Novel approach based on tensile strain hardening analysis to assess the integrity of an Al alloy produced through High-Pressure Die Casting / Approccio innovativo basato sull'analisi dell'incrudimento di curve di flusso in trazione per qualificare la difettosità di una di lega di Al pressocolata

The analysis of the structural integrity of components in Al alloys produced by High Pressure Die Casting (HPDC) is paramount for identifying a correlation between process-microstructure-mechanical properties, a correlation that allows to classify the quality process parameters, and identify potential application areas. The tensile test represents the simplest method to pursue this aim, and the tensile strain hardening analysis seems to be capable of providing interesting correlations. In fact, an innovative method based on the analysis of strain hardening through the formalism of the constitutive equation of Voce has provided interesting results in other foundry materials, such as spheroidal cast irons. In this work, we report the results of the application of the innovative method to an Al alloy produced by HPDC in two components having two different geometries. One geometry is that of a round tensile specimen, adopted as a reference since it has an "ideal" microstructure according to the PD CEN/TR 16748:2014 standard, and a second one is a real U shape geometry. The innovative procedure has uniquely identified that the Al alloy with "ideal" microstructure has better microstructural integrity of the material from the U geometry casting, demonstrating that the innovative procedure can also be used successfully for Al alloys produced by HPDC.

L'analisi dell'integrità strutturale di componenti in leghe di Alluminio prodotti mediante pressocolata (High Pressure Die Casting - HPDC) è fondamentale per l'obiettivo di identificare una correlazione fra processo-microstruttura-proprietà meccaniche, correlazione che permetta di classificare la bontà dei parametri di processo, ed individuare i potenziali ambiti applicativi. La prova di trazione rappresenta il metodo più semplice per perseguire questo obiettivo, e l'analisi dell'incrudimento delle curve di flusso plastico di trazione sembra essere in grado di fornire interessanti correlazioni. Un metodo innovativo basato sull'analisi dell'incrudimento mediante il formalismo dell'equazione costitutiva di Voce ha fornito risultanti interessanti in altri materiali da fonderia, quali le ghise sferoidali. In questo lavoro, si riportano i risultati dell'applicazione del metodo innovativo ad una lega di Al pressocolata in due componenti aventi due diverse geometrie. Una geometria è quella di un provino tondo di trazione, adottato come riferimento in quanto avente una geometria semplice e un'integrità "ideale" secondo la normativa CEN/TR 16748:2014, ed una seconda geometria più complessa riferita a un getto reale con forma ad U. La procedura innovativa ha identificato in modo univoco che la lega di Al pressocolata in forma di provetta colata a parte presenta un'integrità maggiore del materiale riferito al getto con geometria ad U, dimostrando che la procedura innovativa può essere utilizzata con successo anche per le leghe di Al pressocolate.