Nozioni generali, Chimica

Cap. 5

Isotropo = materiale con le stesse proprieta' in qualsiasi punto e per qualsiasi direzione del materiale.

Anisotropo = le proprieta' cambiano al variare della direzione scelta.

Proprieta' meccaniche dei materiali

• Determinano la risposta di materiale alle sollecitazioni. Dipendono:
• dal tipo di materiale e dalla sua composizione.
• dal trattamento termico o meccanico che ha subito.
• dalla temperatura.
• dal tipo di sollecitazione ed il suo modo di applicazione.
• Dal punto di vista della risposta alle sollecitazioni meccaniche i materiali si possono dividere in 3 gruppi principali:
• materiali puramente elastici
• materiali elasto-plastici
• materiali viscoelastici

Deformazione elastica

La deformazione si annulla istantaneamente e totalmente al togliere la sollecitazione.

Legge di Hooke: σ = E

Modulo di elasticita' (modulo di Young) : E = σ /

1. Modulo di elasticita' normale o modulo di Young: E = σ /
2. Modulo di comprimibilita': k = - ΔV/V₀
3. Modulo di rigidita' o modulo di elasticita' tangenziale: G = τ / γ

Cap. 5

Isotropo: materiale con le stesse proprietà in qualsiasi punto e per qualsiasi direzione del materiale.

Anisotropo: le proprietà cambiano al variare della direzione scelta.

Proprietà Meccaniche Dei Materiali

• Determinano la risposta di materiale alle sollecitazioni dipendono:
• Tipo di materiale e dalla sua composizione.
• Dal trattamento termico o meccanico che ha subito.
• Dalla temperatura.
• Dal tipo di sollecitazione ed il suo modo di applicazione.

Dal punto di vista della risposta alle sollecitazioni meccaniche i materiali si possono dividere in 3 gruppi principali:

• Materiali puramente elastici
• Materiali elasto-plastici -> elastici fino ad una certa sollecitazione
• Materiali viscoelastici

Deformazione Elastica

La deformazione si annulla istantaneamente e totalmente tolto la sollecitazione.

Legge di Hooke: σ = E * ε

• 3 tipi di sollecitazione -> 3 tipi di moduli elastici
1. Modulo di elasticità normale o modulo di Young -> E = σ/ε
2. Modulo di comprimibilità -> k = -ΔV/V₀
3. Modulo di rigidità o modulo di elasticità tangenziale -> G = τ/γ

DEFORMAZIONE PLASTICA

Molti materiali se sollecitati oltre un certo sforzo, dimostrano spostamenti permanenti di alcuni atomi delle loro sezioni vicine.

Nei materiali cristallini essa è il risultato degli scorrimenti lungo piani cristallografici.

Nei materiali amorfi si ha lo scorrimento di singole molecole o gruppi di esse.

PLASTICITÀ

Capacità di deformarsi continuamente e permanentemente senza rompersi durante l’applicazione di una sollecitazione superiore a quella di snervamento.

Schema semplificativo del reticolo cristallino

• CFC
• CCC
• EC

Nei materiali ceramici tutte le dislocazioni sono bloccate e il materiale giunge a rottura prima che venga raggiunta la forza necessaria per muoverle.

INCRUDIMENTO

Una volta iniziata la deformazione plastica, una parte delle dislocazioni si immobilizza per includersi ai bordi di grani, fermando altre foreste di dislocazioni.

Aumento della forza di snervamento e progressiva durezza dei materiali.

Accumulo di energia interna

RICRISTALLIZZAZIONE

L’energia interna di un materiale dovuta all’incrudimento fa sì che esso abbia una tendenza naturale a ritornare al suo stato normale di equilibrio.

Questa processo è estremamente lento a temperatura ambiente, può essere velocizzato aumentando la temperatura.

RICOTTURA

Rassetto

Ricristallizzazione

Formazione di nuclei isolati di grani ricristallini