LEZIONI PER IL CORSO DI MECCATRONICA LA PROVA DI TRAZIONE- 01

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1 LEZIONI PER IL CORSO DI MECCATRONICA LA PROVA DI TRAZIONE- 01 PROF. FEDERICO GRUBISSA ITT ENRICO FERMI VENEZIA

2 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Ogni corpo materiale, sottoposto a delle forze, subisce delle deformazioni Queste deformazioni possono essere ELASTICHE oppure PLASTICHE in funzione dello sforzo che genera all interno della sezione stessa, che chiamiamo TENSIONE 2

3 LE PROVE SUI MATERIALI Per riuscire a determinare le caratteristiche dei materiali occorre effettuare delle prove che possono riguardare le caratteristiche di: RESISTENZA ALLA TRAZIONE RESISTENZA ALLA PENETRAZIONE/SCALFITURA RESISTENZA AGLI URTI 3

4 LA PROVA DI TRAZIONE Consiste nel sottoporre un provino ad un allungamento mediante l azione di una forza di trazione fino a raggiungere la rottura del provino stesso. E la prova più importante per un materiale, perché permette di stabilire le sue caratteristiche di resistenza e di tenacità La prova di trazione ha lo scopo di determinare il legame costitutivo del materiale (diagramma sforzi deformazioni), individuando i valori del modulo elastico E, della tensione di snervamento fy, della tensione di rottura ft e delle rispettive deformazioni. La prova viene eseguita a controllo di spostamento su provini di dimensioni standard. 4

5 LA LEGGE DI HOOKE Consiste nel sottoporre un provino ad un allungamento mediante l azione di una forza di trazione fino a raggiungere la rottura del provino stesso. E la prova più importante per un materiale, perché permette di stabilire le sue caratteristiche di resistenza e di tenacità 5

6 CONCETTO TECNOLOGICO DI TENSIONE NORMALE 6

7 CONCETTO TECNOLOGICO DI TENSIONE TANGENZIALE 7

8 CONCETTO DI DEFORMAZIONE ELASTICA 8

9 CONCETTO DI DEFORMAZIONE PLASTICA 9

10 CONCETTO TECNOLOGICO DI DEFORMAZIONE 10

11 PROPRIETA LINEARI ELASTICHE 11

12 RELAZIONI LINEARI ELASTICHE 12

13 Durante la prova vengono misurati i valori dello spostamento relativo ΔL tra due punti di riferimento posti a distanza iniziale L 0 lungo la parte centrale del campione, e la corrrispondente forza di trazione F. La tensione σ e la deformazione ε sono calcolate con le relazioni seguenti 13

14 Al variare della deformazione ε, il legame costitutivo presenta comportamenti diversi: fase elastica, snervamento, incrudimento e strizione. La tensione di snervamento varia tra 235 e 355 MPa per gli acciai al carbonio unificati, tra 400 e 800 MPa per gli acciai microlegati a elevato limite elastico, tra 350 e 400 MPa per gli acciai bassolegati autopassivanti. 14

15 La fase di incrudimento termina quando viene raggiunta la tensione di rottura ft. La corrispon-dente deformazione εt oscilla tra 20 e 25% per gli acciai al carbonio unificati, tra 15 e 20% per gli acciai microlegati a elevato limite elastico, tra 20 e 30% per gli acciai bassolegati protettivi. In definitiva, dalla prova di trazione si determinano: - la tensione di snervamento fy e la corrispondente deformazione εy - la deformazione in cui inizia l incrudimento - la tensione di rottura ft e la corrispondente deformazione εt - la deformazione ultima εu 15

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19 Rottura duttile Si ha per deformazione plastica e conseguente scorrimento dei cristalli secondo piani orientati a circa 45 rispetto alla sollecitazione esterna. L allungamento e la diminuzione di sezione sono elevati. Il carico di snervamento é molto inferiore rispetto al carico di rottura. Rottura fragile Avviene per decoesione dei cristalli, é netta e perpendicolare alla sollecitazione applicata. Si hanno allungamenti bassi, diminuzione della sezione resistente e rottura improvvisa. Il carico di snervamento é vicinissimo a quello di rottura. La grana è brillante. 19

20 INDICE DI QUALITÀ In generale un acciaio è tanto migliore quanto più elevati risultano i suoi carichi di rottura R m e gli allungamenti A. Così viene definito indice di qualità il prodotto: A R = Q Q quindi rappresenta il lavoro di deformazione che é stato speso per provocare la rottura della provetta. 20

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22 IL MODULO ELASTICO 22

23 LA CURVA REALE 23

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