Caratterizzazione meccanica di leghe di magnesio prodotte mediante processi innovativi ecosostenibili

The achievement of an eco-sustainable process for manufacturing magnesium light alloys components is nowadays a crucial point of the technology development. The possibility to create a high performance material by a sustainable process represent a strong asset in most of industries, in particular light metal alloys produced in this way constitute a prerogative in automotive sector. The “Green Metallurgy” project, co-financed by the LIFE+ program and coordinated by the Politecnico di Milano (ref: www.green-metallurgy.eu) and by the European Commission, has the aim to verify the feasibility of a pre-industrial production of high performance magnesium alloys, that associate to their characteristic lightweight high values of mechanical properties. The main topic of this thesis work are the actions carried on during the first year; in particular the characterization, validation and interpretation of mechanical test results carried out on three types of material: two Mg-Zn-Y nanostructured alloys, with different Zn/Y ratios, and an AZ31 alloy with the addition of CaO developed by the Korean Institute of Technology (KITECH), scientific partner of the Politecnico di Milano. In this work are described the properties of these materials depending on the processes developed during the first year for implementing them on a pre-industrial scale by the Swiss company Buhler Group, a project partner. Thanks to the obtained results, the original lay-out has been considerably simplified, allowing to extend the possible applications.

Il rispetto dell’ambiente è una tematica molto attuale. La possibilità di realizzare un materiale dalle elevate prestazioni attraverso un processo ecosostenibile rappresenta una risorsa molto importante in molti settori, primo fra tutti quello dell’automotive, nel quale la leggerezza dei materiali, combinata con la resistenza, costituisce una prerogativa. Il magnesio è un metallo molto leggero, ad oggi poco usato a causa della sua elevata reattività con l’ossigeno e, soprattutto, per le tecnologie di produzione che richiede, in genere dispendiose e piuttosto inquinanti. Il progetto Europeo “Green Metallurgy”, co-finanziato dal programma LIFE+ e coordinato dal Politecnico di Milano (ref: www.green-metallurgy.eu) per conto della Commissione Europea, ha come obiettivo lo studio di fattibilità di una produzione su scala pre-industriale di leghe di magnesio altamente performanti, che associno alla loro caratteristica leggerezza valori di resistenza meccanica non perseguibili con leghe di magnesio tradizionali. Il presente lavoro di tesi è pertinente alle attività di progetto che si sono svolte durante il primo anno di progetto. In particolare lo studio di caratterizzazione, validazione ed interpretazione dei risultati dei test condotti su tre tipologie di materiali: due leghe del tipo Mg-Zn-Y nanostrutturate ed una lega AZ31 additivata con CaO sviluppata presso il Korean Institute of Industrial Technology (KITECH), partner scientifico del Politecnico di Milano. In questo lavoro di tesi verranno descritte le caratteristiche di questi materiali in funzione dei processi messi a punto durante il primo anno di attività per poter essere implementate su una scala pre-industriale dal terzo partner di progetto, l’azienda svizzera Buhler Group. In base ai risultati preliminari ottenuti, è stato infatti possibile semplificare notevolmente l’originario lay-out di processo, allargando il campo per possibili impieghi futuri.