Domande teoria metallurgia

Appunti su prove, acciai e trattamenti termici

Prove di durezza e proprietà meccaniche

Prova di durezza di Brinell si utilizza per i metalli.

Modulo elastico di una lega di alluminio è < di quello di un acciaio da bonifica.

Aumentando il numero di bordi di grano aumenta la resistenza a trazione.

Nel processo di formazione per materiale ceramico si utilizza un maggiore quantitativo di acqua nel colaggio.

Temperatura di Martensite start diminuisce aumentando il tenore di carbonio.

Se in un’applicazione si richiederà buona durezza superficiale ad una temperatura di lavoro di circa 400°C utilizzo un acciaio da bonifica.

Se dovessi dimensionare un carico per la flessione sceglierei l’acciaio basandomi nel carico di snervamento.

In un acciaio speciale la cofotazione il silicio è sempre presente.

La temperatura di transizione duttile-fragile è presente negli acciai ferritico perlitici.

Per incrementare la durezza di una lega di alluminio posso sempre fare un incrudimento con deformazione plastica.

La prova di flessione su un materiale ceramico dipende dalle dimensioni del provino.

Penetratore prova di durezza: Brunell sferico, Vickers piramide retta a base quadrata in diamante.

In una prova di trazione su un materiale duttile la rottura inizia in corrispondenza del carico unitario di rottura.

Prova di durezza di Brinell si utilizza per i metalli.

Modulo elastico di una lega di alluminio è < di quello di un acciaio da bonifica.

Aumentando il numero di buchi al piano aumenta la resistenza a trazione.

Nel processo di formatura per materiali ceramici si utilizza un maggiore quantitativo di acqua nel colaggio.

Temperatura di Martensite start diminuisce aumentando il tenore di carbonio.

Se in un'applicazione il richiederà buona durezza superficiale ad una temperatura di lavoro di circa 400° utilizzo un acciaio da bonifica.

Se dovessi dimensionare un carico per una foratura sceglierei l'acciaio basandomi sul carico di snervamento.

In un acciaio speciale la cofotazione il silicio è sempre presente.

La temperatura di transizione duttile-fragile è presente negli acciai ferritici perlitici.

Per incrementare la durezza di una lega di alluminio posso sempre fare un incrudimento con deformazione plastica.

La prova di Pericone su un materiale ceramico dipende dalle dimensioni del provino.

Penetrazione prova di durezza: Brunell sferico, Vickers piramide retta a base quadrata in diamante.

In una prova di trazione su un materiale il dutile la trazione misura in corrispondenza del carico unitario di rottura.

Rinvenimento, leghe e trattamenti

Rinvenimento può portare a fragilità.

Si può evitare:

• Raffreddando velocemente l'acciaio.

Aggiunta di elementi di alligazione nell'acciaio.

α = 36,99%

Fe₃C = 63,01%

La perlite a temperatura ambiente è all'interno degli acciai: eutettoide.

Limite di fatica teorico di un materiale è ¹/₂ il carico di rottura.

Bonifica = tempra + rinvenimento.

Mantenimento = nel trattamento di tempra per un acciaio ipereutettoide è 50-70°C sopra il punto A₃.

L'aggiunta del carbonio abbassa la temperatura di trasformazione in un acciaio. Peggiora inoltre la tenacità.

Normalizzazione prevede il raffreddamento in aria.

Il tempo di mantenimento in forno nel trattamento di tempra è mezz'ora per pollice di spessore.

Acciai inossidabili austenitici → migliora resistenza alla corrosione.

Temperatura di rinvenimento per acciaio da bonifica 600°C.

La nitrurazione si esegue dopo la finitura.

Riconoscere un acciaio da costruzione di uso generale:

• Fe 360
• Fe 510

Resistenza unitaria di rottura a trazione 5 255.

Acciai autotempranti 5% ≤ C + Cr + Ni ≤ 7%.

Carico unitario di snervamento: sforzo oltre il quale un materiale entra nel proprio tratto plastico. È maggiore del limite di fatica.

Unità di misura di una curva sforzi-deformazioni sono: sforzi in Newton, deformazioni in mm/mm.

Attraverso gli indici di Miller si individuano i diversi piani cristallografici del reticolo.

Fattore di compattezza atomica: volume occupato dagli atomi nella cella elementare / volume della cella.

Duttilità alta = elevato allungamento percentuale a rottura.

Alligazione negli acciai consiste nell’aggiunta di elementi (alliganti). Essi provocano una distorsione del reticolo e l’interazione dislocazioni-reticolo → aumentando la resistenza meccanica.

Solidificazione di una lega metallica avviene in un intervallo di temperature.

Incrudimento: in una prova di trazione è provocato da movimento e bloccaggio delle dislocazioni.

Limite di fatica = limite entro il quale il materiale: non va incontro a rottura, è inferiore al carico di snervamento.

Acciai per molle e cementazione

Acciaio per molle

• Elevato contenuto di silicio.
• Elevato carico di snervamento e rottura.

Acciaio da cementazione

• Basso contenuto di carbonio.

Differenza tra ghise e acciai → concentrazioni di carbonio.

Curve CCT al crescere del carbonio si spostano in basso a destra.

Tempra e martensite

Tempra

Un monocristallo avrà resistenza meccanica maggiore rispetto al monocristallo raffreddato lentamente. Si porta la lega a 50° sopra quella di austenitizzazione e si raffredda molto rapidamente fino a temperatura ambiente. Il carbonio non avrà tempo per diffondere e rimarrà intrappolato all'interno della cella (ccc), così anziché trasformarsi in cella (cc) a temperatura ambiente avrà una struttura tetragonale a corpo centrato → martensite.

Prova di durezza Rockwell

Prova di durezza Rockwell

Utilizza penetratori conici o sferici, che misurano l'affondamento all'interno del materiale.

Scale utilizzate:

• HRC per materiali duri con HB>200.
• HRB per materiali non duri con HB aumenta Rm e Rp₀₂.

Acciai da bonifica sono i migliori per tenacità e allungamento %.

Acciai per molle: elevato tenore di carbonio e silicio.

Rinvenimento a 450°C.

Una molla subisce una sollecitazione ciclica e quindi se si rompe si rompe a causa della fatica e non per sovraccarico. Le molle lavorando per fatica hanno solo la parte superficiale sottoposta a sforzi.

Pallinatura: bombardare la superficie della molla con sfere di acciaio molto duro che portano a deformazione plastica e quindi un aumento delle dislocazioni con conseguente aumento di durezza nella parte superficiale. La zona deformata elasticamente regredisce la sua forma dopo l'impatto.

Acciai da cementazione - bassa % di carbonio.

Rinvenimento 200°C.

Superficie dura e cuore tenace.

Profondità stato cementato? Quando si raggiunge una durezza di 550HV.