La rottura

La frattura

La frattura di tipo semplice consiste nella separazione di un corpo in due o più elementi continui per effetto di un carico statico ed a temperature basse rispetto a quella di fusione.

Il cedimento può essere dovuto alla fatica (quando sono applicati carichi ciclici) ed al creep (deformazione dipendente dal tempo).

Per le diverse possibili vie tra di frattura:

• duttile
• fragile

Questa classificazione si basa sulla capacità di un materiale di subire deformazione plastica.

I metalli mostrano una notevole capacità di deformarsi plasticamente, assorbendo grandi quantità di energia prima della rottura.

La rottura fragile è invece caratterizzata da scarsa o nulla deformazione plastica e da un basso assorbimento di energia.

La frattura duttile

Materiali duttili subiscono strizione fino al punto di rottura e presentano una riduzione della sezione del 100%.

1. Inizia la strizione
2. Si formano piccole cavità o microvuoti all'interno della sezione trasversale
3. I microvuoti si ampliano e si allineano fino a coalescenza formando una cricca ellittica con una maggiore...

4) La cricca cresce // all'asse maggiore

5) Rottura per deformazione di taglio: con un angolo di 45° rispetto all'asse di trazione

→ frattura detta a coppa e cono

La Frattura Fragile

Avviene senza alcuna apprezzabile deformazione plastica e con una rapida propagazione della cricca. La superficie di frattura non presenta segni di deformazione plastica. Ad esempio su un acciaio si formano linee a V che evincono vicino al centro della sezione trasversale del provino fratture che puntano verso il sito di innesco. La cricca si propaga attraverso successive rotture dei legami atomici lungo piani cristallografici ben precisi (clivaggio). Questa frattura è detta transgranulare (attraverso i grani) oppure può avvenire intergranulare (lungo i bordi dei grani).

Meccanica della Frattura

L'aumento dello sforzo applicato lungo una sezione trasversale corre oltre una certa intensità. 1) L'intensità dello sforzo puntuale diminuisce allontanandosi dall'apice della cricca.

Il secondo tipo è il ciclo a carico ripetuto dove σ_max e σ_min non sono simmetrici.

È infine il ciclo a carico casuale.

Sottoponendo un provino ad uno sforzo ciclico con ampiezza di σ_max graduale viene contato il numero dei cicli a rottura.

Nelle curve S-N si nota che maggiore è lo σ minore è il numero dei cicli di un materiale e il grado di sopportare.

Per alcune leghe ferrose e di titanio, la curva diviene orizzontale per altri valori di N ⇒ vi è un livello di sforzo limite detto limite di fatica al di sotto del quale la rottura per fatica non avviene.