Appendice A Procedure di calcolo

(1)

Procedure di calcolo

A.1 Calcolo del coeﬃciente delta

In questa sezione si descrive la procedura per il calcolo del coeﬃciente δ che ha premesso di ricavare le relazioni 2.11 e 2.12.

Nel caso in cui logV_M > log V_r≥ log V_M50,δ deve assumere valore 1 quan-do logV_r= logV_M, ovvero quando la velocità di raffreddamento corrisponde alla velocità critica di completa trasformazione martensitica, e valore 1/2 quando logV_r = logV_M50, ovvero quando la velocità di raffreddamento è pari a quella di formazione di una struttura 50% martensitica. Per valori intermedi di logV_r si è deciso di procedere con un’interpolazione lineare, pertanto la legge di variazione di δ sarà del tipo:

δ (log V r) = a · log Vr+b; (A.1)

a e b sono stati ricavati sfruttando i valori noti assunti da δ agli estremi:

⎧ ⎨ ⎩ a · log VM +b = 1 a · log VM50+b = 1 2 , (A.2)

risolvendo il sistema si sono ricavati i valori di a e b in funzione di log V_M e logV_M50:

a = 1

2(logV_M − log V_M50) b = 1 −

logV_M

2(logV_M − log V_M50) (A.3) sostituendo le espressioni A.3 nella A.1 ed eseguendo i calcoli si `e ottenuta la 2.11.

Si `e proceduto in maniera analoga per il calcolo di δ quando log V_M50> logV_r ≥ log V_B; anche in questo caso per logV_r = logV_M50 δ deve assumere

(2)

valore 1/2 mentre quando log V_r = logV_B, ovvero in corrispondenza della velocit`a critica di tempra bainitica, deve essereδ = 0. La legge di variazione `

e sempre del tipo della A.1, mentre le A.2 si modiﬁcano nelle: ⎧ ⎨ ⎩ a · log VM50+b = 1 2 a · log VB+b = 0 (A.4) e risolvendo in a e b si ottiene: a = 1 2(logV_M50− log V_B) b = − logV_B

2(logV_M50− log V_B) (A.5) sostituendo i valori nella A.1 ed eseguendo i calcoli si ottiene la 2.12.

A.2 Calcolo dei parametri termici ﬁttizi per

la simulazione strutturale.

In questa sezione si descrive la procedura che ha portato alla scelta dei parametri termici del materiale utilizzati per la simulazione strutturale.

Si è imposto che la deformazione termica fittiziaεth_fitte quella reale prodotta dalle trasformazioni di fase εtf siano uguali. Per valori numericamente piccoli, come nel nostro caso, si può considerare [1]

εtf _≈ 1

3 ΔV

Vi .

(A.6) Mentre per l’espansione termica vale l’espressione [12]:

εth

fitt(T ) = αsefitt(T − Tref), (A.7)

dove αse_fittè il coefficiente di espansione termica secante fittizio corrispondente al parametro ALPX, T è la temperatura istantanea e T_ref la temperatura di riferimento corrispondente al parametro REFT.

Uguagliando le A.6 e A.7 si ottiene: 1

3 ΔV

Vi =α se

fitt(T − Tref) (A.8)

Imponendo, per semplicit`a di calcolo, T_ref = 0 e ΔV

Vi =T e sempliﬁcando si ottiene: αse fitt = 1 3 (A.9)

(3)

File utilizzati nella

modellazione FEM

B.1 Script per la simulazione di transitorio

termico

Di seguito `e riportato per intero lo script utilizzato per eﬀettuare la simulazione di transitorio termico.

1 ! @ file header

---2 ! !

-3 ! ! Time - stamp : < Tue Apr 08 1 5 : 2 6 : 1 3 2014 > 4 ! ! ANSYS VERSION : 130 5 ! ! UNITS : mm -t - s 6 ! ! NOTE : M o d e l l o p a r a m e t r i c o s i m u l a z i o n e t e r m i c a ruota 2 d i a m e t r i 2 D a s s i a l s i m m e t r i c o 7 ! ! -8 9 FINISH 10 / CLEAR 11 / FILNAME , R u o t a _ 2 _ d i a m _ t e r m 12 / PREP7 13 14 ! * 15 ! * D e f i n i z i o n e p a r a m e t r i 16 ! * 17 18 DI =0 ! D i a m e t r o i n t e r n o 19 D1 =112.7 ! D i a m e t r o e s t e r n o m a g g i o r e 73

