Chimica e tecnologia dei materiali - Proprietà dei metalli

Proprietà meccaniche

Le proprietà meccaniche vengono effettuate per diversi motivi:

• Per studiare il comportamento dei materiali.
• Per valutare la resistenza di un materiale e, quindi, fornire dei dati.
• Per effettuare dei controlli di qualità sui materiali.

In tutti i casi è necessario che i vari dati siano confrontabili in qualsiasi paese. Per questo si deve tenere conto delle normative.

Normative

UNI = in Italia; vengono osservate solo a livello nazionale italiano
EN = in Europa; sono delle euronorme emesse dal CEN, devono essere adottate dai paesi che partecipano al CEN e, ciò, comporta l’annullamento delle normative nazionali sullo stesso argomento. Per l’Italia, ad esempio si hanno norme UNI EN
ISO = a livello internazionale, non hanno l’obbligo ma solo la facoltà del recepimento da parte dei paesi aderenti. Possono essere adottate dalla nazione e quindi UNI ISO sia come norme europee UNI EN ISO
ASTM = emesse dall’America

Prove meccaniche

Le principali prove meccaniche sono: trazione, compressione, flessione, impatto.

La prova di trazione viene effettuata per gli acciai, plastiche, ecc.:

• Apparecchiatura per rilevare la trazione
• Provino utilizzato: per la trazione

Tratto utile: 3 cm; è la parte centrale del provino, perché 3 cm entrano nel morsetto superiore e 3 cm in quello inferiore.

• Velocità di trazione: mm/min
• Sforzo di trazione (σ o sforzo nominale): σ = F/A [Pa] dove F è la forza e A è la sezione; è una misura della rottura, è una prova uniassiale perché comprime solo in un asse.
• Deformazione nominale: ε = Δl/l₀ dove Δl è la differenza tra la lunghezza finale e quella iniziale. Si esprime in %.

In base alla natura del materiale, fragile o duttile, si hanno diversi comportamenti.

Diagramma sforzo – deformazione per un materiale fragile (vetro):

La parte iniziale della curva è elastico-lineare; quindi, essendo una retta (y = mx), è espressa dalla legge di Hooke: