MATERIALI METALLICI
 MOLTISSIMI DEGLI OGGETTI DEGLI UTENSILI CHE
USIAMO QUOTIDIANAMENTE SONO COSTITUITI DA
MATERIALI METALLICI
 SONO TUTTI SOLIDI A TEMPERATURA AMBIENTE A
ECCEZIONE DEL MERCURIO CHE È LIQUIDO
 SONO BUONI CONDUTTORI DI CALORE E DI
ELETTRICITÀ
 HANNO UNA TIPICA LUCENTEZZA
 HANNO UN PESO SPECIFICO ELEVATO
I MATERIALI METALLICI
•
NATURA E CARATTERISTICHE DEI MATERIALI METALLICI
•
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
•
LAVORAZIONE PER FUSIONE
•
LAVORAZIONE PER DEFORMAZIONE PLASTICA
•
LAVORAZIONE CON ASPORTAZIONE DEL TRUCIOLO
•
L’EVOLUZIONE DELLA METALLURGIA
•
IL FERRO E LE SUE LEGHE
•
ACCIAIO MATERIALE COMPLETAMENTE RICICLABILE
•
LA PRODUZIONE DI ACCIAIO
•
IL RAME, L’ALLUMINIO E LE LORO LEGHE
•
RICICLAGGIO DELL’ALLUMINIO
•
METALLI COMUNI E METALLI NOBILI
•
LA NUOVA LEGA SUPER ELASTICA
NATURA E CARATTERISTICHE DEI MATERIALI METALLICI
• LE PROPRIETA’ DEI MATERIALI
METALLICI
• PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
• PROPRIETA’ MECCANICHE
• PROPRIETA TECNOLOGICHE
NATURA E CARATTERISTICHE DEI MATERIALI METALLICI
I MATERIALI METALLICI SI DISTINGUONO IN METALLI, COMPOSTI DA UN
SOLO ELEMENTO CHIMICO, E LEGHE METALLICHE, COMPOSTE DA DUE O
PIÙ ELEMENTI, DI CUI ALMENO UNO È METALLICO
TRA I MATERIALI VI SONO IL RAME, IL FERRO LO ZINCO L’ALLUMINIO E
COSI VIA.
TRA LE LEGHE METALLICHE SI POSSONO CITARE:
• L’ ACCIAIO, COMPOSTO DA FERRO E CARBONIO;
• L’ OTTONE, COMPOSTO DA RAME E ZINCO;
• BRONZO, COMPOSTO DA RAME E STAGNO
• ECC
LE PROPRIETÀ FISICO MECCANICHE
I MATERIALI METALLICI POSSIEDONO ALCUNE PROPRIETÀ CHE LI
CARATTERIZZANO
• PROPRIETÀ FISICO-CHIMICHE CHE SI RIFERISCONO ALLA
NATURA DEL MATERIALE E AL SUO ASPETTO;
• PROPRIETÀ MECCANICHE, LEGATE ALLA CAPACITÀ DEI METALLI
DI RESISTERE ALLA SOLLECITAZIONE MECCAMANICHE
PROVENIENTI DALL’ ESTERNO;
• PROPRIETÀ TECNOLOGICHE, CHE RIGUARDANO L’ ATTITUDINE
A SUBIRE LAVORAZIONI DI VARIO TIPO
PROPRIETA’ CHIMICO
FISICHE
COLORE E LUCENTEZZA
VARIANO DA UN MATERIALE
ALL’ ALTRO E CONFERISCONO
PARTICOLARE PREGIO AD
ALCUNI DI ESSI (METALLI
PREZIOSI)
PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
DENSITÀ E PESO SPECIFICO
SONO DETERMINATI RISPETTIVAMENTE DAL
RAPPORTO TRA MASSA E VOLUME E TRA PESO
E VOLUME
PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
CONDUCIBILITÀ TERMICA ED ELETTRICA.
RAPPRESENTANO L’ ATTITUDINE E A
TRASMETTERE CALORE ED ELETTRICITÀ AL
PROPRIO INTERNO
PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
INALTERABILITÀ.
È LA CAPACITÀ DI RESISTERE AGLI AGENTI
ATMOSFERICI (INOSSIDABILITÀ)
PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
PUNTO DI FUSIONE
È LA TEMPERATURA ALLA QUALE COMINCIA A
FONDERE IL METALLO
PROPRIETA’ CHIMICO FISICHE
DILATAZIONE TERMICA.
DEFINISCE L’ AUMENTO DELLE DIMENSIONI QUANDO IL
METALLO VIENE RISCALDATO E LA LORO DIMINUZIONE
QUANDO VIENE RAFFREDDATO
PROPRIETA’ MECCANICHE
ELASTICITÀ
ATTITUDINE AD ASSUMERE
NUOVAMENTE LA FORMA INIZIALE
DOPO ESSERE STATO DEFORMATO
DA UNA FORZA ESTERNA
PROPRIETA’ MECCANICHE
RESISTENZA ALLA COMPRESSIONE.
RESISTENZA ALLA
SOLLECITAZIONE CHE
TENDE AD ACCORCIARE
IL CORPO METALLICO.
PROPRIETA’ MECCANICHE
DUREZZA
CAPACITÀ DI UN
MATERIALE DI OPPORSI
ALLA PENETRAZIONE
DI CORPI ESTRANEI
PROPRIETA’ MECCANICHE
RESISTENZA ALLA FLESSIONE
RESISTENZA ALLA
SOLLECITAZIONE CHE TENDE
A FLETTERE IL CORPO,
COME AVVIENE NELLE TRAVI
PROPRIETA’ MECCANICHE
TENACITÀ
È DETTA ANCHE RESILENZA
ED ESPRIME LA POSSIBILITÀ
DI RESISTERE AGLI URTI
SENZA SUBIRE ROTTURE
PROPRIETA’ MECCANICHE
RESISTENZA ALLA TORSIONE
RESISTENZA ALLA
SOLLECITAZIONE CHE
TENDE AD ALLUNGARE
UN CORPO METALLICO,
COME AVVIENE NEGLI
ALBERI DI TRASMISSIONE
PROPRIETA’ MECCANICHE
RESISTENZA ALLA TRAZIONE
RESISTENZA ALLA
SOLLECITAZIONE CHE
TENDE AD ALLUNGARE
UN CORPO METALLICO,
COME AVVIENE NELLE
FUNI E NEI TIRANTI.