(4)

20 D2 =57 ! D i a m e t r o e s t e r n o m i n o r e 21 S1 =140 ! S p e s s o r e a s s i a l e t r a t t o D1 22 S2 =160 ! S p e s s o r e a s s i a l e c o m p l e s s i v o 23 ALP =33 ! Angolo di pr es s i o n e in gradi 24 25 TA = 8 5 0 + 2 7 3 . 1 5! T e m p e r a t u r a di a u s t e n i t i z z a z i o n e 26 TIM =100 ! [ s ] Tempo di t r a n s i t o r i o s i m u l a t o 27 HTC =1 ! [ mW /( mm ^2 K ) ] C o e f f i c i e n t e di s c a m b i o t e r m i c o olio 28 ESZ =12 ! D i m e n s i o n e e l e m e n t i 29 30 * AFUN , RAD 31 PI = ACOS ( -1) 32 * AFUN , DEG

33 CMT =1+(4.5*(1 - SIN ( ALP ) ) ) /( PI * COS ( ALP ) ) ! C o e f f i c i e n t e

di m a g g i o r a z i o n e d e l l o s c a m b i o t e r m i c o in c o r r i s p o n d e n z a delle s u p e r f i c i d e n t a t e 34 35 ! * 36 ! * d e f i n i z i o n e p r o p r i e t à m a t e r i a l e 37 ! 38 39 MP , EX ,1 ,206 E3 ! [ MPa ] M o d u l o di e l a s t i c i t à 40 MP , GXY ,1 ,206 E3 /2.6 ! [ MPa ] Modulo di taglio 41 MP , DENS ,1 ,7.85 E -9 ! [ Mg / mm ^3] ! D e n s i t à 42 MP , KXX ,1 ,44.5 ! [ W /( m * K ) ] c o n d u c i b i l i t à t e r m i c a 43 MP ,C ,1 ,460 E6 ! [ mJ /( Mg * K ) ] c a p a c i t à t e r m i c a 44 45 ! * 46 ! * d e f i n i z i o n e g e o m e t r i a ed e l e m e n t i 47 ! 48 49 RECTNG , DI /2 , D2 /2 ,0 , S2 ! D e f i n i z i o n e g e o m e t r i a 50 RECTNG , D2 /2 , D1 /2 ,0 , S1 51 AADD ,1 ,2 52 53 ET ,1 , PLANE55 , , ,1 54 55 ESIZE , ESZ ! d i m e n s i o n i e l e m e n t i 56 MSHKEY ,2

(5)

57 MSHAPE ,0 58 AMESH , ALL

59 * GET ,M , NODE ,0 , NUM , MAX ! salvo il numero di nodi nel

p a r a m e t r o M

60

61 ALLSEL , ALL

62 CDWRITE , , geometria , db ! salvo g e o m e t r i a e p a r a m e t r i 63 64 ! * 65 ! * d e f i n i z i o n e HTC 66 ! 67 68 LSEL , ALL 69 LSEL ,U , LOC ,X , D1 /2 -0.1 , D1 /2+0.1 70 SFL , ALL , CONV , HTC , ,313 , , ! C o e f f i c i e n t e di s c a m b i o t e r m i c o 71 LSEL , , LOC ,X , D1 /2 -0.1 , D1 /2+0.1 72 SFL , ALL , CONV , HTC * CMT , ,313 , , ! C o e f f i c i e n t e di s c a m b i o t e r m i c o d e n t a t u r a 73 74 ! * 75 ! * i m p o s t a z i o n i s o l u z i o n e 76 ! 77 78 / SOLU

79 ANTYPE , TRANS , NEW ! D e f i n i z i o n e tipo di a n a l i s i 80 ALLSEL , ALL

81 IC , ALL , TEMP , TA ! i m p o n g o t e m p e r t u r a i n i z i a l e

sul m o d e l l o

82 TIME , TIM ! valore tempo al termine dell ’

unico step 83 KBC ,1 ! s p e c i f i c o c a r i c a m e n t o a g r a d i n o 84 AUTOTS , -1 ! a m p i e z z a dei s u b s t e p s c e l t a dal p r o g r a m m a 85 DELTIM ,0.05 ,0.01 ,1 , ON ! s p e c i f i c o i l i m i t i sull ’ a m p i e z z a dei s u b s t e p

