Materiali proprietà meccaniche e tecnologiche

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Materiali proprietà meccaniche e tecnologiche

PRINCIPALI PROPRIETÀ DEI MATERIALI

1) PROPRIETÀ MECCANICHE
Indicano l’attitudine di un materiale a resistere alle sollecitazioni esterne che tendono a deformarlo. Rappresentano, cioè, il comportamento dei materiali quando sono sottoposti alle sollecitazione d’impiego.

- Tipi di sollecitazione
Si parla di sollecitazioni statiche quando la forza applicata è gradualmente crescente, da zero fino al suo valore massimo, per un tempo variabile da alcuni secondi a qualche minuto.
Una sollecitazione viene definita dinamica quando la forza applicata alla provetta in esame è applicata per un brevissimo tempo, quasi istantaneo.
Una sollecitazione è detta a fatica quando il materiale è sottoposto ad una successione di sollecitazioni dinamiche, dirette nello stesso senso oppure in senso variabile periodicamente.

Supponendo di considerare il seguente provino, andremo ad analizzare le sollecitazioni semplici applicabili ad esso.

Il corpo subisce uno sforzo di trazione e/o compressione quando le forze esterne applicate sono parallele alle fibre assiali. C’è trazione quando le forze tendono ad allungare le fibre, viceversa se c’è compressione.

Si ha invece sforzo di flessione quando le forze esterne agenti ridotte ad una coppia di forze. Con coppia indichiamo due forze uguali ed opposte agenti su rette d’azione diverse e parallele, distanti fra loro da una grandezza detta braccio.

Se invece la nostra barra è sollecitata a sforzo di torsione, le sezioni trasversali rispetto l’asse saranno soggette a rotazione.

Infine rimane la sollecitazione a taglio, quando le forze applicate si riducono ad una risultante, il tutto in una sezione trasversale passante per il baricentro del pezzo.

- Tipi di deformazione
Un corpo solido, sottoposto a forze esterne, tende a subire delle deformazioni.
Le deformazioni conseguenti alle sollecitazioni applicate possono essere di due tipi:

Elastiche, quando, togliendo il carico, il materiale riprende la forma e le dimensioni primitive;
Permanenti, quando, togliendo il carico, il materiale non torna più alla forma e dimensioni iniziali.

Perché gli organi di macchine rispondano agli scopi cui sono destinati, occorre che le deformazioni determinate dai carichi non siano permanenti, ma di tipo elastico (ossia la deformazione scompare quando viene eliminato il carico).

2) PROPRIETÀ TECNOLOGICHE

Indicano la maggiore o minore attitudine di un materiale ad essere lavorato in un dato modo.
Ricordiamo:

Plasticità: un materiale si dice “plastico” quando, sottoposto a forze esterne, si deforma permanentemente senza rompersi. In particolare, è detto “duttile” quando può essere ridotto in fili, è detto “malleabile” quando può essere ridotto in lamine, è detto “piegabile” quando si lascia piegare a freddo senza screpolarsi o rompersi.

Materiali dotati di plasticità sono oro, argento, rame, ferro, piombo, alluminio, acciaio extra dolce.

Fusibilità: è l’attitudine di un materiale ad essere trasformato in un prodotto finito per via di fusione a temperature non eccessivamente elevate. In particolare, un materiale è “colabile” quando fornisce getti sani e compatti (senza soffiature) ed è fluido per costituire spessori anche sottili. Materiali adatti al getto sono le ghise, i bronzi e le leghe leggere (dell’alluminio) da fonderia.

Saldabilità: è l’attitudine di un materiale ad unirsi saldamente con un materiale uguale per mezzo di riscaldamento e fusione dei lembi o riscaldamento con rammollimento del materiale e pressione tra i pezzi. Sono maggiormente saldabili gli acciai a basso tenore di carbonio.

Truciolabilità: è l’attitudine che ha un materiale ad essere lavorato per asportazione di truciolo (tornitura, fresatura …). Per questo sono maggiormente lavorabili gli acciai a basso tenore di carbonio, gli acciai al piombo ed allo zolfo (acciai automatici).

Temprabilità: è l’attitudine di un materiale a subire (per effetto di riscaldamenti e successivi raffreddamenti più o meno rapidi) trasformazioni cristalline tali da ottenere una struttura diversa e, quindi, caratteristiche meccaniche e tecnologiche differenti. Temprabili sono per esempio gli acciai che hanno una percentuale di carbonio superiore allo 0,40 %.

Fonte: http://www.itisconegliano.it/studenti/1_PROPRIET%C3%80_Materiali_slide.doc

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