Semisolid processing of secondary aluminium alloys

Lightweigth alloys are experiencing a considerable outcome in many industrial sectors, nonetheless the automotive components. Furthermore, European Union is pushing many solutions potentially useful for environmental sustainability, as light-weighting in vehicles. Aluminum alloys are part of these green revolution. Concerning aluminum alloys, bettering effects on environmental impact could be reached using secondary aluminum instead of the primary aluminum. It would result in 95% energy savings and lower greenhouse gases emission. Unfortunately, some issues related to impurities in recycled aluminum alloys are curbing its use in some demanding structural applications. A process able to give secondary aluminum alloys properties similar to the ones of primary aluminum is needed. This thesis work derives from a previous one in which arose the possibility of adopting semisolid processes for impurities treatment. In particular, the present work develop from its conclusions, then a special rheocasting laboratory scaled machine has been developed in collaboration with InnSigth srls company, in order to improve the previously obtained results. Once the device was tested, from the inaugural castings have been extracted specimens for a metallographic analysis, in order to investigate evolution of harmful phases with respect to process parameters. The obtained results were compared to the ones obtained from the previous work.

Le leghe leggere stanno avendo un notevole sviluppo in molti settori industriali, compresi i componenti automobilistici. Inoltre, l'Unione Europea sta promuovendo molte soluzioni potenzialmente utili per la sostenibilità ambientale, fra cui il light-weighting dei veicoli terrestri. Leghe di alluminio e leghe di magnesio fanno parte di questi rivoluzione verde. Relativamente alle leghe di alluminio, l’effetto positivo del loro utilizzo sull'impatto ambientale potrebbe essere largamente incrementato utilizzando alluminio secondario al posto dell'alluminio primario. Ciò si tradurrebbe in un risparmio energetico pari al 95%,con una netta diminuzione della produzione di gas serra per il ciclo produttivo. Purtroppo, alcuni problemi relativi alle impurità presenti nelle leghe di alluminio riciclato tuttora limitano il suo utilizzo in alcune applicazioni strutturali. Si rende necessario di conseguenza trovare un processo in grado di conferire alle leghe di alluminio secondario proprietà simili a quelle di alluminio primario. Questa tesi deriva da una tesi precedentemente svolta nel medesimo ambito, in cui è stata confermata la possibilità di rimediare alla presenza di impurità adottando processi in fase semisolida. In particolare, il presente lavoro evolve dalle conclusioni del precedente e riguarda lo sviluppo di una speciale macchina sperimentale da laboratorio per il rheocasting, in collaborazione con l’azienda InnSigth srls, con lo scopo di migliorare i risultati precedentemente ottenuti. La prova di collaudo della macchina è stata organizzata in modo da estrarrei campioni a diverse condizioni dei parametri di processo per un'analisi metallografica al fine di indagare evoluzione delle fasi nocive rispetto ai parametri di processo. I risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli ottenuti dal lavoro precedente.