86 OUTRES , ALL , ALL ! salvo i dati r e l a t i v i ad ogni

s u b s t e p

87

(6)

89 FINISH 90

91 / POST26 92 NSEL , ALL

93 * GET ,S , ACTIVE , , SET , SBST ! salvo il numero di substep 94 * DIM , OUT , ARRAY ,S , M +2 ! D e f i n i s c o array S * M +2

95 OUT (1 ,1) = M ! nelle prime due righe della prima

colonna salvo M e S

96 OUT (2 ,1) = S 97 * DO ,I ,1 , M

98 NSOL ,2 , I , TEMP ! nelle colonne dalla 3 a in poi i

val ori di t e m p e r a t u r a r e g i s t r a t i ai vari istanti di tempo ( uso sempre la stessa v a r i a b i l e )

99 STORE , NEW

100 VGET , OUT (1 , I +2) ,2 101 * ENDDO

102 VGET , OUT (1 ,2) ,1 ! ne l l a s e c o n d a c o l o n n a gli

istanti di tempo

103 * MWRITE , OUT , out , txt , , IJK ! scrivo file con il

r i s u l t a t o

104 (0 x , f8 .3)

105 NSOL ,3 , NODE ( DI /2 , S2 /2 ,0) , TEMP , , T E M P _ D I ! t e m p e r a t u r a

nodi n o o t e v o l i

106 NSOL ,4 , NODE ( D1 /2 , S1 /2 ,0) , TEMP , , T E M P _ D 1

107 NSOL ,5 , NODE ( D1 /4 - DI /4 , S1 /2 ,0) , TEMP , , T E M P _ I N T 108 STORE

109 / GRAPHICS , POWER 110 / EFACET ,4

111 / GFILE ,800 112 PLVAR ,3 ,4 ,5

113 * ASK , ATTENDI , A n d a m e n t o T nodi n o t e v o l i - premi enter

per c o n t i n u a r e

114 / POST1

115 PLNSOL , TEMP 116

(7)

B.2 File out.txt

Di seguito `e riportato un estratto del ﬁle out.txt generato al termine della prima fase di modellazione ed utilizzato in ingresso alla seconda.

1 5 1 1 . 0 0 0 2 34.000 3 0.000 4 0.000 5 0.000 6 0.000 7 0.000 8 0.000 9 0.000 10 0.000 11 0.000 12 0.000 13 0.000 14 0.000 15 0.000 16 0.000 17 0.000 18 0.000 19 0.000 20 0.000 21 0.000 22 0.000 23 0.000 24 0.000 25 0.000 26 0.000 27 0.000 28 0.000 29 0.000 30 0.000 31 0.000 32 0.000 33 0.000 34 0.000 35 0.050 36 0.100

(8)

37 0.250 38 0.565 39 1.346 40 2.346 41 3.346 42 4.346 43 5.346 44 6.346 45 7.346 46 8.346 47 9.346 48 10.346 49 11.346 50 12.346 51 13.346 52 14.346 53 15.346 54 16.346 55 17.346 56 18.346 57 19.346 58 20.346 59 21.346 60 22.346 61 23.346 62 24.346 63 25.346 64 26.346 65 27.346 66 28.346 67 29.346 68 30.000 69 1 1 1 4 . 2 7 5 70 1 1 0 7 . 0 8 9 71 1 0 9 2 . 8 2 2 72 1 0 7 3 . 9 0 6 73 1 0 4 2 . 5 4 0 74 1 0 1 0 . 0 9 0 75 9 8 1 . 6 0 1 76 9 5 5 . 9 0 9 77 9 3 2 . 4 4 0

(9)

