattamento US), potrebbe rappresentare
una svolta nella produzione di leghe metalliche, portando all’ottenimento di pezzi ad elevate caratteristiche
meccaniche senza l’utilizzo di costosi elementi migliorativi. Alcuni studi condotti presso centri universitari
esteri, ma non ancora applicati industrialmente, mostrano infatti come questo tipo di onde inducano fenomeni
di tipo cavitativo all’interno del metallo liquido, favorendo un affinamento del grano ed una riduzione delle
porosità [2-3]. Scopo del presente studio è stato quello di analizzare ed ottimizzare questa nuova tecnologia,
applicando onde ultrasonore opportunamente generate a leghe metalliche fuse, onde studiarne l’effetto sulla
microstruttura e sulle proprietà meccaniche.
Obiettivo finale della ricerca è stato l’ottenimento di una lega con microstruttura globulare, utilizzabile per
applicazioni in semisolido [4].