DUROMETRI E DUREZZE (MICRO E MACRO) PENDOLO CHARPY PER RESILIENZA ALTRE PROVE (FATICA, TRIBOLOGIA, ELETTROPULITURA)

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1 TUTORATO ING. FABBRETTI FLORIANO 1 COSA VEDIAMO OGGI MACCHINA PER TRAZIONE DUROMETRI E DUREZZE (MICRO E MACRO) PENDOLO CHARPY PER RESILIENZA ALTRE PROVE (FATICA, TRIBOLOGIA, ELETTROPULITURA) ING. FABBRETTI FLORIANO 2 1

2 OBIETTIVI LE PROPRIETA MECCANICHE DIPENDONO DALLA STRUTTURA CRISTALLINA ING. FABBRETTI FLORIANO 3 OBIETTIVI ING. FABBRETTI FLORIANO 4 2

3 TAGLIO DEI PROVINI TAGLIO A FREDDO PER ABRASIONE (con getto lubro-refrigerante per evitare alterazioni termiche della superficie) ING. FABBRETTI FLORIANO 5 INGLOBAMENTO A FREDDO Resine polimerizzano a T ambiente (preferite per leghe a bassa T fusione) Apparecchio per l'impregnazione di campioni sottovuoto (per l'inglobamento di materiali friabili e porosi, sia per campioni massivi che per sezioni sottili) ING. FABBRETTI FLORIANO 6 3

4 INGLOBAMENTO A FREDDO I PROVINI METALLICI SONO INGLOBATI IN FORMELLE DI RESINA PER BLOCCARLI EFFICACEMENTE DURANTE LE OPERAZIONI DI SPIANATURA E LUCIDATURA Provini inglobati a caldo in resine di varia natura e di differente colore Esempio di sezione relativa ad un provino metallico inglobato in resina ING. FABBRETTI FLORIANO 7 INGLOBAMENTO A CALDO T = C; t = min Schema del cilindro riscaldante/refrigerante di un inglobatrice a caldo e sotto pressione ING. FABBRETTI FLORIANO 8 4

5 SPIANATURA MECCANICA (manuale) PASSAGGIO SU CARTE ABRASIVE A GRANULOME- TRIA PROGRES- SIVAMENTE PIÙ FINE grit ING. FABBRETTI FLORIANO 9 LUCIDATURA MANUALE Macchine lappatrici dotate di dischi con panni capaci di sostenere polveri abrasive (es. Allumina, diamante) con granulometria da ~ 6 µm fino a ~ 0,1 µm ING. FABBRETTI FLORIANO 10 5

6 SPIANATURA AUTOMATICA ING. FABBRETTI FLORIANO 11 LUCIDATURA ELETTROCHIMICA Il provino viene collegato al polo negativo (anodo) di una cella a corrente continua con il reattivo di attacco in continua agitazione. Si applica a quelle leghe che per la loro elevata deformabilità sono difficilmente lucidabili per via meccanica. Non si presta invece per la lucidatura di strutture con più fasi, in quanto vi può essere un discioglimento preferenziale di una di queste. 6

7 PROVE MECCANICHE ING. FABBRETTI FLORIANO 13 PARTI PRINCIPALI INGRESSO - Generatore di funzione - Tastiera - Ingresso di segnale esterno CONTROLLO - LD forza - PN posizione - ST - deformazione Cella di carico Provino Estensimetro Attuatore Servovalvola PERIFERICHE Trasduttore LVDT CENTRALINA IDRAULICA SCHEMA DELL'IMPIANTO IN CIRCUITO CHIUSO ING. FABBRETTI FLORIANO 14 7

8 DIAGRAMMA CARICHI-ALLUNGAMENTIALLUNGAMENTI ING. FABBRETTI FLORIANO 15 ESEMPI COMPARATIVI ING. FABBRETTI FLORIANO 16 8

9 PROVE DI DUREZZA ING. FABBRETTI FLORIANO 17 DUREZZA BRINELL HB = F S S = πd(d - 2 D 2 d ) 2 HB = 2 F 0, πd(d - D - d ) ING. FABBRETTI FLORIANO 18 9