78 9 1 0 . 8 1 0 79 8 9 0 . 7 3 0 80 8 7 1 . 9 7 2 81 8 5 4 . 3 5 5 82 8 3 7 . 7 3 3 83 8 2 1 . 9 8 3 84 8 0 7 . 0 0 9 85 7 9 2 . 7 2 8 86 7 7 9 . 0 7 0 87 7 6 5 . 9 7 8 88 7 5 3 . 4 0 2 89 7 4 1 . 3 0 1 90 7 2 9 . 6 3 7 91 7 1 8 . 3 8 0 92 7 0 7 . 5 0 3 93 6 9 6 . 9 8 0 94 6 8 6 . 7 9 2 95 6 7 6 . 9 1 9 96 6 6 7 . 3 4 5 97 6 5 8 . 0 5 5 98 6 4 9 . 0 3 5 99 6 4 0 . 2 7 4 100 6 3 1 . 7 6 0 101 6 2 3 . 4 8 4 102 6 1 8 . 1 7 2 103 . 104 . 105 .

B.3 Script di elaborazione dei dati

Di seguito `e riportato lo script di elaborazione dei dati ottenuti dalla simula-zione di transitorio termico.

1 # * coding : utf 8 * -2 # D I F I N I Z I O N E P A R A M E T R I 3 4 C =0.20 # 0.2 < C <0.5 c o n c e n t r a z i o n e % di massa dei vari e l e m e n t i 5 Mn =0.55 # Mn <2.0

(10)

6 Cr =0.5 # Cr <3.0 7 Ni =1.8 # Ni <4.0 8 Mo =0.25 # Mo <1.0 9 # Si <1.0 V <0.2 10 11 # P a r a m e t r i di a u s t e n i t i z z a z i o n e 12 Ta = 8 5 0 + 2 7 3 # T di a u s t e n i t i z z a z i o n e in K 13 ta =7 # tempo di a u s t e n i t i z z a z i o n e in h 14 DH = 4 6 0 5 5 0 # e n e r g i a di a t t i v a z i o n e per la c r e s c i t a

del grano J / mol

15 16 import math 17 import numpy as np 18 import os 19 os . getcwd () 20 os . ch d i r ( os . path . d i r n a m e ( _ _ f i l e _ _ ) ) 21 os . system ( ’ mkdir today ’)

22

23 Pa =( Ta **( -1) -( math . log (10) *8.314* DH **( -1) * math . log10

( ta ) ) ) **( -1)

24

25 temp = np . g e n f r o m t x t ( " OUT . txt " ) 26

27 M = int ( temp [0]) # salvo il numero di nodi 28 S = int ( temp [1]) # salvo il numero di dati per

c i a s c u n nodo

29

30 def f i n d _ n e a r e s t (a , a0 ) :

31 # " E l e m e n t o nel v e t t o r e ‘a ‘ piu ’ v i c i n o allo

s c a l a r e ‘ a0 ‘"

32 idx = np . abs ( a - a0 ) . argmin () 33 return idx

34

35 # CCT s e c o n d o s i s t e m a di Creusot - Loire

36 # vo lumi sp e cif i ci d e l le fasi p resi dal Ci baldi 37 # tra due v e l o c i t a ’ c r i t i c h e i n t e r p o l a z i o n e l i n e a r e

( att . lavoro con i log ( Vr ) )

38 # De l t a V / Vi = D e l t a T f i t t

39 logV_M =9.81 -(4.62* C +1.05* Mn +0.5* Cr +0.66* Mo +0.54* Ni

(11)

40 l o gV _M 90 =8 .7 6 -( 4. 04 * C + 0 .96 * Mn + 0.5 8* Cr +0.9 7* Mo +0.4 9* Ni + 0 . 0 0 1 * Pa ) 41 l o gV _M 50 =8 .5 0 -( 4. 13 * C + 0 .86 * Mn + 0.4 1* Cr +0.9 4* Mo +0.5 7* Ni + 0 . 0 0 1 2 * Pa ) 42 logV_B =10.17 -(3.8* C +1.07* Mn +0.57* Cr +1.58* Mo +0.7* Ni + 0 . 0 0 3 2 * Pa ) 43 44 print logV_M 45 p ri n t l o g V _ M 9 0 46 p ri n t l o g V _ M 5 0 47 print logV_B 48

