Valvole in Titanio, Nimonic & Inconel

 


Cosa accomuna questi materiali?

Perchè sono così ricercati nel mondo del motorsport?


Partiamo dalla loro composizione, di base sono tutte leghe, il che significa che non esistono in natura, ma vengono create dall'uomo in laboratorio e poi in fonderia.

Titanio : 4,5% Alluminio - 2% Molibdeno - 1,6% Vanadio - 0,5% Ferro - 0,3% Silicio

Nimonic : 50% Nichel - 20% Cromo - 10% titanio - 10% Alluminio

Inconel : Nichel (48%-72%) - Cromo (14%-29%)

Queste le composizioni di base dei materiali sopra citati, poi al variare della miscelazione posso nascere delle varianti come i vari Nimonic 75, 90 o 105, Inconel 600, 713 o 718 ed il Titanio di grado 1, 2, 3, 4 ecc ecc


Nel mondo del motorsport sono spesso usati questi materiali per la loro eccezionale resistenza meccanica, termica o all'usura.

Le valvole, per esempio, sono tra gli organi motore più sollecitati e soggetti ad alte temperature, usura e forza meccanica applicata dalla molla posteriore. Eppure senza la loro chiusura ermetica con la sede, il funzionamento del motore resta solo un sogno.

Una valvola che non riesce a chiudere ermeticamente la camera di combustione porta a tanti inconvenienti, tra cui perdita di compressione nei cilindri e la relativa potenza nominale del motore.

Anche le molle valvole sono costruite con questi varie tipologie di materiale, sempre per le stesse qualità tecniche, ma in special modo le molle sfruttano la durezza di questi materiali rispetto al classico acciaio, facendo in modo da avere carichi maggiori rispettando le stesse dimensioni e soprattutto con un peso maggiore.

La legerezza, altro punto a favore di queste leghe, soprattutto del titanio, materiale con il peso specifico piu basso di tutti i materiali ferrosi a base di Nichel.
4,5g per cm3 e punto di fusione piu di 1500gradi, al secondo e terzo posto troviamo il Nimonic e Inconel che variano da 8g a 8,5g per cm3.

Le famose bielle in titanio, mito e leggenda del mondo del motorsport, dall'ineguagliabile legerezza ma anche fragilità, a patto che chi le produce usi la giusta mescola di titanio per garantirne l'affidabilità. A parità di una classica biella in Acciaio essa peserà il 40/45% in meno rispattando le stesse dimensioni, il tutto a beneficio della rotazione, del carico dell'albero motore e cuscinetti e del relativo peso complessivo del manovellismo. La massa rotante ed alternata avrà un peso minore.


In conclusione possiamo affermare che queste leghe speciali sono indicate per motori forgiati o elaborati, che dir si voglia, per aumentare l'affidabilità e la prestazione. Noi in officina di rettifiche trattiamo materiali speciali di questo tipo per elaborare e forgiare motori.

Commenti