PROPRIETA’ MECCANICHE
RESISTENZA AL TAGLIO
RESISTENZA ALLA
SOLLECITAZIONE CHE
TENDE A SEPARARE
DUE PARTI VICINE DI
MATERIALI, FACENDOLE
SCORRERE IN DIREZIONI
OPPOSTE
PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
FUSIBILITÀ
INDICA LA POSSIBILITÀ
DI OTTENERE FUSIONI DEL
MATERIALE METALLICO A
TEMPERATURE NON
ECCESSIVAMENTE ELEVATE
E, SOPRATTUTTO, A DARE
GETTI COMPATTI, SENZA
INTROMISSIONE DI BOLLE
DI GAS O DI SCORIE
PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
MALLEABILITÀ
L’IDONEITÀ DI UN MATERIALE
METALLICO A SUBIRE DEFORMAZIONI
PLASTICHE PERMANENTI SIA A CALDO
SIA A FREDDO E A ESSERE RIDOTTO IN
LAMINE SOTTILISSIME
PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
DUTTILITÀ
L’ ATTITUDINE DI UN
MATERIALE METALLICO A
ESSERE TIRATO IN FILI SOTTILI
PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
SALDABILITÀ
L’ ATTITUDINE DEI MATERIALI
METALLICI A ESSERE FACILMENTE
SALDATI CON PEZZI DI ALTRI
MATERIALI
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
I METALLI, SALVO ALCUNE ECCEZIONI, NON
SI TROVANO IN NATURA ALLO STATO PURO,
MA SOTTO FORMA DI SOSTANZE COMPOSTE
DALLE QUALI DEVONO ESSERE ESTRATTI
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
I METALLI, SALVO ALCUNE ECCEZIONI, NON
SI TROVANO IN NATURA ALLO STATO PURO,
MA SOTTO FORMA DI SOSTANZE COMPOSTE
DALLE QUALI DEVONO ESSERE ESTRATTI
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
MI I MINERALI DA CUI VENGONO ESTRATTI I METALLI
POSSONO ESSERE:
● OSSIDI, COMPOSTI DA METALLO E OSSIGENO;
●CARBONATI, COMPOSTI DA METALLO, OSSIGENO E CARBONIO;
● SOLFURI, COMPOSTI DA METALLO E ZOLFO;
● SOLFATI, COMPOSTI DA METALLO, OSSIGENO E ZOLFO.
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
I MINERALI SI TROVANO NEL SOTTOSUOLO MISTI A
TERRA E ROCCE, PERTANTO DEVONO ESSERE
PRELEVATI MEDIANTE ESCAVAZIONE NELLE
MINIERE POSTE NELLE ZONE DOVE SI TROVANO I
MINERALI.
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
QUESTI VENGONO QUINDI TRASPORTATI NEGLI
STABILIMENTI METALLURGICI DOVE, CON UNA
SERIE DI LAVORAZIONI, SI GIUNGE ALLA
PRODUZIONE DEI METALLI.
PRODUZIONE E LAVORAZIONE DEI METALLI
I MOMENTI ESSENZIALI DELLA LAVORAZIONE SONO:
• L‘ARRICCHIMENTO
• L’ESTRAZIONE
• LA RAFFINAZIONE
ARRICCHIMENTO
CONSISTE IN UNA SERIE DI TRATTAMENTI MECCANICI
ATTRAVERSO I QUALI SI ELIMINANO LE SOSTANZE ESTRANEE
ASSOCIATE AL MINERALE UTILE, QUALI:
• SETACCIATURA
• LAVAGGIO,
• VENTILAZIONE
GRAZIE A QUESTE OPERAZIONI SI OTTIENE UNA MASSA DI
MATERIALE IN CUI LA PERCENTUALE DEL METALLO RISULTA
ARRICCHITA
ESTRAZIONE
SI TRATTA DI UN PROCEDIMENTO CHE AVVIENE GENERALMENTE NEI FORNI
IN CUI SI HA:
• L’ARROSTIMENTO,CHE ELIMINA OSSIGENO, ZOLFO, CARBONIO;
• LA FUSIONE CHE RAPPRESENTA IL MOMENTO PRINCIPALE DELLA
PRODUZIONE E CONSISTE NEL FONDERE IL METALLO FACENDO COLARE
LA MASSA FUSA NEL CROGIOLO
RAFFINAZIONE
E’ UN TRATTAMENTO SUPPLEMENTARE CHE
SERVE A ELIMINARE LE IMPUTITA’ RESIDUE
LAVORAZIONE PER FUSIONE
MEDIANTE LA LAVORAZIONE PER FUSIONE, IL MATERIALE
VIENE NUOVAMENTE FUSO E COLATO IN APPOSITI STAMPI IN
BASE AGLI OGGETTI FINITI DA REALIZZARE
DOPO IL RAFFREDDAMENTO I PEZZI GREZZI COSÌ OTTENUTI
POSSONO ESSERE IMPIEGATI DIRETTAMENTE O ESSERE
SOTTOPOSTI A ULTERIORI FASI DI LAVORAZIONE
LA LAVORAZIONE PER DEFORMAZIONE PLASTICA
QUESTO PROCESSO DI LAVORAZIONE SFRUTTA LA MALLEABILITÀ DEL
MATERIALE E CONSENTE DI MODIFICARNE IN MODO PERMANENTE LA
FORMA.
PUÒ AVVENIRE CON PROCESSI CHE POSSONO ESSERE:
A CALDO, MEDIANTE L’IMPIEGO DI MATERIALE RISCALDATO AD ALTA
TEMPERATURE, IN MODO DA RENDERLO PIÙ MALLEABILE;
A FREDDO UTILIZZANDO IL MATERIALE TEMPERATURA AMBIENTE
MALLEABILITÀ:
PROPRIETÀ FISICA DELLA MATERIA CHE INDICA LA
CAPACITÀ DI UN CORPO O DI UN MATERIALE (IN
PARTICOLARE DI UN METALLO) DI SSERE
FACILMENTE DEFORMABILE E RIDUCIBILE IN STRATI
LAMINIFORMI SOTTILI (OVVERO LA SUA CAPACITÀ DI
ESSERE SOTTOPOSTO A LAMINAZIONE SENZA CHE LE
PROPRIETÀ MECCANICHE DEL MATERIALE NE
RISENTANO)
FUCINATURA
SI ESEGUE SUL PEZZO METALLICO RISCALDATO. IL SISTEMA A
MANO, CARATTERISTICO DEL FABBRO, RICHIEDE STRUMENTI
TRADIZIONALI COME IL MARTELLO E L’INCUDINE, MENTRE IL
SISTEMA INDUSTRIALE UTILIZZA MACCHINE CHIAMATE MAGLI
PIEGATURA
SERVE A PIEGARE LE LAMIERE. SI EFFETTUA CON MACCHINE
PIEGATRICI COSTITUITE DA UN PIANO FUSO, SUL QUALE VIENE
BLOCCATA LA LAMIERA, E DA UN PIANO MOBILE CHE,
RUOTANDO, LA PIEGA LUNGO LA LINEA DESIDERATA
STAMPAGGIO
PUÒ ESSERE ESEGUITO SIA A CALDO SIA A FREDDO, CON PRESSE MUNITE
DI UNO STAMPO MOBILE E UN CONTROSTAMPO FISSO IN GRADO DI
SAGOMARE LE LAMIERE COME AVVIENE, AD ESEMPIO PER LE CARROZZERIE
DELLE AUTO. QUANTO LO STAMPAGGIO È ESEGUITO PER PRODURRE
MEDAGLIE E MONETE, PRENDE IL NOME DI CONIATURA.