49 nodo = range (1 , M +1) # d e f i n i s c o la n u m e r o s i t a ’ per il

ciclo for 50 t e m p _ f i t t = [] 51 log_Vr = [] 52 53 for k in nodo : 54 i d x _ 1 0 7 3 = ( f i n d _ n e a r e s t ( temp [ S + S * k :2* S + S * k ] , 1073) ) 55 i d x _ 7 7 3 = ( f i n d _ n e a r e s t ( temp [ S + S * k :2* S + S * k ] , 773) ) 56 Vr =( temp [ i d x _ 1 0 7 3 + S + S * k ] - temp [ i d x _ 7 7 3 + S + S * k ]) /( temp [ i d x _ 7 7 3 + S ] - temp [ i d x _ 1 0 7 3 + S ]) *3600 # V e l o c i t a ’ di r a f f r e d d a m e n t o in C / h

57 log_Vr . append ( math . log10 ( Vr ) ) 58 if math . log10 ( Vr ) >= logV_M :

59 t e m p _ f i t t . a p p e n d ( 0 . 2 0 7 * C / ( 1 1 . 7 8 9 + 0 . 1 6 3 * C ) ) 60 elif logV_M50 <= math . log10 ( Vr ) < logV_M : 61 D =( math . log10 ( Vr ) + logV_M -2* l og V_ M5 0 ) /(2*(

logV_M - l o g V _ M 5 0 ) )

62 t e m p _ f i t t . a p p e n d ( 0 . 2 0 7 * C * D / ( 1 1 . 7 8 9 + 0 . 1 6 3 * C ) ) 63 elif logV_B <= math . log10 ( Vr ) < l o g V_M 50 :

64 D =( math . log10 ( Vr ) - logV_B ) /2*( logV_M50 - logV_B

) 65 t e m p _ f i t t . a p p e n d ( 0 . 2 0 7 * C * D / ( 1 1 . 7 8 9 + 0 . 1 6 3 * C ) ) 66 else : 67 t e m p _ f i t t . a p p e n d (0) 68 69 # print t e m p _ f i t t 70 # print log_Vr

(12)

71

72 np . s a v e t x t ( ’ t e m p _ f i t t . txt ’ , t e m p _ f i t t )

B.4 File temp ﬁtt.txt

Di seguito `e riportato un estratto del ﬁle temp_fitt.txt generato al termine della fase di elaborazione dei dati ed utilizzato in ingresso alla terza fase del modello. 1 2 . 7 6 8 9 5 9 6 5 8 6 4 8 7 3 5 0 3 5 e -03 2 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 3 2 . 8 3 5 3 0 6 7 3 2 4 9 9 5 0 9 0 7 6 e -03 4 2 . 9 0 6 9 7 1 4 1 9 3 8 3 1 8 4 8 1 1 e -03 5 2 . 9 8 3 8 0 1 1 8 9 2 2 5 6 1 8 5 8 2 e -03 6 3 . 0 6 6 1 9 4 2 2 3 9 1 6 9 3 3 9 9 0 e -03 7 3 . 1 8 6 4 4 2 4 6 2 5 7 1 7 6 6 7 4 8 e -03 8 3 . 2 8 3 7 6 1 0 9 0 1 1 8 8 8 6 3 7 0 e -03 9 3 . 4 2 7 0 6 2 9 2 9 5 1 3 7 5 7 4 4 7 e -03 10 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 11 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 12 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 13 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 14 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 15 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 16 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 17 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 18 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 19 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 20 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 21 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 22 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 23 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 24 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 25 3 . 5 0 2 0 6 4 0 1 8 4 0 6 9 8 3 8 8 1 e -03 26 3 . 4 5 4 0 9 3 3 2 0 3 5 8 2 4 7 4 0 2 e -03 27 3 . 3 7 8 8 1 2 0 6 3 9 0 1 2 1 5 6 1 7 e -03 28 3 . 3 5 0 1 3 8 7 9 9 5 3 8 4 9 9 9 7 8 e -03 29 3 . 2 8 4 0 6 2 2 1 0 7 9 0 1 7 0 3 9 3 e -03 30 3 . 2 6 1 9 0 4 6 7 4 9 1 5 9 1 7 7 9 0 e -03 31 3 . 2 0 3 0 7 1 4 9 7 2 4 7 9 8 0 6 8 1 e -03

(13)

