Le specifiche relative all'alluminio si basano su un sistema di codifica a quattro cifre per designare sia le leghe di alluminio fuse che quelle lavorate. Questo sistema standardizzato di designazione delle leghe di alluminio consente di identificare, classificare e selezionare con sicurezza il materiale più adatto a una determinata applicazione.
Queste due grandi classi di leghe di alluminio possono essere ulteriormente suddivise in famiglie in base alla loro composizione chimica e alla designazione del trattamento termico. Poiché l’alluminio puro viene legato con molti altri metalli per ottenere un’ampia gamma di proprietà fisiche e meccaniche, gli elementi di lega costituiscono la base per la classificazione delle leghe di alluminio in due categorie principali: non trattabili termicamente e trattabili termicamente.
La maggior parte delle specifiche relative all’alluminio identifica le leghe utilizzando un formato coerente a quattro cifre. La prima cifra identifica il componente (o i componenti) principale(i) della lega, mentre la seconda cifra indica le varianti della lega iniziale. La terza e la quarta cifra identificano le singole varianti della lega; questi numeri non hanno un significato specifico di per sé, ma sono univoci per ciascuna lega.
Figura 1: Spiegazione del sistema di designazione a quattro cifre delle leghe di alluminio
Le leghe di alluminio lavorate sono suddivise nelle seguenti serie, ciascuna delle quali è definita dal proprio elemento di lega principale:
Il sistema di designazione delle leghe di alluminio fuse presenta diverse analogie con quello delle leghe lavorate. Anch’esso utilizza quattro cifre e la prima cifra indica, anche in questo caso, il principale elemento di lega. La differenza fondamentale sta nel fatto che un punto decimale separa la terza e la quarta cifra. Questo punto decimale chiarisce se la designazione si riferisce a una lega sotto forma di pezzo fuso (.0) o di lingotto di fonderia (.1 o .2).
Una lettera inserita prima della designazione numerica indica una modifica della lega originale o una variazione dei limiti di impurità. Queste lettere seriali vengono assegnate in ordine alfabetico a partire dalla A, ma si omettono le lettere I, O, Q e X, dove la X è riservata alle leghe sperimentali.
Le leghe di alluminio pressofuso sono classificate come segue:
I trattamenti termici rivestono un ruolo fondamentale nelle specifiche dell'alluminio, poiché influenzano direttamente le proprietà del materiale. Il sistema di designazione dei trattamenti termici si basa sulla sequenza di trattamenti meccanici, trattamenti termici o una combinazione di entrambi utilizzati per ottenere un determinato trattamento termico.
La sigla del trattamento termico compare sempre immediatamente dopo la sigla della lega, separata da un trattino — ad esempio, 2014-T6, 3003-H14 o 1350-H19 (extra duro). Il primo carattere della sigla del trattamento termico è una lettera maiuscola che indica la classe generale di trattamento:
È importante sottolineare che le denominazioni relative alla tempra differiscono a seconda che si tratti di leghe non trattabili termicamente o trattabili termicamente. Il loro significato è spiegato di seguito.
Per le leghe non trattabili termicamente, la lettera "H" è sempre seguita da due o tre cifre. La prima cifra indica il metodo utilizzato per ottenere il grado di tempra:
La seconda cifra indica il grado di durezza: 2 corrisponde a un quarto di durezza, 4 a metà durezza, 6 a tre quarti di durezza, 8 a piena durezza e 9 a durezza extra. Eventuali cifre aggiuntive indicano una modifica rispetto alla prassi standard.
Le leghe non trattabili termicamente si trovano principalmente nelle serie 1xxx, 3xxx, 4xxx e 5xxx, a seconda dei loro principali elementi di lega.
Per le leghe trattabili termicamente, la lettera "T" è sempre seguita da una o più cifre che indicano il metodo utilizzato per ottenere il tempra stabile.
Tra gli esempi più comuni figurano:
Le leghe trattabili termicamente appartengono principalmente alle serie 2xxx, 6xxx e 7xxx.
Questo articolo illustra il sistema di designazione a quattro cifre e di tempra utilizzato per definire le leghe di alluminio. Le guide correlate della serie “Alluminio” trattano gli argomenti che vi saranno utili a corredo di questo articolo. La guida “Gradi di alluminio” spiega come le leghe siano organizzate in serie in base al loro principale elemento di lega, mentre la guida “Proprietà dell’alluminio” descrive in dettaglio le caratteristiche meccaniche, fisiche e prestazionali che tali designazioni descrivono. La guida "Standard dell’alluminio" illustra i quadri normativi che regolano tali designazioni nelle diverse regioni e organizzazioni. Insieme, questi documenti collegano il sistema di designazione ai gradi, alle proprietà e agli standard su cui si basa.
Si tratta di un sistema di codifica standardizzato a quattro cifre utilizzato per identificare sia le leghe di alluminio lavorate che quelle fuse. La prima cifra indica l'elemento di lega principale, mentre le cifre restanti specificano le varianti della lega.
Entrambe utilizzano quattro cifre e indicano il principale elemento di lega con la prima cifra. Tuttavia, le leghe di alluminio da fusione presentano un punto decimale tra la terza e la quarta cifra per indicare se il materiale è un pezzo fuso (.0) o un lingotto da fonderia (.1 o .2).
La designazione dello stato di finitura segue il numero della lega, separata da un trattino, e descrive i trattamenti meccanici o termici applicati. Tra i prefissi più comuni figurano F (così come fabbricato), O (ricotto), H (incrudito), W (trattato termicamente in soluzione) e T (trattato termicamente per ottenere stati di finitura stabili).
Le leghe non trattabili termicamente acquisiscono resistenza principalmente attraverso l'incrudimento e appartengono alle serie 1xxx, 3xxx, 4xxx e 5xxx. Le leghe trattabili termicamente acquisiscono resistenza attraverso il trattamento termico e appartengono principalmente alle serie 2xxx, 6xxx e 7xxx.
Indica una lega di alluminio-rame forgiata (2014) che è stata sottoposta a trattamento termico in soluzione e successivamente a invecchiamento artificiale (condizione T6).