Verifica dei Concetti 11.1

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1 Verifica dei Concetti 11.1 Domanda: Spiegare brevemente perché gli acciai inossidabili austenitici e ferritici non si possono trattare termicamente. Suggerisce di consultare la prima parte della Sezione Risposta: Gli acciai inossidabili austenitici e ferritici non sono trattabili termicamente in quanto il termine trattabile termicamente sta a significare che è possibile ottenere con relativa facilità la martensite mediante tempra dell austenite da una temperatura elevata. Per gli acciai inossidabili ferritici, per riscaldamento l austenite non si forma, e, pertanto, la trasformazione da austenite a martensite non è possibile. Per gli acciai inossidabili austenitici, il campo della fase austenitica si estende a temperature talmente basse che la trasformazione martensitica non si verifica.

2 Verifica dei Concetti 11.2 Domanda: È possibile produrre ghise formate da una matrice martensitica in cui la grafite si trova dispersa sotto forma di fiocchi, noduli, o rosette. Descrivere brevemente il trattamento necessario per produrre ciascuna di queste strutture. Risposta: Per la grafite in fiocchi, una volta ottenuta la ghisa grigia (nel modo descritto nella Sezione 11.2), si scalda fino alla temperatura a cui la ferrite si trasforma in austenite, che viene quindi temprata velocemente per formare la martensite. Per la grafite a noduli o a rosette, si ottengono prima le ghise nodulari e le ghise malleabili (sempre nel modo descritto nella Sezione 11.2), che vengono quindi austenitizzate e rapidamente temprate.

3 Verifica dei Concetti 11.3 Domanda: Qual è la principale differenza tra un ottone e un bronzo? Risposta: Sia gli ottoni che i bronzi sono leghe di rame. Per gli ottoni, il principale elemento di lega è lo zinco, mentre nei bronzi il rame si alliga con altri elementi, come lo stagno, l alluminio, il silicio, o il nichel.

4 Verifica dei Concetti 11.4 Domanda: Spiegare perché, in talune circostanze, non è consigliabile saldare una struttura fabbricata con una lega di alluminio Si suggerisce di consultare la Sezione Risposta: L indurimento della lega di alluminio 3003 viene ottenuto per lavorazione a freddo. Saldando una struttura costituita da una lega 3003 lavorata a freddo, se ne provoca la ricristallizzazione, e quindi una perdita di resistenza.

5 Verifica dei Concetti 11.5 Domanda: In base alla temperatura di fusione, resistenza all ossidazione, carico di snervamento, e grado di fragilità, decidere se è meglio lavorare a caldo o a freddo: (a) le leghe di alluminio, e (b) le leghe di magnesio. Si suggerisce di consultare le Sezioni 7.10 e Risposta: La maggior parte delle leghe di alluminio può essere lavorata a freddo dal momento che sono duttili ed hanno un carico di snervamento relativamente basso. Le leghe di magnesio sono di norma lavorate a caldo, visto che sono abbastanza fragili a temperatura ambiente. Inoltre le leghe di magnesio hanno temperature di ricristallizzazione relativamente basse.

6 Verifica dei Concetti 11.6 Domanda: (a) Menzionare due vantaggi della metallurgia delle polveri rispetto alla fonderia. (b) Indicare due svantaggi. Risposta: (a) I vantaggi della metallurgia delle polveri rispetto alla fonderia sono i seguenti: 1) Si può usare per le leghe che hanno elevata temperatura di fusione. 2) Consente migliori tolleranze dimensionali 3) Si può produrre la porosità, il cui grado può essere controllato (che è desiderabile per talune applicazioni come i cuscinetti autolubrificanti). (b) Gli svantaggi della metallurgia delle polveri rispetto alla fonderia sono: 1) L elevato costo della produzione delle polveri. 2) La necessità di un trattamento termico una volta ottenuta la compattazione.

7 Verifica dei Concetti 11.7 Domanda: Quali sono le principali differenze fra saldatura, brasatura e saldobrasatura? Potresti aver bisogno di consultare altra bibliografia. Risposta: La saldatura prevede la parziale fusione dei lembi degli elementi da saldare in corrispondenza del giunto; si può usare o no materiale di apporto. La brasatura, viene effettuata con un materiale di apporto che ha temperatura di fusione maggiore di circa 425 C; fonde il materiale di apporto ma non i pezzi da assemblare. La saldobrasatura viene effettuata con un materiale di apporto che ha temperatura di fusione inferiore di circa 425 C; fonde il materiale di apporto ma non i pezzi da assemblare.

8 Verifica dei Concetti 11.8 Domanda: Definisci tre fattori che hanno influenza sulla quantità di martensite che viene formata nella sezione trasversale di un pezzo di acciaio. Per ognuno, dire come si può aumentare l estensione della martensite. Risposta: I tre fattori che influenzano la quantità di martensite formata sono i seguenti: 1) Elementi di lega; l aggiunta di elementi di lega aumenta l estensione della martensite. 2) Dimensione e forma del pezzo; l estensione della martensite aumenta al diminuire della sezione trasversale del pezzo ed all aumentare del grado di irregolarità di forma. 3) Mezzo temprante; più severa la tempra, più martensite viene formata. L acqua è un mezzo temprante più severo dell olio, che a sua volta è più severo dell aria. Agitare il mezzo incrementa ulteriormente la severità di tempra.

9 Verifica dei Concetti 11.9 Domanda: È possibile produrre una lega di alluminio 2014 indurita per precipitazione con un carico di snervamento minimo di 350 MPa ed una duttilità di almeno 18 % (A%)? Se si, specificare il trattamento termico di precipitazione. Se non è possibile, spiegare perché. Risposta: Per rispondere a questa domanda è necessario consultare le Figure 11.27(a) e 11.27(b). Di seguito sono stati tabulati i tempi richiesti per ottenere il carico di snervamento stabilito. Temperatura ( C) Intervallo di Tempo (h) impossibile >300 Per ottenere la duttilità desiderata del 18% (A%), i tempi alle varie temperature sono [Figura 11.27(b)]: Temperatura ( C) Intervallo di Tempo (h) impossibile <0.08 <6 <300 Pertanto, non è possibile ottenere, per questa lega, la combinazione di carico di snervamento e di duttilità richiesta. Per nessuna delle quattro temperature di trattamento termico si verifica una coincidenza di tempo o di intervalli di tempo richiesti per ottenere sia il carico di snervamento che la duttilità desiderati.