32 3 . 1 8 6 0 9 0 5 4 6 6 3 1 1 6 3 4 4 0 e -03 33 3 . 1 3 2 9 8 9 7 0 9 9 8 5 3 0 6 7 4 4 e -03 34 3 . 1 2 0 1 0 3 5 6 2 3 8 3 3 3 1 2 4 9 e -03 35 3 . 1 0 9 0 6 1 4 3 9 8 9 8 6 8 1 0 5 3 e -03 36 3 . 0 9 9 6 5 9 1 6 2 3 2 2 8 6 0 2 8 3 e -03 37 3 . 0 5 3 5 6 3 7 6 3 6 9 9 7 3 9 7 5 6 e -03 38 3 . 0 4 6 5 7 5 3 9 3 8 9 6 8 7 4 0 3 6 e -03 39 3 . 0 4 0 6 9 9 5 1 7 0 4 1 3 3 8 1 3 5 e -03 40 . 41 . 42 .

B.5 Script per la simulazione strutturale

Di seguito `e riportato lo script utilizzato per l’ultima fase del modello, ovvero la simulazione strutturale.

1 ! @ file header

---2 ! !

-3 ! ! Time - stamp : < Tue Apr 08 1 5 : 2 6 : 1 3 2014 > 4 ! ! ANSYS VERSION : 130 5 ! ! UNITS : mm -t - s 6 ! ! NOTE : M o d e l l o p a r a m e t r i c o s i m u l a z i o n e s t r u t t u r a l e ruota 2 d i a m e t r i 2 D a s s i a l s i m m e t r i c o 7 ! ! -8 9 10 FINISH 11 / CLEAR 12 / FILNAME , R u o t a _ 2 _ d i a m _ s t r u t t 13 / PREP7 14

15 CDREAD , DB , GEOMETRIA , db ! i m p o r t o g e o m e t r i a dall ’

a n a l i s i p r e c e d e n t e 16 MP , ALPX ,1 ,1/3 ! C O E F F I C I E N T E DI E S P A N S I O N E T E R M I C A F I T T I Z I O 17 MP , REFT ,1 ,0 ! T DI R I F E R I M E N T O 18 ET ,1 , PLANE182 , , ,1 19 20 NSEL , ALL

(14)

21 22 FINISH 23 / SOLU 24 25 D , NODE ( D1 /2 ,0 ,0) ,UY ,0 26

27 * DIM , temp_fitt , ARRAY , M

28 * VREAD , t e m p _ f i t t (1) , temp_fitt , txt 29 ( E30 .5) 30 31 * DO ,I ,1 , M 32 BF ,I , TEMP , t e m p _ f i t t ( I ) 33 * ENDDO 34 ALLSEL , ALL 35 36 SOLVE 37 FINISH 38 39 ! 40 ! POST - P R O C E S S I N G 41 ! 42 43 / POST1 44 45 / TYPE , ,4 46 / GRAPHICS , POWER 47 / EFACET ,4 48

49 PLESOL , BFE , TEMP ,1

50 * ASK , ATTENDI , a n d a m e n t o delle T f i t t i z i a sulla

s t u t t u r a d e f o r m a t a 51 PATH , GENERD1 ,2 ,30 ,100 52 PPATH ,1 , , D1 /2 , S1 ,0 53 PPATH ,2 , , D1 /2 ,0 ,0 54 PDEF , UX ,U , X 55 PLPATH , UX 56

57 NSEL ,S , NODE , , NODE ( DI /2 ,0 ,0) 58 PRNSOL ,U , Y

59

(15)

Prescrizioni per le prove

sperimentali

Prescrizioni generali

1. Il materiale deve essere 20MnCr5 o acciaio simile in quanto a temprabi-lità. Deve essere messo a disposizioni il datasheet dell’acciaio contenente informazioni su composizione, capacità e conducibilità termiche. 2. Le dimensioni dei provini devono essere comprese nell’intervallo proposto

a disegno; in caso sia possibile, o necessario, procedere con provini molto pi`u grandi contattarmi prima di procedere.

3. Il trattamento termico deve essere il più uniforme possibile, soprattutto in fase di spegnimento. Tutti i dati disponibili sul trattamento stesso devono essere registrati e associati al singolo provino. Sarebbe utile, per ciascuna forma scelta del provino, effettuare prove sia con cementazione sia senza, a parità delle altre condizioni.

4. Le misure richieste per ciascuna tipologia di provino devono essere ripetute con le medesime modalit`a e riferimenti, subito prima e subito dopo il trattamento termico.

