Formulario Tecnologia Generale dei Materiali (TGM) - completo di tabelle dei materiali

CCC

V: a = ¹/₂

a = 1,52 R

V = 0,52 r³ n° atomi × alla = 2 n° di coordinazione = 8  FCA = 0,68

CFC

V = 3,16₂ r³  n° atomi × alla = 4 n° di coordinazione = 12  FCA = 0,74

EC

a = 2r    V = 2,42 R³ m   n° atomi × alla = 6

n° di coordinazione = 12  FCA = 0,74

Atomi Interstiziali

Lacuna Ottaedrica

CFC: r = 0,414 R n° di coordinazione = 6

CCC: r = 0,154 R

Lacuna Tetraedrica

CCC: r = 0,231 R n° di coordinazione = 4

n_V = Q_M/A

g = m/V

N_p = N_A × g/A

N = m/V_cella

Vacanze

N_v = e^-Q_v/_2KT

- costante di Boltzmann

K = 1,38 × 10^-23 J/atomo-K

= 8,62 × 10^-5 eV/atomo-K

J = J_M/A × t − volume su dieta di diffusione

TOT = J × A

Diffusione

Stazionaria

J_s = -D_A(C_A - C_B)/(X_A - X_B)

Non Stazionaria

E_x - C₀/C_s - C₀ = erf(^x/_2(d))

R = 8,31 J/mol-K

L D_D = L D₀ e^{-Q/(RT max)}

8,62 × 10⁵ eV/atomo-K

Interpolazione

z_inf/z₀ = z₀/^z

x - z_pA = z - z_A

SFORZO E DEFORMAZIONE

F

σ=

A

ΔL

ϵ=

L₀

Ƹ:

• TRAIZIONE : ϵ > 0
• COMPRESSIONE: ϵ < 0

σ=Eϵ

τ=

F_T

A₀

γ=tgα≈α

ε₁ < 0

ε₂ > 0

ν=−

ε_x

ε_z

E=2G(1+ν)

REALE

σ_RF

E_R

E_N

ε_r = ln (1+ ε_N)

σ_R = K · ε_rⁿ

range plastico

RESILIENZA

U_r =

σ_y²

2E

= ½ σ_y ε_y

DUTTILITÀ

A_gt=

ΔL

L

0

· 100

allungamento percentuale

S_N=

A₀−A_f

A₀

· 100

percentuale di riduzione alle sezioni

PROVINO CILINDRICO

• L₀ = 5 · d₀ → corto
• L₀ = 10 · d₀ → lungo

A₀ = π

d₀²

4

d₀ =

14

√S₀

PROVINO RETTANGOLARE

• L₀ = 5.65 √S₀ → corto
• L₀ = 11.3 √S → lungo

S₀ = W · t

sezione iniziale

BRINELL

(ø grandi)

• UNI EN ISO 6506-1
• HB= 0.102
• F
• 5
• penetratore sferico / sfera in acciaio / metalli dolci / soluzioni di burro / soluzioni di meteglio / Vickers

500 ≤ 3000 kg (± 500)

F = 0.102 · D²

HB =

2F

πD(D−√(D²−d²))

0.212 D ≤ d ≤ 0.5D

diametri d₁ sopra ad un

σ_R = 3.5 · HB

σ_F ·

0.002 mm

100 pen HRC → piramide d=120°

VICKERS

(ø picoli)

• UNI EN 6507
• HV = 0.102 · F
• 5 · sin θ
• sin θ → lato da

binario netta a base quadrata conθ=136°

F : 1000 g

HV = 0.1891

F

d²

distante da d per 1.5 d

s

600 HV

0/20

d₃

2√2·tan 68°

ROCKWELL

• UNI EN 150 6508-1
• HR = N −
• 1
• 0.002 mm

ln D = ln D_o - ^Q_d⁄_RT

log D = log D_o - ^Q_d⁄_2,3·RT → y = b + mx

Sforzo e deformazione nominali (o ingegneristiche)

Sforzo

Normale

Trazione

Compressione

Taglio

σ = ^F⁄_A0

ε = ^Δl⁄_l0

ε_d = ^Δd⁄_d0

σ = E · ε

ν = -^ε_d⁄_ε

τ = G · γ ;   G = ^E⁄_{2 · (1 + ν)}

Elasticità

Normale

Taglio

c. Il rafforzamento per deformazione

E' anche conosciuto come rafforzamento per incrudimento o anche come Lavorazione a freddo (in inglese Cold Working); è legato alla maggiore difficoltà al movimento delle dislocazioni quando un metallo è deformato a freddo (relativamente alla temperatura di ricristallizzazione).

E' conveniente esprimere la deformazione subita dal materiale (%CW o %LF) come variazione della sezione di un provino deformato, invece che come variazione della sua lunghezza.

%CW = (A_o - A_d) / A_o × 100

dove A_o, A_d sono le sezioni del provino prima e dopo la deformazione

Nell'ipotesi di conservazione del volume (A_o * l_o = A_d * l_d , l_o, l_d : lunghezze del provino prima e dopo la deformazione):

%CW = (A_o - A_d) / A_o × 100 = (1 - A_d / A_o) × 100

= (1 - l_o / l_d) × 100 = (ε / 1 + ε) × 100

Le figure di seguito riportate sono un esempio di come la %CW influenza la resistenza e la deformabilità in alcuni materiali metallici.