TRAFILATURA
PERMETTE LA PRODUZIONE DI FILI METALLICI DI QUALSIASI DIAMETRO E
CONSISTE NEL TIRARE IL MATERIALE ATTRAVERSO UN FORO SAGOMATO,
PER MEZZO DI UNA PINZA AZIONATA DA UN MOTORE.
IMBOTTITURA
CONSENTE DI REALIZZARE OGGETTI CHE PRESENTANO
PROFONDE CAVITÀ, COME AD ESEMPIO LATTINE METALLICHE,
PENTOLE E ALTRI CONTENITORI
ESTRUSIONE
SI ESEGUE COSTRINGENDO IL MATERIALE, MEDIANTE UN’ADEGUATA
FORZA DI COMPRESSIONE, A PASSARE ATTRAVERSO UN’APERTURA
SAGOMATA, ASSUMENDONE IL PROFILO. E’ PARTICOLARMENTE UTILIZZATA
PER OTTENERE PROFILATI DI ALLUMINIO DI DIVERSA FORMA
LAMINAZIONE
AVVIENE PER MEZZI DI MACCHINARI CHIAMATI LAMINATOI,
COSTITUITI DA COPPIE DI RULLI METALLICI, LISCI O SAGOMATI,
ATTRAVERSO I QUALI VIENE FATTO PASSARE IL ,MATERIALE
OPPORTUNAMENTE RISCALDATO A UNA TEMPERATURA IN CUI
IL METALLO SI TROVA ALLO STATO PLASTICO ED È
FACILMENTE DEFORMABILE (1300°C PER L’ACCIAIO, 800° C
PER IL RAME, 500° C PER L’ALLUMINIO). CON LA LAMINAZIONE
SI PRODUCONO SEMILAVORATI COME ROTAIE E BARRE SI
VARIE SEZIONI
LAVORAZIONE CON ASPORTAZIONE DEL TRUCIOLO
PER REALIZZARE PEZZI MECCANICI DI PRECISIONE, SI
IMPIEGANO MACCHINE UTENSILI CHE ASPORTANO TRUCIOLI DI
MATERIALE DEI PEZZI STESSI. OGNI MACCHINA È MESSA IN
FUNZIONE DA UN MOTORE ELETTRICO IL QUALE, MEDIANTE
CINGHIE, CATENE E RUOTE DENTATE, TRASMETTE I MOVIMENTI
AL PREZZO E ALL’UTENSILE. LE MACCHINE UTENSILI SONO
NUMEROSE E IN CONTINUA EVOLUZIONE
FORATURA:
SERVE PER PRATICARE FORI DI VARIO DIAMETRO E
PROFONDITÀ; SI EFFETTUA MEDIANTE L’IMPIEGO
DEL TRAPANO, IL QUI UTENSILE (PUNTA DA
TRAPANO) È COSTITUITO
DA UN CILINDRO METALLICO
SCANALATO CHE, RUOTANDO,
PENETRA NEL MATERIALE.
LIMATURA:
PUÒ ESSERE ESEGUITA MEDIANTE L’IMPEGNO DI LIME,
COSTITUIRE DA SBARRETTE DI ACCIAIO DENTELLATE
CHE, STROFINATE DAL MATERIALE, ASPORTANO
TRUCIOLI. IN CAMPO INDUSTRIALE SI UTILIZZANO IN
GENERE LE LIMATRICI,
MACCHINA IN CUI
L’UTENSILE SI MUOVE
AVANTI E INDIETRO CON MOVIMENTO RETTILINEO.
FRESATURA:
SI REALIZZA UTILIZZANDO LE FRESATRICI, BASATE SU
UN PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO INVERSO A QUELLO
DEL TORNIO, POICHÉ L’UTENSILE (FRESA) RUOTA,
MENTRE IL PEZZO DA LAVORARE È FERMO.
CON LA FRESATURA È
POSSIBILE PRATICARE
SCANALATURE DI VARIA
FORMA.
TORNITURA:
AVVIENE PER MEZZO DEL TORNIO, CHE CONSENTE LA
REALIZZAZIONE DI OGGETTI CILINDRICI E CONICI. IL PEZZO DA
LAVORARE È FATTO RUOTARE PIÙ O MENO VELOCEMENTE.
L’UTENSILE,FORMATO DA UNA SBARRETTA DI MATERIALE
MOLTO DURO E TAGLIENTE, È ACCOSTATO AL PEZZO CHE RUOTA
IN MODO DA ASPORTARE UN
TRUCIOLO LUNGO
E CONTINUO.
PIALLATURA:
SI EFFETTUA MEDIATE L’IMPIEGO DELLA PIALLATRICE,
ANCH’ESSA DOTATA DI MOVIMENTO RETTILINEO ALTERNATO
COME LA LIMATRICE,CON LA DIFFERENZA CHE IN QUESTO
CASO L’UTENSILE È FERMO
E IL PEZZO DA LAVORARE
SI MUOVE.
