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I materiali metallici e le loro proprietà

Tipi di materiali

1. metalli
2. legno
3. carta
4. fibre tessili
5. marmo
6. cemento
7. vetro
8. ceramica
i materiali che interessano l'industria meccanica si dividono in metalli, non metalli e leghe metalliche.
* I metalli a temperatura ambiente si trovano allo stato solido (eccetto il mercurio). Sono buoni conduttori di calore e di elettricità; hanno un aspetto lucente; non filtrano la luce; presentano plasticità e resistenza meccanica. (ferro, oro, argento, rame)
* I non metalli si trovano sia allo stato solido che gassoso. Sono cattivi conduttori di calore e di elettricità. (zolfo, ossigeno)
* Le leghe metalliche sono costituite da due o più elementi, uno dei quali è un metallo. Un esempio di lega composta da due metalli è l'ottone, composto da rame e zinco. Un esempio di lega composta da un metallo e un non metallo è l'acciaio, composto da ferro e carbonio.

Le proprietà

Le proprietà si dividono in:
1. proprietà chimico – strutturali
2. proprietà fisiche, che si riferiscono alle caratteristiche generali dei materiali in relazione agli agenti esterni
3. proprietà meccaniche, che riguardano la capacità dei materiali a resistere a forze esterne
4. proprietà tecnologiche, che riguardano l'attitudine dei materiali a subire diversi tipi di lavorazioni meccaniche.

Proprietà fisiche

1. Massa volumica – densità relativa; la massa volumica è il rapporto fra la massa e il volume. La densità relativa è il rapporto fra la massa volumica di una sostanza e quella di una sostanza di riferimento. Essa è un numero puro (non ha un'unità di misura).
2. Calore specifico; il calore specifico è la quantità di calore fornita a una certa sostanza per elevare la temperatura di 1°C.
3. Dilatazione termica; la dilatazione termica è l'aumento di lunghezza che subisce il materiale di lunghezza iniziale per effetto di una variazione di temperatura.
4. Temperatura di fusione; la temperatura di fusione è la temperatura alla quale un materiale passa dallo stato solido a quello liquido.
5. Calore latente di fusione; il calore latente evidenzia la differenza fisica fra temperatura e calore.
6. Conduttività termica
7. Conduttività elettrica

Proprietà meccaniche
1. Forze statiche; sono applicate con gradualità.
2. Forze dinamiche; sono applicate in tempi brevi.
3. Forze periodiche; sono applicate ripetutamente.
4. Forze concenterate; sono applicate in zone ristrette.
5. Forze di attrito; sono applicate su contatti mobili.

Tipi di sollecitazione statiche

La sollecitazione è l'insieme delle forze esterne agenti su di un corpo. I principali tipi di sollecitazione sono:
* Sollecitazione di trazione, avviene quando due forze di uguale intensità tendono ad allungarlo
* Sollecitazione di compressione, avviene quando le forze tendono ad accorciarlo
* Sollecitazione di torsione, avviene quando le forze tendono a ruotarlo
* Sollecitazione di flessione, avviene quando le forze tendono a piegarlo
* Sollecitazione di taglio, avviene quando le forze tendono a tagliarlo

Proprietà tecnologiche

1. Malleabilità; la malleabilità è l'attitudine di un materiale a essere trasformato in lamine.
2. Duttilità; la duttilità è l'attitudine di un materiale a essere trasformato in fili senza rompersi quando sono tirati.
3. Imbutibilità; l'imbutibilità è l'attitudine di un materiale a essere trasformato per ottenere corpi cavi senza rompersi.
4. Piegabilità; la piegabilità è l'attitudine di un materiale a essere piegato senza rompersi.
5. Estrudibilità; l'estrudibilità è l'attitudine di un materiale ad assumere una determinata forma quando viene spinto verso un foro.
6. Fusibilità; la fusibilità è l'attitudine di un materiale a essere trasformato in prodotto finito mediante fusione.
7. Colabilità; la colabilità è l'attitudine dei metalli liquidi di riempire una forma ricopiandone l'impronta.
8. Saldabilità; la saldabilità è l'attitudine di un pezzo a unirsi con un altro pezzo mediante fusione.
9. Truciolabilità; la truciolabilità è l'attitudine di un materiale a subire lavorazioni con asportazione di truciolo.
10. Temprabilità; la temprabilità è l'attitudine delle leghe metalliche a trasformazioni della struttura cristalline.

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