5.1 Introduzione, controllare le proprietà meccaniche 5.2 Prova di trazione – sforzo e deformazione
- deformazione elastica, modulo di Young - resistenza meccanica, carico di snervamento deformazione a freddo, indurimento
5.3 Deformazione a freddo, indurimento 5.4 Prove di durezza
5.5 Prova d’urto – tenacità - energia adsorbita - tenacità e frattura 5.6 Riassunto
5.7 Domande di verifica
5. Prove meccaniche e proprietà dei materiali
5.1 Controllare le proprietà tecnologiche
In#un#cristallo#con#re.colo#non/disturbato#le#dislocazioni#si#muovano#appena#
che#lo#sforzo#di#taglio#τ#>#di#τcrit#.###/>#stru%ura'cristallografica,''CFC'='du3le' Dife<#re.colari#impediscono#o#bloccono#il'movimento'delle'disloczioni:#
#/>#dife<#di#punto:###atomi,#alligazione#(indurimento'per'soluzione'solida)'' />#dife<#di#linea:###dislocazioni##(deformazione'a'freddo)#
/>#dife<#di#superficie:##bordi#di#grano#(indurimento'per'grani'fini)#
Così#si#presentano#delle#possibilità'tecnologiche#per#modificare#le#proprietà#
meccaniche#(resistenza,#du<lità)#in'maniera'mirata#tramite#il#.po#e#il#numero#
dei#dife<#re.colari.##
Dislocazioni#si#muovano#facilmente#–#du<le#
Dislocazioni#impedi.#–#resistente,#duro#
Dislocazioni#blocca.#–#resistente#ma#fragile#
5.1 Determinare le proprietà meccaniche
Le#proprietà#meccaniche#di#mol.#materiali#metallici,#leghe#come#acciai#o#oGoni,#
si#trovano#pubblica.#nei#libri,#norme#e#linee#guida,#etc.##Ques.#valori#(durezza,#
resistenza,#du<lità…)#si#oGengono#da#prove#meccaniche#standardizzate.#
Domanda:'Quali'sono'lo'proprietà'meccaniche'?'
5.2 Prova di trazione
La#prova#di#trazione#consente#di#valutare#la#resistenza#meccanica#e#la#du<lità#dei#
materiali.#Un#campione#viene#.rato#fino#a#roGura#in#un#tempo#rela.vamente#
breve#e#a#velocità#costante.##
tensione:##σ#=#F#/#A
0#F:####forza#
A0###sezione#iniziale#
deformazione:##ε#=#(l#–#l
0)#/#l
0#l0###lunghezza#iniziale#
l#####lunghezza#
Forza#F#
misura#
lunghezza#
5.2 Campioni per la prova di trazione
Domanda:#perché#il#diametro#al#punto#dove#viene#montato#il#campione#nella#
macchina#di#trazione#è#maggiore#del#diametro#nel#traGo#u.le#?#
I#campioni#per#la#prova#di#trazione#sono#standardizza.#e#devono#rispeGare#tuGe#le#
dimensioni.###
Il#tra%o'uCle'(lunghezza#lo)##
è#50#±#0.125#mm##
Il#diametro#d#nel#traGo#u.le#è#
12.5#±#0.25#mm#
5.2 Curva di trazione
Domanda:##Qual’è#il#significato#dell’#interruzione#dell’#asse#?##
Dalla#prova#di#trazione#si#o<ene#un#diagramma#forza'F#verso#allungamento'l#
misurato#dall’#estensiometro#(deformazione).##
Forza#F#
(kN)#
Lunghezza#estensiometro#(mm)#
Forza#F### #kN#
#
Tensione#σ# #Pa#(N/m2)#
#
#
1#MPa#=#1#N/mm2#
5.2 Diagramma sforzo deformazione
I#valori#registra.#vengono#conver..#in#valori#di#sforzo#nominale#σ#e#defor/
mazione#nominale#ε.##
Sforzo#σ#(MPa)#
Deformazione#ε#
Modulo#di#Young#
carico#di##
snervamento#
carico#di#roGura#
plas.ca#
elas.ca#
sforzo#σ#=#F/A0##(Mpa)#
ε#=#(l#/#lo)/lo##(/)#
Domanda:#come#si#spiega#che#con#sforzo#decrescente#la#deformazione#aumenta#?##
5.2 Proprietà meccaniche
Le#proprietà#meccaniche#che#si#oGengono#dalle#curve#di#trazione#sono#
#
1 Modulo#di#Young#E#(modulo#di#elas.cità)#
2 Carico#di#snervamento#σs#
3 Carico#di#roGura#σm#
4 Allungamento#a#roGura#
5 Strizione#a#roGura#
Per#il#disegno#di#una#struGura#/#macchina#servono#sopratuGo#il#modulo'di'Young' E#ed#il#carico#di#snervamento#σs#
5.2 Il modulo di Young - rigidità
Il#modulo#di#Young#(modulo#di#elas.cità)#si#ricava#della#curva#di#trazione,#nella#
parte#della#deformazione#elas.ca.##
Modulo#di#elas.cità#E#=#σ#/#ε####(GPa)###/>#legge#di#Hook#
Spiegare#perché#il#modulo#di#elas.cità#dell’#alluminio#è#tre#volte#inferiore#di#quello#
del#ferro.##
5.2 Carico di snervamento, carico di rottura
Il#carico#di#snervamento#σs#rapprenta#lo#sforzo#al#di#sopra#di#quello#si#manifestano#
delle#deformazioni#plas.che#permanen.#nel#materiale.##
σ$
ε$
carico#si#snervamento#σs###
Per#materiali#dove#un#carico#di#snervamento#non#è#neGo,#si#usa#una#definizione,#
il#carico#misurato#ad#una#deformazione#di#0.2#%##/>#σ
σ0.2' carico#si#roGura#σm###
σs#
Lavoro#di#deformazione:##
5.2 Duttile e fragile
Esempi#di#materiali#fragili:#
W3C#
CaSO4#
σ$
ε$
Whisker#
di#ferro##
Fe#
x# x#
x#
Domanda:##spiegare#perché#ques.#materiali#si#comportano#fragile.##
5.2 Duttile e fragile
Esempi#di#materiali#du3li:##
Leghe#di#alluminio#
Domanda:##spiegare#perché#ques.#materiali#si#comportano#du<le.##