MOLATURA:
SI REALIZZA UTILIZZANDO LE MOLE, OSSIA DEI CORPI
AVENTI LA FORMA DI DISCO E COSTITUITI DA
AGGLOMERATI DI GRANULI ABRASIVI DI SOSTANZE
MOLTO DURE. LE MOLE, RUOTANDO, ESERCITANO
UN’AZIONE
RASCHIANTE SUL
PEZZO
L’EVOLUZIONE DELLA METALLURGIA
LA SCOPERTA DEI PRIMI METALLI È AVVENUTA PRESUMIBILMENTE
INTORNO AL 5000 A.C., IN TEMPI PIÙ TOSTO RECENTI SE PARAGONATI A
QUELLI RELATIVI ALL’USO DELLA PIETRA, CHE RISALE A CIRCA 2 MILIONI DI
ANNI FA. FU SOLTANTO INTORNO AL 4000 A.C. CHE GLI UOMINI
SCOPRIRONO LA POSSIBILITÀ DI ESTRARRE I METALLI DAI MINERALI
MEDIATE LA FUNZIONE. SI TRATTÒ CERTAMENTE DI UNA SCOPERTA
CASUALE, MA CIÒ NON TOGLIE CHE LA CAPACITÀ DI ESTRARRE I METALLI E
LAVORARLI RAPPRESENTÒ UNO DEI MOMENTI PIÙ IMPORTANTI DEL
PROGETTO TECNOLOGICO DELL’UMANITÀ, SEGNANDO LA FINE DELL’ETÀ
DELLA PIETRA. RISPETTO AGLI UTENSILI DI SELCE, INFATTI, QUELLI
METALLICI E ERANO MENO FRAGILI, CON IL VANTAGGIO DI AVERE UNA
MAGGIORE DURATA A UNA MIGLIORE FUNZIONALITÀ.
L’ETA’ DEL RAME:
IL PRIMO METALLO ESTRATTO E LAVORATO FU IL RAME,
UTILIZZATO PER LA COSTRUZIONE DI UTENSILI, MONILI
E ALTRI OGGETTI DI USO COMUNE, MA SOPRATTUTTO
NELLA COSTRUZIONE DI ARMI. L’ADOZIONE DEI METALLI,
INFATTI, EBBE UNA GRANDE INFLUENZA SUGLI EVENTI
STORICI, CONSENTENDO AI POPOLI PIÙ ESPERTI
NELL’USO DELLA METALLURGIA DI IMPORRE PER SECOLI
IL LORO DOMINIO.
L’ETA’ DEL BRONZO:
L’USO DEL FUOCO PORTÒ ALLA SCOPERTA DEL BRONZO,
OTTENUTO INTORNO AL 3600 A.C. UNENDO LO STAGNO
IN LEGA CON IL RAME. LE MIGLIORI CARATTERISTICHE
DI DUREZZA E RESISTENZA FECERO PRESTO PREFERIRE
IL BRONZO AL RAME PURO, SOPRATTUTTO PER LA
REALIZZAZIONE DELLE ARMI, POICHÉ LE LAME
MANTENEVANO PIÙ A LUNGO L’AFFILATURA.
L’ETA’DEL FERRO:
LA SCOPERTA DEL FERRO AVVENNE INTORNO AL 2500 A.C., A CAUSA DELLE
DIFFICOLTÀ INCONTRATE NELL’ESTRAZIONE. PIUTTOSTO RARO ALLO STATO
LIBERO, RESTAVA UN MATERIALE SCARSAMENTE UTILIZZATO. FU SOLTANTO
INTORNO AL 1000 A.C. CHE SI RIUSCÌ A OTTENERE, PROBABILMENTE IN MODO
CASUALE, L’ACCIAIO, CHE RIVELÒ PRESTO LE SUE ECCEZIONALI PROPRIETÀ DI
RESISTENZA E DUREZZA. ALLA SCOPERTA DI TALE MATERIALE (UNA LEGA DI
FERRO E CARBONIO) SI ARRIVÒ FACENDO FONDERE I MINERALI DI FERRO CON
CARBONE DI LEGNA. LA LAVORAZIONE DEI METALLI RAGGIUNSE LIVELLI DI
NOTEVOLE PERFEZIONE INTORNO AL 100 A.C., QUANDO GLI ARTIGIANI
RIUSCIRONO A FABBRICARE OGGETTI E ARMI MOLTO RESISTENTI E OGGETTI
D’ARTE DI GRANDE PREGIO. NEI SECOLI SUCCESSIVI LA METALLURGIA
ASSISTETTE A ULTERIORI PERFEZIONAMENTI SIA NELLE TECNICHE DI
LAVORAZIONE SIA NELLE QUALITÀ DEI PRODOTTI REALIZZATI.
L’ERA INDUSTRIALE:
IN EPOCA MODERNA LA LAVORAZIONE DEI MATERIALI METALLICI, CHE PER
SECOLI ERA RIMASTA UN’ATTIVITÀ DI CARATTERE ARTIGIANALE, HA DOVUTO
FAR FRONTE ALLA CRESCENTE RICHIESTA DI MATERIALI NECESSARI PER LA
COSTRUZIONE DI PRODOTTI DI DIVERSO GENERE, DAGLI UTENSILI ALLE ARMI,
DAI PONTI ALLE NAVI O ALLE FERROVIE, TRASFORMANDOSI COSÌ IN ATTIVITÀ
INDUSTRIALE. A PARTIRE DAL XX SECOLO, CON LO SVILUPPO DELL’INDUSTRIA
AERONAUTICA E AUTOMOBILISTICA, HANNO ASSUNTO UNA NOTEVOLE
IMPORTANZA LE LEGHE LEGGERE DI ALLUMINIO E, IN SEGUITO, QUELLE
ULTRALEGGERE DI MAGNESIO. NEGLI ULTIMI DECENNI, LA RICERCA DI NUOVI
MATERIALI CON SEMPRE MIGLIORI CARATTERISTICHE DI RESISTENZA E
LEGGEREZZA HA PORTATO ALLO SFRUTTAMENTO DEL TITANIO E ALLA
CREAZIONE DI LEGHE DI NOTEVOLE QUALITÀ.
IL FERRO E LE SUE LEGHE
•
•
•
•
IL FERRO
LA GHISA
L’ACCIAIO
IL, PROCESSO DI PRODUZIONE DI
GHISA E ACCIAIO
• L’ALTOFORNO
IL FERRO
SIMBOLO CHIMICO FE RAPPRESENTA UNA DELLE
MATERIE PRIME PIÙ PREZIOSE PRESENTI IN
NATURA.
SI TROVA SOTTO FORMA DI COMPOSTI QUALI
OSSIDI, CARBONATI, SOLFURI, NEI QUALI SI
COMBINA RISPETTIVAMENTE CON OSSIGENO,
CARBONIO E ZOLFO.
I PIÙ DIFFUSI SONO :
L’ EMATITE ,
IN GENERALE CHIAMATA EMATITE
ROSSA O RUGGINE È UN OSSIDO
CHE CONTIENE IL 65% DI FERRO
LA MAGNETITE
ANCH’ ESSA UN OSSIDO DI
FERRO , CON IL 70% DI
METALLO ;
LA LIMONITE
UN OSSIDO IDRATO DI FERRO,
FORMATO DAL DISFACIMENTO DI ALTRI
MINERALI DI FERRO DEI CUI
GIACIMENTI FORMA LO STRATO
SUPERFICIALE;
LA SIDERITE
È UN CARBONATO DI FERRO DI
COLORE GIALLASTRO O BRUNO, CHE
PUÒ PRESENTARSI IN MASSE
GRANULARI O CRISTALLINE;
LA PIRITE
UN SOLFURO DI FERRO CON
UN’ ALTA PERCENTUALE DI
ZOLFO.
