LA LEGA

LEGHE

La prima lega ottenuta in Mesopotamia, intorno al 2500 a.C.

La maggior parte dei metalli viene impiegata non allo stato puro ma sotto forma di leghe. Queste, dure e resistenti, sono formate da due o piú metalli, talora anche con tracce di materiali non metallici, secondo le necessità. I metalli usati dall’uomo, intorno al 4000 a.C., furono il rame, l’oro, l’argento. Erano belli da vedere, ma allo stato puro erano troppo molli per essere impiegati vantaggiosamente. Poi, verso il 2500 a.C., gli abitanti della regione mesopotamica scoprirono per caso le proprietà della lega di stagno e rame, cioè il bronzo. L’umanità entrò così nella prima era caratterizzata dall’uso dei metalli, nota come l’età del bronzo.
La lega di bronzo, molto dura, conserva la resistenza alla corrosione e la duttilità dei due metalli componenti. Le sue caratteristiche spinsero i primi operai metallurgici a compiere esperimenti nella fusione di altre leghe. Giunsero così a produrne una serie, basata sui metalli allora conosciuti, tra cui la lega impiegata per saldare tra loro altri metalli.
Intorno al 1400 a.C. venne scoperto l’ottone, una lega di rame e zinco. Ma il suo impiego su vasta scala si ebbe solo intorno al 250 a.C. quando i Romani l’utilizzarono per coniare monete. Sempre nell’era pre-cristiana, si arrivò a ottenere un’altra importante lega metallica, l’acciaio, cioè ferro contenente quantità minime di carbonio. Inizialmente lo si produceva forgiando il ferro, cioè martellandolo dopo averlo per molte volte riscaldato.
La richiesta di metalli e leghe crebbe lentamente finché, a partire dal XVIII secolo, la Rivoluzione Industriale determinò un aumento vertiginoso della domanda, soprattutto per la costruzione di macchinari. L’avvento del motore a vapore suscitò la richiesta di metalli di elevata qualità per la fabbricazione di cuscinetti.
Nel 1839, l’ingegnere americano Isaac Babbitt inventò un’eccellente lega per questo scopo, formata da rame, stagno e antimonio. Nel 1856 l’inglese Henry Bessemer introdusse il suo processo per la produzione di acciaio su larga scala. E 27 anni dopo, un suo compatriota, Robert Hadfield, sviluppò l’acciaio al manganese, una lega particolarmente resistente e durevole, adatta alla costruzione di rotaie, di macchinari per frantumare le pietre, di scavatrici.

Verso la fine del XIX secolo il fisico svizzero Charles Guillaume produsse una lega contenente nichel, nota come invar, che non si altera alle minime variazioni di temperatura. Questa proprietà la rende insostituibile nella costruzione di strumenti e di componenti di macchine di precisione. Nel 1900 l’ingegnere americano Frederick W. Taylor, che in seguito si sarebbe segnalato per le sue ricerche sulla produzione in serie, sviluppò un acciaio particolare, con percentuali di tungsteno e cromo, adatto a utensili da taglio, dato che conserva la sua durezza anche se incandescente. Nel 1913, l’inglese Harry Brearley scoprì che, aggiungendo cromo all’acciaio, se ne impediva l’ossidazione.
L’anno successivo, le acciaierie tedesche Krupp stabilirono che l’acciaio, contenente 18 parti di cromo e 8 di nichel, si comportava in modo ancora migliore.
Nacque così l’acciaio inossidabile, divenuto ormai familiare in tutto il mondo.
Altre importanti leghe, prodotte nel XX secolo, impiegano l’alluminio e piccole quantità di altri metalli, quali il manganese e il ferro. Le macchine utensili e i loro componenti sono spesso fatti con questi materiali. Le leghe bronzo-alluminio vengono usate per la produzione di eliche navali. Le leghe nichel-cromo, capaci di sopportare fortissime tensioni, a temperature elevate, furono sviluppate durante la Seconda Guerra Mondiale per essere impiegate negli aerei a reazione. Se si aggiungono titanio, cobalto, e metalli resistenti al calore, quali il tungsteno e il molibdeno, si ottengono le cosiddette superleghe, che si sono dimostrate essenziali nello sviluppo dei motori dei razzi.