10 VALIDITA DELLA PROVA d = D 0,375 d/d = 0,24 0,6 Diametri possibili (10 5 2,5 1) mm ING. FABBRETTI FLORIANO 19 CONDIZIONI DI PROVA NORMALI DIAMETRO PENETRATORE D = 10 mm CARICO APPLICATO TEMPO DI APPLICAZIONE F = N (3000 kg) t = 15 s FARE RIFERIMENTO ALLA RELAZIONE 0,102 F = n D² ING. FABBRETTI FLORIANO 20 10

11 COEFFICIENTE n ING. FABBRETTI FLORIANO 21 ESEMPI MATERIALE: ACCIAIO n = 30 D = 10 mm F = 3000 kg D = 5 mm F = 750 kg D = 2,5 mm F = 187,5 kg MATERIALE: ALLUMINIO n = 10 D = 10 mm F = 1000 kg D = 5 mm F = 250 kg D = 2,5 mm F = 62,5 kg ING. FABBRETTI FLORIANO 22 11

12 DUREZZA VICKERS HV = F S 0,102 F HV = = 2 d 1,854 0,1891 F d 2 ING. FABBRETTI FLORIANO 23 CONDIZIONI DI PROVA NORMALI - MACRODUREZZA CARICO APPLICATO TEMPO DI APPLICAZIONE F = 294 N (30 kg) t = 15 s MICRODUREZZA CARICO APPLICATO TEMPO DI APPLICAZIONE F < 9,8 N (1 kg) t = 15 s ING. FABBRETTI FLORIANO 24 12

13 DUREZZA ROCKWELL SCALA B HRB = 130 e PENETRATORE: SFERA IN METALLO DURO CARICO: 100 kg IMPIEGO: MATERIALI CON HB < 200 SCALA C HRC = 100 e PENETRATORE: CONO IN DIAMANTE CARICO: 150 kg IMPIEGO: MATERIALI CON HB > 200 ING. FABBRETTI FLORIANO 25 SCALE ROCKWELL ING. FABBRETTI FLORIANO 26 13

14 ESECUZIONE DELLA PROVA ING. FABBRETTI FLORIANO 27 PROVETTE UNIFICATE 28 14

15 TIPI DI FRATTURE ING. FABBRETTI FLORIANO 29 PROVA STRUMENTATA (UNI EN ISO 14556) ING. FABBRETTI FLORIANO 30 15

16 TRIBOLGIA DEFINIZIONE DI DUREZZA TRIBOLOGICAMENTE RAPPRESENTA LA RESISTENZA AD USURA CARATTERISTICHE TRIBOMETRO CARICO APPLICABILE: N VELOCITÀ DI STRISCIAMENTO: rpm TEMPERATURA: C DURATA DELLA PROVA: h ING. FABBRETTI FLORIANO 31 FATICA UN MATERIALE METALLICO, SOTTOPOSTO A SOLLECITAZIONI VARIABILI NEL TEMPO, PUÒ ROMPERSI CON SOLLECITAZIONE INFERIORI A QUELLE NECESSARIE PER PROVOCARE LA ROTTURA CON UN CARICO STATICO ROTTURE DI FATICA ING. FABBRETTI FLORIANO 32 16

17 FATICA ING. FABBRETTI FLORIANO 33 FATICA LA FATICA E LA RESPONSABILE DI CIRCA IL 90% DELLE ROTTURE DI SERVIZIO DOVUTE A FATTORI MECCANICI QUESTE ROTTURE SONO INSIDIOSE PERCHÉ RARAMENTE SI MANIFESTANO CON SEGNALI ESTERNI PREMONITORI ING. FABBRETTI FLORIANO 34 17

18 FATICA ING. FABBRETTI FLORIANO 35 FATICA ING. FABBRETTI FLORIANO 36 18