IL FERRO, ALLO STATO PURO, POSSIEDE
PROPRIETÀ SCADENTI E NON PUÒ ESSERE
SFRUTTATO, MA ACQUISTA UNA
IMPORTANZA FONDAMENTALE PER LA
INDUSTRIA SE UTILIZZATO IN LEGA CON IL
CARBONIO NELLA PRODUZIONE DELLA
GHISA E DELL’ ACCIAIO
LA GHISA
LA GHISA È UNA LEGA COMPOSTA PRINCIPALMENTE DA FERRO E DA
CARBONIO IN PERCENTUALE VARIABILE DA UN MINIMO DEL L’ 1,7% A UN
MASSIMO DEL 5% . LA QUANTITÀ DI CARBONIO DETERMINA UNA VARIAZIONE
DELLE PROPRIETÀ: LA GHISA PUÒ PRESENTARSI SOTTO FORMA DI GHISA
BIANCA O GRIGIA.
LA GHISA BIANCA SI CARATTERIZZA PER IL CHIARISSIMO E LA STRUTTURA
MOLTO FINE, CON UNA DUREZZA ELEVATA, MA UNA SCARSA TENACITÀ .
POICHÉ FONDE A 1100 °C , E IMPIEGATA SOPRATUTTO NELLA PRODUZIONE
DELL’ACCIAIO.
LA GHISA GRIGIA CONTIENE CARBONIO LIBERO SOTTOFORMA GRAFITICA
CHE LE CONFERISCE UN CARATTERISTICO COLORE SCURO. HA UN DUREZZA
ELEVATA ED È LAVORABILE MEDIANTE FUNZIONE.
L’ACCIAIO
È ANCHE ESSO COMPOSTO DI FERRO E DI CARBONIO IN UNA
PERCENTUALE CHE VARIA DA UN MINIMO DELLO 0.15% A UN
MASSIMO DELL’1.7%. LE OTTIME CARATTERISTICHE MECCANICHE
E TECNOLOGICHE NE FANNO IL MATERIALE PIÙ UTILIZZATO
NELLE INDUSTRIA MECCANICA.
È DUTTILE E MALLEABILE E, PER TALE RAGIONE, PUÒ ESSERE
IMPEGNATO PER OTTENERE LAMIERE E FILI; GRAZIE ALLA SUA
ELASTICITÀ È IDEALE ANCHE PER LA PRODUZIONE DI MOLLE. HA
GRANDE TENACITÀ E RESISTENZA A OGNI TIPO DI
SOLLECITAZIONE MECCANICA.
IL PROCESSO DI PRODUZ IONE E DI GHISA E ACCIAIO
I MINERALI DI FERRO DEVONO ESSERE SOTTOPOSTI A UNA SERIA DI
TRATTAMENTI:
 LA FRANTUMAZIONE, PER OTTENERE UN MATERIALE DI PEZZATURA
UNIFORME;
 IL LAVAGGIO, PER I MINERALI DELLA IMPURITÀ PIÙ GROSSOLANE
 LA CERNITA, PER SELEZIONARE I MINERALI SECONDO LA DIMENSIONE DEI
PEZZI;
 L’ESSICCAMENTO, CON CUI IL MINERALE RISCALDATO PERDE L’UMIDITÀ IN
ECCESSO.
L’ALTO FORNO
È SIMILE AD UNA TORRE 20-30 METRI,
COSTITUITA IN MATERIALE
REFRATTARIO(RESISTENTE ALLE ALTE
TEMPERATURE) E RIVESTITA DI LAMIERA,
IN CUI SONO INDIVIDUABILI SEI ZONE:
LA BOCCA DI CARICA
NELLA QUALE SI CARICANO IL
MINERALE DI FERRO, IL
CARBONE(COKE) E LE SOSTANZE
FONDENTI CHE FACILITANO LA
FUSIONE
IL TINO CILINDRICO
DOVE , A UNA
TEMPERATURA
300-200 °C , AVVIENE
L’ESSICCAZIONE DEI
MATERIALI
IL VENTRE
IN CUI IL FERRO FUSO, PORTATO
A 1300 °C SI ARRICCHISCE DI
CARBONIO E SI TRASFORMA IN
GHISA
LA SACCA
NELLA QUALE, A UNA
TEMPERATURA DI 1600°C, SI
COMPLETA LA
TRASFORMAZIONE IN GHISA
IL CROGIOLO
È LA ZONA IN CUI SI RACCOGLIE LA GHISA FUSA; È
DONATO DI DIVERSE APERTURE PER LO SCARICO
DELLE SCORIE CHE GALLEGGIANO E CHE
POSSONO ESSERE RECUPERATE PER PRODURRE
LANA DI ROCCIA, CON LA QUALE SI REALIZZANO
ISOLANTI TERMOACUSTICI, E CEMENTO A
PRESA RAPIDA IN GRADO DI INDURIRE IN TEMPI
BREVISSIMI.
LA GHISA OTTENUTA DALL’ALTOFORNO CONTIENE UN’ALTA DI
CARBONIO E QUINDI, PER TRASFORMARLA IN ACCIAIO OPPURE
SOTTOPORLA AD UN PROCESSO CHE COMPRENDE:

LA DECARBURAZIONE, CON LA QUALE SI RIDUCE LA PERCENTUALE
DI CARBONIO;

LA DESOLFORAZIONE, NECESSARIA PER DIMINUIRE LA
PERCENTUALE DI ZOLFO;

LA DEFOSFORAZIONE, PER RIDURRE LA PERCENTUALE DI
FOSFORO;
TALI REAZIONI SONO REALIZZATE MEDIANTE L’IMPIEGO DI
CONVERTITORI A OSSIGENO E FORNI ELETTRICI.
IL RAME , L’ALLUMINIO E LE LORO LEGHE
• IL RAME
• LE LEGHE DEL RAME
• L’ALLUMINIO
• LEGHE DI ALLUMINIO
• MAGNESIO
• LEGHE ULTRALEGGERE
IL RAME
IL RAME ( SIMBOLO CU )
FONDE A 1083 °C
È DUTTILE E MALLEABILE
OTTIMO CONDUTTORE DI ELETTRICITÀ E CALORE
VIENE IMPIEGATO NELLA PRODUZIONE DEI CONDUTTORI
E DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE.
