Il limite di snervamento dell'alluminio è il livello di sforzo al quale il metallo si deforma permanentemente, in genere compreso tra 35 MPa e 550 MPa a seconda della lega e del trattamento termico. Quando si applica una forza all'alluminio e questo non torna alla sua forma originale, si è superato il limite di snervamento.
Questa proprietà determina se l'alluminio si piegherà in modo permanente o se tornerà alla sua forma originale sotto carico.
Le diverse leghe di alluminio hanno limiti di snervamento molto diversi a seconda della composizione e della lavorazione. L'alluminio puro è relativamente morbido e ha un basso limite di snervamento, mentre le versioni legate e trattate termicamente possono essere da cinque a dieci volte più resistenti.
Ecco come si confrontano le leghe di alluminio più comuni:
| Lega di alluminio | temperamento | Resa di rendimento (MPa) | Resistenza allo snervamento (ksi) | Applicazioni comuni |
|---|---|---|---|---|
| 1100 | O (ricotto) | 35 | 5 | Attrezzature chimiche, contenitori per alimenti |
| 1100 | H14 | 95 | 14 | Lavori in lamiera |
| 2024 | T3 | 345 | 50 | Strutture aeronautiche |
| 3003 | O | 40 | 6 | Utensili da cucina, coperture |
| 3003 | H14 | 145 | 21 | Serbatoi di stoccaggio |
| 5052 | O | 90 | 13 | Applicazioni marine |
| 5052 | H32 | 195 | 28 | Recipienti a pressione |
| 6061 | T6 | 275 | 40 | Telai strutturali, parti di automobili |
| 6063 | T5 | 145 | 21 | Estrusioni architettoniche |
| 7075 | T6 | 505 | 73 | Aerospaziale, componenti ad alto stress |
L'alluminio non ha una caratteristica distintiva punto di resa come l'acciaio dolce, ma passa gradualmente dalla deformazione elastica a quella plastica. Ciò significa che non si assisterà a un calo improvviso o a un plateau nella curva sforzo-deformazione.
Gli ingegneri definiscono il limite di snervamento dell'alluminio utilizzando il metodo dello 0.2%. Tracciano una linea parallela alla porzione elastica della curva sforzo-deformazione, sfalsata dello 0.2% di deformazione, e il punto in cui interseca la curva effettiva diventa il limite di snervamento.
La deformazione a snervamento dell'alluminio è in genere compresa tra lo 0.2% e lo 0.5%, a seconda della lega. Questo valore rappresenta la deformazione totale al punto di snervamento, includendo sia la deformazione elastica che una piccola quantità di deformazione plastica.
Il limite di snervamento indica la deformazione permanente dell'alluminio, mentre il limite di trazione massimo è la sollecitazione massima prima della rottura. Il limite di snervamento è in genere superiore del 10-50% rispetto al limite di snervamento, a seconda della lega.
Sì, è possibile aumentare il limite di snervamento tramite lavorazione a freddo (laminazione o stiramento) o invecchiamento se si tratta di una lega trattabile termicamente. Tuttavia, questi processi possono ridurre la duttilità e la resistenza alla corrosione.
Un maggiore limite di snervamento è generalmente correlato a una migliore resistenza alla fatica. Le leghe con limiti di snervamento superiori a 300 MPa mostrano in genere prestazioni migliori in condizioni di carico ciclico.
Il materiale si deforma permanentemente e non torna alla sua forma originale. Un carico continuo oltre il punto di snervamento provoca incrudimento, strizione e infine frattura al limite di resistenza alla trazione.
