Metallurgia Appunti completi

Metallurgia (Martini) 2019-2020

Metallurgia → sempre in crescita + Riciclo e risparmio

Composizione → Microstrutture → Processi di produzione

Struttura della superficie ingrandimento superiore a 25x

Metallografia (preparazione + osservazione + interpretazione)

• campione
• dati

Riconoscimento materiali e trattamenti + controllo di processo

Procedura: sezionamento preparazione, osservazione al microscopio

Tecniche

• Ottica (MO)
• Elettronica
• SEM
• fasci di elettroni
• TEM

Frattografia → studio della morfologia della superficie di frattura per individuare le cause di cedimento dei materiali

Tecniche

• Stereoscopica
• Multifocale
• Elettronica (SEM)

Prove meccaniche per stabilire le proprietà

individuare i fattori di influenza e le prove utili in fase di progettazione

• Rigido (stiff)
• Resistente (strong)
• Duttile (ductile)
• Fragile (brittle)
• Tenace (tough)
• Duro (hard)

Metallurgia (Martini) 2019-2020

METALLURGIA -> sempre in crescita -> Riciclo e risparmio

COMPOSIZIONE -> MICROSTRUTTURE -> PROCESSI di produzione

Struttura della superficie ingrandimento superiore a 25X

METALLOGRAFIA (preparazione + osservazione + interpretazione) campione dati

• RICONOSCIMENTO MATERIALI e TRATTAMENTI + CONTROLLO di PROCESSO

PROCEDURA: sezionamento preparazione osservazione al microscopio

TECNICHE

• OTTICA (MO)
• ELETTRONICA
  • SEM fascio di elettroni
  • TEM

FRATTOGRAFIA -> studio della morfologia delle superfici di fratture per individuare le cause di cedimento di materiali

TECNICHE

• STEREOSCOPICA
• MULTIFOCALE
• ELETTRONICA (SEM)

PROVE MECCANICHE PER STABILIRE LE PROPRIETA' individuare i fattori di influenza e le prove utili in fase di progettazione

• RIGIDO (stiff)
• RESISTENTE (strong)
• DUTTILE (ductile)
• FRAGILE (brittle)
• TENACE (tough)
• DURO (hard)

PROVE MECCANICHE

CONDIZIONI

• standard
• similate
• reali

COMPRESSIONE FLESSIONE

TRAZIONE, DUREZZA

TEMPO di APPLICAZIONE del CARICO

• STATICHE (crescente lentamente)
• DINAMICHE (valore massimo mutato) RESILIENZA
• PERIODICHE (varia periodicamente) FATICA
• CREEP (costante tempi lunghi alte temperature)

CARICO

• NORMALE (trazione/compressione)
• TANGENZIALE (taglio)

TENSIONE NORMALE (σ) = F/A₀

DEFORMAZIONE NOMINALE (ε) = Δl/l₀

TENSIONE DI TAGLIO (τ) = F_s/A₀

DEFORMAZIONE DI TAGLIO (γ) = Δ/b

PROVA di TRAZIONE

statica, carico uniaxiale crescente

COMBINAZIONE di DUTTILITA' e RESISTENZA

PROVINI

Lo = tratto utile

Lc = tratto calibrato

(l₀ + d₀< Lc < L₀ + 2d₀)

La geometria di provini cambia in funzione del materiale

RISULTATI INDIPENDENTI dalla GEOMETRIA:

l₀ = k √A₀ e L₀ = n d₀

dove: EU → k = 5,65 e n = 5 USA → k = 4,61 e n = 4

MACCHINA DI TRAZIONE

• organo a comando meccanico o idraulico

• estensometri
• celle di carico
• afferaggi

Misura F e ΔL

curva CARICO - ALLUNGAMENTO

curva TENSIONE - DEFORMAZIONE (curva nominale o ingegneristica)

tratto curvilineoDEFORMAZIONI PLASTICHE

tratto lineareDEFORMAZIONI ELASTICHE

E_p = deformazione plastica permanente

DEFORMAZIONI ELASTICHE

(tutti i metalli per un certo tratto)

σ = < (E) Ε

MODULO DI ELASTICITÀ o di YOUNG

• GEOMETRICO
• pendenza iniziale

• INGEGNERISTICO
• METALLURGICO

(Il modulo E cala se T cresce)

DEFORMAZIONI PLASTICHE

(dovute alle dislocazioni, sono permanenti)

TENSIONE di SNERVAMENTO (σ_T)è una misura della resistenza alle deformazioni plastiche

... per Ε_p = 0,002 → Rp_0,2cioè percettibile

R_s: F_s/A₀

R_{s sup} e R_{s inf}

Rp(0,2) = Fp(0,2)/A₀

TENSIONE