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Proprieta meccanica . Prova a trazione
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Di cosa parla
- Introduzione alla Metallurgia: Studio delle proprietà meccaniche dei materiali (resistenza, limiti di deformazione) misurate tramite prove convenzionali (trazione, compressione, flessione, durezza, impatto, fatica, scorrimento viscoso).
- Proprietà Meccaniche e Prove:
- Tensione e Deformazione: Concetti di tensione nominale, deformazione nominale, tensione e deformazione di taglio.
- Prova di Trazione: Test statico che fornisce grandezze essenziali per progettazione. Include l'analisi delle curve tensione-deformazione, la Legge di Hooke, e distingue tra deformazione elastica e plastica.
- Modulo Elastico (E): Indica la rigidezza, influenzato da forze di legame e impacchettamento atomico; diminuisce con la temperatura.
- Tensione di Snervamento: Misura la resistenza alla deformazione plastica permanente, cruciale in fase di progettazione e fortemente dipendente dalla microstruttura.
- Resistenza a Trazione (Rm): Tensione massima che il materiale può sopportare prima della rottura, spesso preceduta da strizione.
- Duttilità: Capacità di un materiale di deformarsi plasticamente (misurata da allungamento e strizione a rottura).
- Incrudimento: Aumento della resistenza del materiale durante la deformazione plastica.
- Tenacità: Energia assorbita dal materiale fino a rottura.
- Frattura: Distinzione tra frattura duttile e fragile, con analisi dei fattori che la influenzano come la temperatura e il tenore di carbonio.
- Prove a Impatto (Resilienza): Valutano la resistenza all'urto e determinano la temperatura di transizione duttile-fragile, influenzata da variabili come la temperatura e la composizione chimica.
- Durezza: Misura la resistenza alla deformazione plastica permanente, correlata alla resistenza a trazione, con diverse metodologie (Brinell, Vickers, Rockwell, Knoop).
- Fatica: Cedimento sotto sollecitazioni dinamiche cicliche, analizzato tramite curve di Wohler e caratterizzato da un limite di fatica.
- Scorrimento Viscoso (Creep): Deformazione plastica dipendente dal tempo sotto carico costante a elevate temperature, fino a frattura.
- Microstrutture, Difetti e Rinforzo:
- Solidificazione: Processo di nucleazione e accrescimento che forma la struttura cristallina del materiale; influisce sulle proprietà meccaniche.
- Difetti di Solidificazione: Includono porosità da gas, cavità di ritiro e inclusioni non metalliche, che riducono la resistenza del materiale.
- Difetti Reticolari: Vacanze, interstiziali, sostituzionali e dislocazioni (spigolo, vite, miste) che determinano la deformazione plastica e le proprietà meccaniche.
- Meccanismi di Rinforzo: Alligazione (soluzione solida), incrudimento, affinamento del grano e precipitazione/dispersione di seconde fasi per aumentare la resistenza.
- Leghe Metalliche e Trattamenti:
- Diagrammi di Stato: Essenziali per comprendere le fasi e le trasformazioni (es. diagramma Fe-C per acciai e ghise, forme allotropiche del ferro).
- Trattamenti Termici degli Acciai: Ricottura (omogeneizzazione, addolcimento), normalizzazione (affinamento grano), tempra (formazione martensite) e rinvenimento (aumento tenacità). Vengono anche trattate tempra superficiale, cementazione e nitrurazione.
- Leghe di Alluminio: Caratteristiche principali (leggerezza, conducibilità, resistenza a corrosione), tipi di leghe (da deformazione plastica, da fonderia) e loro trattamenti termici e meccanismi di rinforzo.
- Processi di Fabbricazione e Saldabilità:
- Processi Fusori: Colata in sabbia, conchiglia e pressocolata.
- Deformazione Plastica: Laminazione, trafilatura, estrusione, forgiatura.
- Metallurgia delle Polveri: Sinterizzazione.
- Saldabilità: Discussione sull'influenza degli elementi di lega (carbonio equivalente) e sulla gestione dei difetti nei processi di saldatura.
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