Riassunto esame Scienza e tecnologia dei materiali, Prof. Romano Rosa, libro consigliato Materiali per il design, Barbara del Curto

MATERIALI LEZIONE 3

Scienza e tecnologia: disciplina che coinvolge 4 argomenti interconnessi—>proprietà, processo,

performance e struttura.

Studio della struttura di un materiale e le proprietà che ne derivano. Applicazione delle

conoscenze dei materiali.

Per stato solido si intende uno stato di aggregazione di atomi, ioni o molecole, in

Contrapposizione con gli stati uidi, liquidi o gassosi. L’aggregazione delle particelle costituenti il

solido può condurre a strutture cristalline o amorfe.

SOLIDO CRISTALLINO

Particelle disposte regolarmente nello spazio

! Anisotropia

! Punto di fusione ben de nito

! METALLI cristallini

CERAMICI cristallini ed amor

SOLIDO AMORFO POLIMERI amor e semicristallini

Disposizione irregolare delle particelle

! Isotropia

! Punto di fusione ben de nito

! PROPRIETA’ MECCANICHE DEI MATERIALI

proprieta meccaniche dei materiali

Da cosa dipendono?

1) la forma e le dimensioni

2) I materiali

—> devo tenere di conto delle sollecitazioni che verranno applicate al materiale usato per un

seguente progetto.

Tutti i materiali che subiscono una forza subiscono anche una deformazione in basa alla forza

applicata.

- Deformazione elastica —> dopo la forza applicata torna alla sua forma iniziale, il materiale

non presenta deformazioni permanenti.

- Deformazione plastica —> il materiale mantiene una deformazione permanente (tipo

carrozzeria macchina).

- Comportamento plastico-viscoelastico —> formazione reversibile, torna alla sua forma

iniziale in tempi più lunghi (materasso memory).

È necessario capire quanto quel materiale che sto selezionando possa sopportare determinati

carichi in termini di resistenza e rigidità.

fi fi

fi fi fl Dette anche ASSIALI

Uno stesso materiale più presentare comportamenti

diversi in funzione del tipo di sollecitazione e del tempo

di utilizzo.

Diverse sollecitazioni:

- Statiche/semplici —> singola sollecitazione in una

sola direzione. Le forze sono applicate esternamente

e sono dirette lungo l’asse del materiale.

- Dinamiche/complesse tecniche di

Lo studio delle proprietà meccaniche dei materiali viene fatto utilizzando delle

indagine standardizzate: NORME

• UNI: Ente Italiano di Normazione

• ASTM: American Society for Testing and Materials

TRAZIONE

• Proprietà meccanica: proprietà legata all’applicazione di un carico meccanico

(forze, momenti, ....)

•È la prova meccanica più di usa e importante

•PROVA: campione a forma di osso di cane ssato tra due

morsetti e poi tirato —> la macchina misura la forza

necessaria per determinare la distanza dei morsetti; la prova

Il risultato di tale prova è

termina con la rottura del campione.

descritto dalla curva sforzo-deformazione. asse ×: valore dello sforzo

asse y: deformazione

Supponendo dl prendere

un campione e sottoporlo

alla prova di trazione, si

riportano i dati in un

diagramma cartesiano.

- Asse delle ordinate (y):

ordinate ci sono le

tensioni (sforzo);

- Asse delle ascisse (x):

lunghezza che varia.

ff fi

A, B, C, D:

La curva è divisa in

- A:

Tratto “tratto elastico lineare” —> sforzo

chiamato SIGMA al limite di proporzionalità;

- B:

Tratto ha un andamento parabolico de nito

“andamento elastico non lineare” —> SIGMA

chiamato tensione al limite di elasticità;

- C:

Tratto tensione al limite di snervamento;

- D:

Tratto sezione con sforzo massimo;

- AB:

Tratto parabolico;

- BC:

Tratto snervamento, punto in cui il

notevole presenta dei bruschi cedimenti, e

inizia la fase plastica;

- CD:

Tratto abbiam