Leghe Industriali del Magnesio

[Aldebaran]

Generalità:

il magnesio è un metallo bianco leggerissimo, che brucia all'aria con fiamma molto viva.



Chimica

il magnesio è l'elemento chimico di simbolo Mg, di numero atomico 12 e di peso atomico 24,312. Venne isolato nel 1829 da Antoine Bussy. È un solido bianco argenteo, di densità 1,74 che fonde a 650 °C e bolle a 1.107 ºC. È malleabile, ma poco duttile. Inalterabile in aria secca, si ossida in aria umida e brucia, se in nastro sottile, filo o polvere, con fiamma luminosissima dando l'ossido MgO. Si combina al rosso con gli alogeni e con l'azoto, decompone l'acqua bollente, riduce la maggior parte degli ossidi e si scioglie negli acidi.



Stato naturale:

si trova sempre sotto forma di combinazione, nella magnesite, MgCO3, e nella dolomite (cristalli romboedrici) che è carbonato doppio di magnesio e calcio MgCO3.CaCO3 e di cui sono costituite appunto le Dolomiti. Si trova altresì in soluzione come nell'acqua di mare.



Preparazione industriale del magnesio:

la preparazione industriale del magnesio si effettua mediante processi termochimici di riduzione nei quali si tratta l'ossido di magnesio, ottenuto per calcinazione della dolomite, al forno elettrico in presenza di riducenti, come il ferrosilicio. Il magnesio si ottiene sia sotto forma solida sublimata (processo Pidgeon e derivati) sia sotto forma liquida (processo Magnetherm). Il magnesio che si libera allo stato di vapore si condensa nella zona di testa del forno. Nel processo elettrolitico si ottiene in un primo tempo cloruro di magnesio anidro per clorurazione del minerale (magnesia, dolomite). Poi l'elettrolisi del cloruro fuso, a 700 °C circa, lascia il metallo alla superficie del bagno, verso il bacino che costituisce il catodo, mentre il cloro liberato viene ricuperato per il trattamento di clorurazione. Il magnesio preparato elettroliticamente viene successivamente raffinato per sublimazione e distillazione fuori del contatto dell'aria, sotto vuoto o in atmosfera di argon (processo Chaudron).



Impieghi:

i sali sono usati in farmacia e nell'industria tessile. L' ossido MgO è la magnesia. Per sintesi da idrossido di magnesio e biossido di carbonio si prepara un idrocarbonato, detto “magnesia alba”. Il carbonato riscaldato si decompone e dà la “magnesia usta” MgO. L'affinità magnesio-ossigeno fa del magnesio un agente di riduzione e di depurazione. Sotto forma di cupromagnesio è impiegato in fonderia per la disossidazione dei bagni di rame e delle sue leghe: la rapidità della combustione che dà fiamma abbagliante viene sfruttata in fotografia (lampo al magnesio) e in pirotecnica; non si hanno invece pericoli di incendio quando il magnesio è in pezzi e spezzoni di un certo spessore. Il magnesio è impiegato per la desolforazione dell'acciaio pronto da colare (addizione di polvere di magnesio-alluminio), e sotto forma di leghe magnesio-nichel o magnesio-rame, per la fabbricazione della ghisa sferoidale.



Leghe:

le leghe del magnesio costituiscono le leghe “superleggere” (densità inferiore a 2). Per tale caratteristica sono impiegate nelle costruzioni aeronautiche per particolari di cui è indispensabile un peso ridotto. A parità di resistenza il loro peso è inferiore del 20% rispetto alle leghe di alluminio (leghe leggere). Le leghe di uso più frequente sono: magnesio-alluminio-zinco, magnesio-alluminio-rame, magnesio-cerio o zirconio.

Le leghe di magnesio sono suscettibili di estrusione, laminazione, stampaggio; possono essere saldate (ad arco, in atmosfera di argo); sono facilmente lavorabili con utensili. Allo stato di getti da fonderia (pistoni, carter, ruote, ecc.), laminati, fucinati, trafilati, estrusi (eliche, lamierini per il rivestimento delle ali degli aerei), tali leghe possono essere sottoposte al trattamento di bonifica, con un lungo preriscaldamento prima della tempra per omogeneizzarne la struttura, allo scopo di ottenere un miglioramento delle caratteristiche meccaniche.