IL RAME
IL RAME È PRESENTE IN NATURA ALLO STATO PURO O SOTTO
FORMA DI OSSIDI E SOLFURI, OPPURE IN MINERALI CHE
CONTENGONO FERRO. PER ESSERE ESTRATTO DEV’ ESSERE
SOTTOPOSTO A UNA SERIE DI TRATTAMENTI PREMILITARI CHE
TERMINANO CON LA FUSIONE IN FORNO A CARBONE. IL
MATERIALE OTTENUTO, DETTO ANCHE RAME NERO, PRESENTA
UN 5% DI IMPURITÀ. SOTTOPONENDOLO A UNA NUOVA
DESOSSIDAZIONE, SI ARRIVA AL RAME ROSETTA, PURO AL 97%. IL
RAME PURO AL 99,9%. (DETTO RAME ELETTROLITICO) È
OTTENUTO MEDIANTE RAFFINAZIONE PER VIA ELETTROLITICA
LE LEGHE DEL RAME
I ROTTAMI DI RAME E LEGHE DI RAME SONO DA
CONSIDERARSI UNA VERA E PROPRIA MATERIA PRIMA
PREGIATA. IL RECUPERO DEL RAME PERMETTE UN
RISPARMIO ENERGETICO DELL’ 85% RISPETTO AL RAME
PRIMARIO E QUESTO METALLO PUÒ ESSERE RICICLATO
INFINITE VOLTE SENZA CHE LE SUE CARATTERISTICHE
MECCANICHE SI DEGRADINO. OLTRE IL 50% DEL RAME
PRODOTTO È IMPIEGATO NELLA PRODUZIONE DI LEGHE.
L’ OTTONE
E’ UNA LEGA COMPOSTA DA RAME E ZINCO, PRESENTE
IN PERCENTUALE VARIABILE DAL 10 AL 40%. HA COLORE
GIALLO LUCENTE ED È PRATICAMENTE INATTACCABILE
DAGLI AGENTI CHIMICI. VIENE UTILIZZATO NELLA
REALIZZAZIONE DI RUBINETTERIE, VITI, BULLONI,
LAMPADARI, ORGANI MECCANICI CHE LAVORANO A
CONTATTO CON L’ACQUA E CON IL VAPORE. GLI OTTONI
SPECIALI, OLTRE ALLO ZINCO, CONTENGONO PICCOLE
PERCENTUALI DI STAGNO, ALLUMINIO E NICHEL.
IL BRONZO
E’ UNA LEGA COMPOSTA DA RAME E STAGNO A CUI, IN
ALCUNI CASI, È POSSIBILE AGGIUNGERE METALLI COME
NICHEL, SILICIO, CADMIO, ALLUMINIO. NEI BRONZI
COMUNI LA PERCENTUALE DI STAGNO È VARIABILE:
L’AUMENTO NE DETERMINA UNA MAGGIORE DUREZZA,
MENTRE IL COLORE PASSA DAL GIALLO AL BIANCO. NEI
BRONZI SPECIALI, L’AGGIUNTA DI NICHEL, SILICIO E
CADMIO AUMENTA LA RESISTENZA ALL’ACQUA E AGLI
AGENTI ATMOSFERICI.
L’ALLUMINIO
L’ALLUMINIO È UN METALLO PRESENTE IN QUASI TUTTE LE ROCCE,
SOPRATTUTTO SOTTO FORMA DI OSSIDI. E’ DUTTILE, MALLEABILE E MOLTO
LEGGERO (IL SUO PESO SPECIFICO È DI 2,7 KG/DM3 ); È INOLTRE UN BUON
CONDUTTORE DI CALORE E DI ELETTRICITÀ, TANTO DA ESSERE UTILIZZATO
PER PRODURRE CAVI ELETTRICI.
SI RICAVA DA UN MINERALE DETTO BAUXITE, LA CUI ESTRAZIONE RICHIEDE
TEMPI LUNGHI ED È PIUTTOSTO COMPLESSO. IL MATERIALE OTTENUTO È POI
FILTRATO E SOTTOPOSTO A CALCINAZIONE IN FORNO. LA RAFFINAZIONE
DEFINITIVA DELL’ALLUMINIO AVVIENE PER ELETTROLISI.
LE LEGHE DI ALLUMINIO O LEGHE LEGGERE
LE LEGHE D’ALLUMINIO HANNO COME CARATTERISTICA PRINCIPALE QUELLA DI
UNIRE LA RESISTENZA MECCANICA A UNA NOTEVOLE LEGGEREZZA; CIÒ LE
RENDE UTILI NEI SETTORI AUTOMOBILISTICO E AERONAUTICO. LA PIÙ
UTILIZZATA È IL DURALLUMINIO, FORMATA DAL 95% DI ALLUMINIO, DAL 4%
DI RAME E DA PICCOLE PERCENTUALI DI MAGNESIO E MANGANESE. ALTRA
LEGA DI GRANDE IMPORTANZA È L’ANTICORRODAL, CHE CONTIENE ANCHE
L’1,1% DI SILICIO ED È MOLTO RESISTENTE AGLI AGENTI ATMOSFERICI E ALLA
CORROSIONE.
IL MAGNESIO
IL MAGNESIO È UN METALLO BIANCO ARGENTEO MOLTO COMUNE,
IN QUANTO COSTITUISCE IL 2,5% DELLA CROSTA TERRESTRE; NON
SI TROVA TUTTAVIA ALLO STATO LIBERO, MA SEMPRE SOTTO
FORMA DI COMPOSTI. LA CARATTERISTICA CHE LO
CONTRADDISTINGUE È LA LEGGEREZZA: IL SUO PESO SPECIFICO,
INFATTI, È DI SOLI 1,7 KG/DM3. TROVA IMPIEGO NELL’INDUSTRIA
SOPRATTUTTO COME COMPONENTE DELLE LEGHE LEGGERE E
ULTRALEGGERE, UTILI PER I PRODOTTI AEREONAUTICI E
AUTOMOBILISTICI. FONDE A 651 °C.
LE LEGHE ULTRALEGGERE
SI CHIAMANO ANCHE LEGHE DI MAGNESIO E
CONTENGONO, OLTRE A QUESTO METALLO,
ANCHE ALLUMINIO E PICCOLE PERCENTUALI DI
RAME E ZINCO. LA PIÙ IMPORTANTE È
L’ELEKTRON CHE HA BUONA RESISTENZA
MECCANICA E PUÒ ESSERE FACILMENTE
LAVORATA PER STAMPAGGIO E FUCINATURA.
