Creep nei materiali metallici (scorrimento viscoso)

Caratteristiche dell'applicazione SeiDinius del carico

Il carico può essere elastico o plastico a seconda che il carico sia sopra o sotto il carico di snervamento.

Le tre fasi del creep sono:

• Creep primario: zona della curva a velocità decrescente nel tempo
• Creep secondario: zona della curva a velocità di scorrimento costante
• Creep terziario: zona in cui la velocità di deformazione aumenta rapidamente nel tempo fino a rottura

L'effetto della temperatura sulla curva di creep è influenzato da vari fattori.

L'effetto del carico sulla curva di creep è caratterizzato da una deformazione istantanea che dipende dal carico applicato.

campo elastico, nonlineare se il carico applicato è superiore al limite elastico.

Creep primario• La velocità di deformazione del materiale decresce man mano che la deformazione aumenta per il progressivo incrudimento del materiale

Creep secondario• La velocità di deformazione è costante perché si eguagliano due effetti: BLOND BloodSe ON• Incrudimento del materiale Cao .REPEN find it VEL SLOW min e-. Cassava '• Riassestamento del materiale (sblocco del movimento delle dislocazioni)• Quest’ultimo processo, a differenza del primo, è termicamente attivato.

N.B.GRANE TEMPEA~n-euiv.hnAHA , TANS4--91510 Anni OOVLWOAL .NAW e' Auwivrawinery mic rePinCAN FARJUFFICIENMI CutsiSBL COpen hiOceans : si SBLOCCDisco cane Asano,

Creep terziario• Si osserva per:– Alti carichi imposti Sfowo weave– Alte temperature Abusiveµ A• Nel creep terziario gioca un ruolo preponderante la diminuzione della sezione

resistente delprovino. Infatti se il provino è sollecitato a caricocostante al crescere della deformazione:

• Diminuisce la sezione A Darra C Avcore AHAAPPU~ OrurwtC Aro
• Aumenta lo sforzo REAVE .' 'srtg-wave .sniNtAor

Se si eseguono prove a sforzo costante il creepterziario non si osserva più NEHAvi' KyonKAGA NominateSimoni FONDA SantiCossValutazione della resistenza asiNitrosoLARSON MINER creep

In presenza di fenomeni di creep, la relazionecostitutiva tra sforzo e deformazione diventacomplessa, poiché non è più univoca, maentrano in gioco anche tempo e temperatura:f ,t,T( )ε σ=( IISITEi TannPuna A .

Per una corretta progettazione a creep si dovràpertanto definire, ad esempio, lo sforzo cheproduce una deformazione massima ammissibile(ad esempio dell’1%) dopo un determinato4tempo di servizio (ad esempio 10 h) ad unatemperatura prefissata (es. 650°C)σ 41% /10 h /

650°C • Oppure lo sforzo in grado di portare a rottura il materiale dopo un tempo prefissato ad una determinata temperatura σ 410 h / 650°C

Metodo di Larson-Miller

• Serve per estrapolare a tempi lunghi i risultati delle prove di creep a più breve periodo
• Si basa sulle relazioni che intercorrono durante il creep secondario, infatti il creep primario dura troppo poco tempo per essere considerato significativo, il creep terziario interviene in condizioni di deformazione talmente elevate da non avere più interesse dal punto di vista ingegneristico
• Secondo la teoria di Larson-Miller (confermata sperimentalmente) il fenomeno dello scorrimento viscoso a partire dal periodo stazionario (creep secondario) obbedisce ad una legge del tipo: E1 - K A e RT = •t
• Dove A è una costante, E energia di attivazione, R costante universale dei gas e T la temperatura assoluta
• K = velocità del processo di scorrimento viscoso ovvero

L'inverso del tempo di applicazione del μ carico:

Dalla formula precedente si può ricavare la relazione: EM-f.CNsinsenbuffer NWCAMEE[ ]T C Log t P( ) ( )σ· + = =2.303· R bnlogyPaouauwo Ana# ,

dove C = LogA è una costante il cui valore medio per molti materiali metallici vale 20 e il parametro P è una funzione dello sforzo nominale applicato al materiale.

Disponendo di una certa serie di risultati sperimentali, si può costruire per ogni materiale una curva, detta curva principale, che lega lo sforzo di rottura del materiale al parametro P.