Alluminio

L'alluminio è un metallo tenero, leggero ma resistente, con un aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando è esposto all'aria e che previene la corrosione. L'alluminio pesa circa un terzo dell'acciaio o del rame; è malleabile, duttile e può essere lavorato facilmente; ha una eccellente resistenza alla corrosione e durata. Inoltre non è magnetico, non fa scintille, ed è il secondo metallo per malleabilità e sesto per duttilità. L'alluminio è uno degli elementi più diffusi sulla terra, secondo solo a ossigeno e silicio. In natura si trova sempre combinato con altri elementi; è presente in numerosi minerali. Dal punto di vista industriale questo metallo leggero (la sua densità è di 2.71 g/cm³) viene prodotto a partire dalla bauxite, roccia rosso bruno o giallo, diffusa soprattutto negli USA, in Russia, Guyana, Ungheria, nei territori dell'ex Jugoslavia.
Le proprietà salienti dell'alluminio sono:

> Basso peso specifico, pari a circa un terzo di quello dell'acciaio o delle leghe di Rame
> Elevata resistenza alla corrosione
> Alta conducibilità termica ed elettrica
> Atossicità
> Elevata plasticità
> Eccellente duttilità e malleabilità
> Basso potere radiante
> Difficile saldabilità (per la formazione di alluminia, per saldare l'alluminio occorre isolare il giunto di saldatura dall'ossigeno dell'aria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma)
> Pochi elementi in natura si prestano a costituire un numero così elevato di leghe come l'alluminio. Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono all'alluminio determinati quantitativi di elementi alliganti. Quando si combina con altri elementi, le caratteristiche di questo metallo, che allo stato puro è tenero e duttile, cambiano radicalmente. Basta un solo esempio: l'ossido di alluminio (Al2O3) o corindone (i cristalli trasparenti della migliore qualità sono più conosciuti come zaffiri e rubini), è la sostanza naturale più dura dopo il diamante, con durezza relativa 9 nella scala di Mohs.
Per quanto riguarda le leghe metalliche formate dall'alluminio, le peculiarità in comune per tutte sono:

> Bassa temperatura di fusione compresa tra i 510 ed i 650°C
> Basso peso specifico, compreso tra 2,66 e 2,85 gr/cm3
> Elevatissima conducibilità elettrica e termica
> Contenuto di alluminio maggiore del 95%
> Gran parte degli elementi metallici sono solubili nell'alluminio, tuttavia rame (Cu), silicio (Si), magnesio (Mg), zinco (Zn), manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per l'alluminio a costituire le leghe madri; accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe, conosciuti come correttivi. Si trovano aggiunte, per scopi particolari, piccole percentuali di nichel, titanio, zirconio, cromo, bismuto, piombo, cadmio, scandio ed anche stagno e ferro, quest'ultimo peraltro sempre presente come impurezza. Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti all'alluminio di base da soli si hanno leghe binarie, quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie.
Ogni elemento possiede il suo particolare effetto, per esempio:

> Silicio: migliora la colabilità e riduce il coefficiente di dilatazione;
> Magnesio: aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare;
> Manganese: aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione;
> Rame: accresce la resistenza meccanica, soprattutto a caldo;
> Zinco: soprattutto se associato al magnesio, conferisce un'elevata resistenza meccanica.