METALLI COMUNI E METALLI NOBILI
I METALLI POSSONO ESSERE DISTINTI IN
METALLI COMUNI
E
METALLI NOBILI
A SECONDA DELLA LORO DISPONIOBILITÀ E
DEI COSTI NECESSARI PER OTTENERLI
METALLI COMUNI E METALLI NOBILI
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LO ZINCO
IL PIOMBO
LO STAGNO
IL CROMO
L’ARGENTO
L’ORO
IL PLATINO
IL TITANIO
I METALLI FATTI DI POLVERE
LO ZINCO
LO ZINCO È UN METALLO DI COLORE LEGGERMENTE BLUASTRO E
LUCENTE CHE POSSIEDE UN GRANDE RESISTENZA AGLI AGENTI
ATMOSFERICI: INFATTI, SE ESPOSTO ALL’ARIA, SI RICOPRE DI UN
SOTTILE STRATO CHE LO PROTEGGE DA ULTERIORI AGGRESSIONI.
PER QUESTA SUA CARATTERISTICA VIENE USATO PER RIVESTIRE
LAMIERE,FILI E TUBI DI ACCIAIO CHE DEVONO ESSERE USATI
ALL’APERTO. LO ZINCO FONDE A 149 °C ED ENTRA IN LEGA CON IL
RAME PER LA PRODUZIONE DELL’OTTONE. SI ESTRAE DAI SUOI
MINERALI, IL PIÙ IMPORTANTE DEI QUALI È LA BLENDA.
IL PIOMBO
IL PIOMBO È UN METALLO TENERO, MALLEABILE E DUTTILE. HA UN ELEVATO
PESO SPECIFICO (11,3 KG/DM³), COLORE GRIGIO E UN PUNTO DI FUSIONE
PIUTTOSTO BASSO (327°C). RESISTE BENE AGLI AGENTI ATMOSFERICI E, IN
GENERE, ANCHE AGLI ACIDI. VIENE UTILIZZATO PER LA FABBRICAZIONE DEGLI
ELEMENTI DEGLI ACCUMULATORI ELETTRICI, PER LA PRODUZIONE DI TUBI,
CONDUTTURE E SCARICHI DELL’ACQUA, ANCHE SE IN QUESTO SETTORE VIENE
SPESSO SOSTITUITO DA TUBI IN MATERIALE PLASTICO. È IN GRADO DI
ASSORBIRE LE RADIAZIONI, PER CUI VIENE UTILIZZATO PER REALIZZARE
PANNELLI DI PROTEZIONE PER OPERATORI IN ZONE RADIOATTIVE.
LO STAGNO
LO STAGNO È UN METALLO DI COLORE CHIARO E
LUCENTE, MOLTO MALLEABILE MA POCO DUTTILE E
SCARSAMENTE RESISTENTE. FONDE A UNA
TEMPERATURA DI SOLI 232°C , PER TANTO VIENE USATO
PER LA REALIZZAZIONE DI LEGHE PER SALDATURE
DOLCI (A STAGNO). ENTRA IN NUMEROSE LEGHE DI
GRANDE IMPORTANZA, COME I BRONZI COMUNI E
SPECIALI. È UN METALLO FONDAMENTALE PER LA
PRODUZIONE DELLA LATTA.
IL CROMO
IL CROMO HA UN COLORE GRIGIO-AZZURRO CHIARO E
LUCENTE. POSSIEDE UNA GRANDE RESISTENZA AGLI
AGENTI ATMOSFERICI, TANTO CHE VIENE MOLTO
UTILIZZATO PER COPRIRE ALTRI MATERIALI PER VIA
ELETTROLITICA, IN PARTICOLARE L’ACCIAIO E L’OTTONE
(ACCIAIO E OTTONE CROMATI). È POI USATO IN LEGA
COME FERRO E NICHEL NEGLI ACCIAI INOSSIDABILI. HA
UN PUNTO DI FUSIONE PIUTTOSTO ELEVATO (1615°C).
L’ARGENTO
L’ARGENTO È UN METALLO NOBILE, DUTTILE, MALLEABILE, OTTIMO
CONDUTTORE DI ELETTRICITÀ E DI CALORE. SI TROVA IN NATURA SIA ALLO
STATO NATIVO, IN BLOCCHI ANCHE DI DIVERSI CHILOGRAMMI, SIA SOTTOFORMA
DI UN COMPOSTO CHIAMATO ARGENTITE (SOLFURO D’ARGENTO). L’ARGENTO
PURO È IMPIEGATO DI RADO, IN QUANTO MOLTO TENERO E POCO RESISTENTE.
IN LEGA CON IL RAME, INVECE ACQUISTA DUREZZA E RESISTENZA MECCANICA,
PER CUI VIENE UTILIZZATO PER LA PRODUZIONE DI MONETE, VASI, PIATTI,
VASSOI, POSATE, CANDELABRI, STATUETTE E OGGETTI DI LUSSO, IN GENERE IN
LEGA DI 800 MILLESIMI (CIOÈ 80% DI ARGENTO E 20% DI RAME).
L’ORO
L’ORO È UN METALLO IL CUI VALORE SERVE ANCHE COME
RIFERIMENTO NELLA DETERMINAZIONE DEI PREZZI, TANTO
CHE SE NE POSSIAMO RICAVARE FILE E LAMINE FINISSIMI È UNO
DEI METALLI PIÙ PESANTI (PESO SPECIFICO PARI A 19,32KG/DM³).
QUANDO È PURO (24 CARATI) È POCO UTILIZZATO PERCHÉ
TROPPO TENERO. IN LEGA CON IL RAME E L’ARGENTO TROVA
APPLICAZIONE IN OREFICERIA AL TITOLO DI 18 CARATI (18 PARTI
D’ORO SU 24). L’ORO BIANCO È COSTITUITO DA UNA LEGA DI ORO
E PLATINO (ORO ALL’80%) E VIENE USATO SIA IN OREFICERIA SIA
IN ODONTOTECNICA.
IL PLATINO
IL PLATINO È UN METALLO NOBILE DI COLORE BIANCO
ARGENTO, DUTTILE, MALLEABILE E TENERO. È ANCORA
PIÙ PESANTE DELL’ORO (PESO SPECIFICO PARI A 21,37
KG/DM³). È INOSSIDABILE E NON VIENE ATTACCATO
DAGLI ACIDI. FONDE A 1773°C. VIENE UTILIZZATO IN
LEGA CON L’ORO E IL RAME SIA IN OREFICERIA SIA IN
ODONTOTECNICA.
