Costruzione di Macchine: riassunto del corso

Materiali nelle costruzioni meccaniche

Progettazione: trasformare un’idea, finalitá e soddisfare un requisito del mercato, in una serie di informazioni dettagliate che permettono di realizzare un prodotto.

Materiale

• Molto importante e influenza le fasi della progettazione. Sceglieremo un materiale in funzione del costo, della scala del processo, delle sollecitazioni, dei collegamenti con altri componenti, ecc.

Il progettista lavora nella scala dei mm = 10^-3 m

Materiale duttile

• Possono essere soggetti a grandi deformazioni senza generare fratture. Duttile = resistente, tenero.

Materiale fragile

• Arrivano a rottura anche con basse deformazioni. Solitamente hanno anche basse resistenze agli urti. Ex. vetro e acciai per molle.

Si distinguono 3 parti:

1. Zona elastica: \(\tau = E \cdot \epsilon\). È una zona lineare (retta).
2. Zona di snervamento
3. Zona plastica: Avviene una plasticizzazione. Se cesso il carico, dopo il ritorno elastico avró una deformazione permanente. Non è una zona lineare.

Il progettista lavora nella zona (4) cioé deve fare in modo che la tensione massima agente sul pezzo progettato sia minore della tensione di snervamento.

\(\sigma_{max} < \sigma_{sn}\)

Principali classi di materiali

• Metalli e leghe metalliche: elevata rigidezza, elevata resistenza, duttilità, conducono calore e elettricità.
• Ceramici e vetri: elevata resistenza compressiva, fragilità.
• Polimeri e elastomeri: resist. trazione bassa, creep alta.
• Compositi: leggeri, rigidi, resistenti.
• Legni

Caratteristiche importanti per il progettista:

• Densità, punto di fusione, durezza, lavorabilità, modulo di Young, resistenza a trazione, resistenza a compressione.

Le classi su cui lavora dagli ingegneri meccanici é la prima e la seconda, cioé quella dei metalli e delle leghe.

MATERIALI NELLE COSTRUZIONI MECCANICHE

Progettazione: Trasformare un’idea, finalità e soddisfare un requisito del mercato, in una serie di informazioni dettagliate che permettano di realizzare un prodotto.

MATERIALE: Molto importante e influenza le fasi della progettazione. Sceglieremo un materiale in funzione del costo, della scala del processo, delle sollecitazioni, dei collegamenti con altri componenti, ecc.

Il progettista lavora nella scala dei mm = 10^-3 m

Materiale duttile: Possono essere soggetti a grandi deformazioni senza generare fratture. Duttile = resistente TENACE

Materiale fragile: Arrivano a rottura anche con basse deformazioni. Solitamente hanno anche bassa resistenza agli urti. Ex. vetro e acciai per molle.

Si distinguono 3 parti:

1. Zona elastica: σ = Eε E' una zona lineare (retta).
2. Zona di snervamento
3. Zona plastica: Avviene una plasticizzazione. Se cesso il carico, dopo il ritorno elastico avrò una deformazione permanente. Non è una zona lineare.

Il PROGETTISTA LAVORA NELLA ZONA 4, CIOÈ DEVE FARE IN MODO CHE LA TENSIONE MASSIMA AGENTE SUL PEZZO PROGETTATO SIA MINORE DELLA TENSIONE DI SNERVAMENTO.

Principali classi di materiali:

• Metalli e leghe metalliche
• Ceramici e vetri
• Polimeri e elastomeri
• Compositi
• Legni

Caratteristiche importanti per il progettista: Densità, Punto di fusione, Durezza, Lavorabilità, Modulo di Young, Resistenza a trazione, Resistenza a compressione.

La classe più utilizzata dagli ingegneri meccanici è la prima cioè quella dei metalli e delle leghe.

GHISA

• Leghe Fe-C: 2 % C < 6,5 % Di solito C < 4,5 %

A seconda delle proprietà che si vuole ottenere si preoccupa anche di altri elementi: Silicio (1-3%), Magnesio (sferoidale).

GHISE GRIGIE: Può uscire sotto forma di C e sotto forma di grafite

GHISE BIANCHE: Tutti usciti come FeC sotto forma di Cementite Fe3C

GHISE SFEROIDALI: C e sottoforma di grafite che si prendono in noduli a forma APA

Si prestano molto bene alle lavorazioni per fusione, meno costos degli acciai, ottimi lavorabili alle macchine utensili, non buona saldabilità, buona resistenza usura, ghisa ghisa e acciaio acciaio

ACCIAIO

• Leghe Fe-C: 0,03% < C < 1,9%. (Acciai dolci C Acciai duri)
• Acciai si dicono legati se hanno percentuali di altri elementi (Ni, Cr, Mo ecc...)
• Hanno Fe = 240.000 MPa E = 7,85 Kg/dm^3
• Hanno resistenza meccanica molto variabile a seconda alla composizione

R0,2 = 200 MPa fino 1200 Mpa

ACCIAIO TEMPRATO

ACCIAIO AD

ALTA RE