Prescrizioni provini tipo “A” e “B”

1. Le due basi di ciascun provino devono essere sottoposte a ﬁnitura alle macchine utensili, lo scostamento dalla planarit`a delle basi dev’essere dell’ordine di qualche centesimo di mm.

2. Le misure da eseguire sono le seguenti: deve essere misurato lo sco-stamento del punto della base in corrispondenza dell’asse del provino

(16)

o, nei provini B, dei punti sulla circonferenza del foro assiale, rispetto al piano individuarispetto dalla circonferenza esterna della base stessa -tale procedimento deve essere ripetuto per ciascuna base e le misure eﬀettuate devono essere registrate in modo da essere riconducibili a ciascuna base di ciascun provino. La risoluzione dello strumento deve essere almeno dell’ordine del centesimo di mm (meglio se del µm). Per poter distinguere i provini, se necessario, sono ammesse incisioni sulla superﬁcie cilindrica esterna.

3. Per la superﬁcie cilindrica esterna non sono necessarie prescrizioni particolari, si raccomanda comunque una sgrossatura alle macchine utensili.

Prescrizioni provini tipo “A”

1. Lo spessore assiale deve essere circa 30 mm, se necessario contravvenire a queste prescrizioni, contattarmi prima.

2. Se possibile, eﬀettuare 2 o 3 prove con provini non cementati e 2 o 3 con provini cementati, il resto del ciclo di lavorazione (compreso il trattamento termico), deve essere lo stesso.

Prescrizioni provini tipo “B”

1. Il rapporto D/S deve essere circa 1:1, se necessario contravvenire a questa prescrizione contattarmi prima.

2. Il diametro del foro assiale deve essere≤ a quello indicato a disegno, se necessario contravvenire a questa prescrizione contattarmi prima. 3. Prima di eseguire il trattamento termico, i provini devono essere posti

impilati in modo che entrambe le basi non si trovino a contatto con il bagno di spegnimento. Il numero minimo di ciascuna pila `e 3, pi`u lunga `

e la pila, maggiore `e il numero di provini utilizzabili correttamente. 4. Anche i provini terminali di ciascuna pila devono essere sottoposti

alle procedure indicate nelle prescrizioni generali; al momento della registrazione delle deformazioni deve essere indicata quale delle due basi `

e stata a contatto col bagno di tempra.

5. Per tenere insieme la pila di provini può essere usata una normale barra filettata. Il serraggio dei bulloni deve essere tale che l’olio non fluisca tra le basi dei provini, ma devono essere permesse, per quanto possibile, le

(17)

deformazioni degli stessi. Si suggerisce di interporre tra dado e rosetta piana una rosetta elastica ed accostare i bulloni senza portare “a pacco” la rosetta stessa.

6. Si suggerisce di realizzare almeno 2 pile di provini, una delle quali verr`a sottoposta a cementazione mentre l’altra a solamente a tempra, a parit`a di altre condizioni.

Prescrizioni provini tipo “C”

1. La superﬁcie laterale di ciascun provino deve essere sottoposta a ﬁnitura alle macchine utensili.

2. La procedura di misura è la seguente: si deve misurare la circonferenza in prossimità di ciascuna base, a tal fine si può individuare il piano che contiene la base stessa e, spostando il tastatore secondo la normale a tale piano entrante nel provino di una quantità prestabilita, più piccola possibile, misurare la circonferenza sulla superficie esterna del provino. Tale procedura deve essere ripetuta per ciascuna base e, possibilmente, si devono utilizzare gli stessi punti per individuare i piani e misurare le circonferenze, inoltre le misure effettuate devono essere riconducibili a ciascun provino: per questi scopi sono ammesse incisioni sulle basi dei provini.

3. Per le basi non sono necessarie prescrizioni particolari, si raccomanda comunque una sgrossatura alle macchine utensili.

4. Il rapporto D₁/S deve essere circa 2:1, mentre D₂ deve essere circa 10 mm se necessario contravvenire a questa prescrizione contattarmi prima.

5. Se possibile, eﬀettuare 2 o 3 prove con provini non cementati e 2 o 3 con provini cementati, il resto del ciclo di lavorazione (compreso il trattamento termico), deve essere lo stesso.