IL TITANO
IL TITANIO È UN ELEMENTO LARGAMENTE PRESENTE IN NATURA SOTTO FORMA DI
OSSIDI ED È CONTENUTO IN DIVERSI MINERALI. È IL NONO ELEMENTO IN ORDINE DI
DIFFUSIONE E IL QUARTO TRA I METALLI PRESENTI SUL PIANETA IN MAGGIORE
QUANTITÀ (PRECEDUTO SOLTANTO DALL’ALLUMINIO, DAL FERRO E DAL MAGNESIO). I
PRINCIPI MINERALI DAI QUALI È POSSIBILE ESTRARLO SONO IL RUTILO (TI0₂) E
L’ILMENITE (FETI0₃); MA POICHÉ L’ESTRAZIONE È ALQUANTO COMPLESSA E COSTOSA,
È STATO POSSIBILE REALIZZARLO SOLAMENTE VERSO LA FINE DEGLI ANNI TRENTA DEL
SECOLO SCORSO. IL COMPLICATO E DISPENDIOSO PROCESSO DI PRODUZIONE HA
FATTO SI CHE IL TITANIO FOSSE UTILIZZATO SOLO PER PRODURRE OGGETTI DI
PREGIO. HA UN PESO SPECIFICO DI SOLI 4,5 KG/DM³ E UN’OTTIMA RESISTENZA
MECCANICA, CHE LO RENDONO PARAGONABILE AGLI ACCIAI INOSSIDABILI MA CON
CIRCA LA METÀ DEL PESO. TALI CARATTERISTICHE RENDONO IL TITANIO E LE SUE
LEGHE IDEALI NELL’INDUSTRIA AERONAUTICA E AEROSPAZIALE.
I METALLI FATTI DI POLVERE
LA MODERNA METALLURGIA CONSENTE DI PRODURRE PEZZI METALLICI DI GRANDE QUALITÀ
USANDO COME MATERIA PRIMA SEMPLICI POLVERI ANZICHÉ MATERIALI IN BARRE O LINGOTTI.
IL PROCEDIMENTO SEGUE ALCUNE FASI SPECIFICHE:
PRODUZIONE DELLE POLVERI DEI VARI MATERIALI, CHE PUÒ AVVENIRE CON PROCEDIMENTI
MECCANICI DI MACINAZIONE E FRANTUMAZIONE, OPPURE CON METODI FISICO-CHIMICI;
MISCELAZIONE DEI COMPONENTI IN BASE AL MATERIALE CHE SI VUOLE OTTENERE;
FORMAZIONE E COMPATTAZIONE MECCANICA IN STAMPI PREDISPOSTI;
SINTERIZZAZIONE, CIOÈ RISCALDAMENTO E CONTEMPORANEA PRESSATURA ALL’INTERNO DELLO
STAMPO, DOVE LA TEMPERATURA NON DEVE SUPERARE QUELLA DI FUSIONE DEL COMPONENTE
PRINCIPALE.
È COSÌ POSSIBILE OTTENERE LEGHE ALTRIMENTI IRREALIZZABILI CON IL SISTEMA DELLA FUSIONE
A CAUSA DELL’INCOMPATIBILITÀ DEI MATERIALI. INOLTRE, SI HA LA POSSIBILITÀ DI UTILIZZARE AL
MASSIMO I MATERIALI SENZA SPRECHI, AUMENTANDO NOTEVOLMENTE LA PRODUTTIVITÀ .
LA NUAVA LEGA SUPERELASTICA
<<MI PIEGO MA NON MI SPEZZO>> POTREBBE ESSERE LO SLOGAN - POCO ORIGINALE, FORSE, MA DECISAMENTE AZZECCATO - DI UN
NUOVO MATERIALE CHE VA AD ARRICCHIRE LA FAMIGLIA DEI METALLI ELASTICI. SI TRATTA DI UNA LEGA A MEMORIA DI FORMA A
BASE DI FERRO, DOTATA DI RESISTENZA E, SOPRATTUTTO, DI UN INCREDIBILE ELASTICITÀ ANCHE SE A TEMPERATURA AMBIENTE:
PUÒ TORNARE ALLA SUA FORMA INIZIALE DOPO AVER SUBITO UNA DEFORMAZIONE DEL 10 – 13% PRATICAMENTE COME LA
GOMMA. QUANDO UNA LEGA A MEMORIA DI FORMA (O SMA, ACRONIMO DEL NOME IN INGLESE SHAPE MEMORY ALLOYS) VIENE
RAFFREDDATA, ASSIEME AD UNA PARTICOLARE STRUTTURA CRISTALLINA (DETTA “FORMA MARTENSITICA”) CHE SI DEFORMA CON
FACILITÀ. RIPORTANDO IL MATERIALE ALLA TEMPERATURA INIZIALE, QUESTO TORNA ALLA SUA STRUTTURA DI PARTENZA (FORMA
AUSTENITICA). FINO A POCO TEMPO FA, LA SMA PIÙ ELASTICA E AL TEMPO STESSO PIÙ RESISTENTE ERA IL NITINOLO, LEGA DI
NICHEL E TITANIO USATA COMUNEMENTE NELLA COSTRUZIONE DI ANTENNE PER TELEFONI CELLULARI, PROTESI DENTALI O ALTI
PRESIDI MEDICI COME GLI STENT CORONARICI (PROTESI CHE VENGONO INSERITE NELLE ARTERIE PER MANTENERLE LIBERE DA
OSTRUZIONI). ORA, I RICERCATORI DELL’INSTITUTE OF MULTIDISCIPLINARY RESERCH FOR ADVANCED MATERIALS DELLA TOHOKU
UNIVERSITY (GIAPPONE), GUIDATI DA TOSHIHIRO OMORI, SONO RIUSCITI A CREARE UNA SMA CHE BATTE IL NITINOLO SIA PER
DEFORMABILITÀ SIA PER ROBUSTEZZA. SEBBENE NON SIA IL PRIMO MATERIALE CHE VIENE IN MENTE QUANDO SI PENSA A
QUALCOSA DI ELASTICO, GLI INGEGNERI GIAPPONESI HANNO PENSATO DI USARE IL FERRO (CHE HA IL VANTAGGIO DI ESSERE
ECONOMICO E FACILMENTE REPERIBILE): HANNO COSÌ SVILUPPATO UNA LE PORICRISTALLINA COSTITUITA DA FERRO, NICHEL,
COBALTO, ALLUMINIO E TITANIO. A 20°C, QUESTO MATERIALE MOSTRA UN’ELASTICITÀ DOPPIA RISPETTO A QUELLA DEL NITINOLO
ED È RESISTENTE QUANTO UNA NORMALE LEGA INDUSTRIALE.