PROVA DI TRAZIONE Flashcards
Quale è l’obiettivo della prova di trazione?
L’obiettivo della prova di trazione è quello di applicare uno sforzo di trazione ad un provino, il quale ci fornirà una curva sforzo-deformazione dalla quale potremmo trarre i valori di snervamento, modulo di rigidità e carico di rottura
Che norme segue? Cosa ci dicono le norme?
seguono le norme UNI EN ISO 6892-1:2016 e la ASTM E8
Le norme sono delle regole da seguire per far si che i parametri tratti siano standardizzati a livello internazionale.
Le norme riportano i tempi di esecuzione e la modalità della prova, geometria dei provini e come ricavare ed interpretare i dati
Riguardo ai provini come sono le norme? Quali sono le zone nevralgiche dei provini per la prova di trazione?
Le norme sono abbastanza “larghe” per quanto riguarda i provini nel senso che lascia grande libertà imponendo però sempre dei parametri. Questo per far si che io possa facilmente estrarre dei provini dai prodotti finiti. I provini hanno una forma ad “osso di cane” costituita da un tratto per l’afferraggio delle teste e un tratto utile su cui avverrà la vera e propria prova. Il tratto utile è costituito da una sezione resistente che è costante lungo il tratto e una lunghezza.
Quali aspetti geometrici fondamentali si devono considerare nei provini? Quale è il motivo?
il rapporto geometrico k che è il rapporto tra lunghezza e sezione
Quale è il requisito fondamentale della prova di trazione? Come deve essere il carico? Per far si che questo accada quali aspetti geometrici deco considerare?
il requisito fondamentale è quello che lo sforzo avvenga tutto sul tratto utile, inoltre la sforzo deve essere parallelo al carico applicato. Per far si che ciò accada devo far sì che la lunghezza calibrata sia coerente e che vi siano dei raggi di raccordo corretti per far si che non vi siano concentrazioni di sforzi.
Come avviene il movimento nella prova di trazione?
il movimento avviene tramite un motore che mette in movimento due viti senza fine che creano il movimento della trasversa.
Quali segnali sfrutta e quale governa la macchina universale di trazione? Riguardo l’estensimetro quando lavora bene? Dunque come si suddivide la prova?
Sfrutta tre segnali:
- segnale della deformazione del provino: dettato dall’uso di un estensimetro che va a misurare l’apertura dei bracci
- segnale del carico: è il segnale proveniente dalla cella di carico che lavora per compressione di anelli metallici.
- movimento della traversa.
La macchina è in grado di governare uno solo in funzione dell’altro. Solitamente è quello del movimento della traversa in funzione degli altri due che creeranno la curva sforzo deformazione. l’estensimetro lavora bene per piccole deformazione da un certo valore in poi viene tolto e la deformazione si misura in base al movimento della traversa.
In quali campi può essere suddivisa la prova?
Si suddivide in campo elastico e plastico
Nel campo elastico, quando vi è una forte relazione tra i valori della curva? C’è in tutti i materiali? E quando la si può dare per presente? Quale parametro posso introdurre e che significato geometrico ha?
Nel campo elastico vi è il campo elastico lineare, ovvero un campo dove tra sforzo e deformazione vi è un legame detto COSTITUTIVO. Tra i due vi è una relazione lineare. Questo è sempre presente per tutti materiali e la si individua per deformazioni molto piccole, ovvero per epsilon che tende a zero. Il rapporto si chiama modulo di rigidità, che corrisponde alla tangente dell’angolo della curva.
Quale è il campo che interessa ai progettisti, come mai?
é proprio quello elastico lineare per il fatto che vogliamo che si deformi poco e che se lo fa restituisce tutto
Il modulo elastico dipende dall’energia di legame? Dipende dalla temperatura di fusione? Quali accortezze geometriche possiamo individuare? L’area sottesa è simmetrica?
Si dipende dall’energia di legame, e si può notare che se noi imponiamo uno sforzo di trazione (ovvero tolgo energia al pezzo) si può notare che la curva sottesa è asimmetrica il che vuol dire che non avviene a volume costante in quanto gli atomi si allontanano più di quanto si restringono. Inoltre è strettamente proporzionale alla pendenza della curva “post picco”. Più la temperatura di fusione è alta e più il modulo è alto.
La deformazione elastica avviene con volume costante? Quale modulo è utile introdurre a proposito? E come è in base a quello detto prima? Quanto vale nei metalli e come influenza la deformazione?
No, il modulo di Poisson, ovvero il rapporto tra deformazione trasversale e assiale è sempre diverso da 1. Nei metalli vale 0.3 il che vuol dire che si allunga più di quanto si restringe.
Cos’è l’anelasticità? Quando è presente? Nella prova di trazione è presente?
l’anelasticità è un fenomeno che non prevede il totale ritorno della deformazione anche elastica. Questo è presente quando sottopongo un materiale ad un carico non statico con frequenza elevata. Questo spiega perché se continuo a tirare e lasciare un elastico si scalda, ovvero il pezzo disperde energia sotto forma di calore (energia che dovrebbe essere ritornata tutta). Nella prova di trazione non è presente proprio per il fatto che è statica.
Come mai la deformazione plastica è importante nonostante la escludiamo in fase di progetto?
Perché è un aspetto da tenere conto in alcune lavorazioni quali le asportazioni di truciolo, lavorazioni per deformazione plastica….
La deformazione plastica da che punto avviene? Questo punto è definibile? Cosa si introduce?
avviene oltre un limite chiamato limite elastico, che separa zona elastica da plastica. Questo limite non è individuabile, dunque si è ben pensato di introdurre una grandezza ingegneristica che va ad approssimare questo limite. Viene definita carico di snervamento.
Durante la deformazione plastica il volume varia?
il volume non varia, ovvero si deforma tenendo il volume costante.
La deformazione plastica è indipendente dalla deformazione elastica? in che modo avviene la deformazione plastica?
No, o meglio la deformazione elastica si, ma quella plastica per avvenire deve essere accompagnata dalla presenza di quella elastica. Se i due fenomeni avvengono in parallelo, però essi sono differenti in modalità di lavoro. Difatti quella elastica lavora per trazione, mentre quella plastica lavora per taglio. Le componenti di taglio sono presenti proprio per deformazioni che non tendono più a zero, ma che iniziano a alzarsi. In questo momento quello che succede è che le parti più esterne si allungano di più rispetto a quelle interne (effetto di Poisson) e dunque creano delle bande di sforzi di taglio a 45 gradi circa. Questo spiega il motivo perché in alcuni casi il pezzo si rompe a 45 gradi.
Cosa influenza la deformazione plastica?
La deformazione è fortemente influenzata dalla presenza delle dislocazioni.
In che direzione avviene e come la deformazione plastica?
La deformazione plastica avviene per piani di scorrimento a 45 gradi, dove la direzione è individuata dalle bande di taglio disposte a 45 gradi.
Come fanno le dislocazioni a intervenire nella deformazione plastica? Che effetto hanno? Dunque lo rendono più debole o più forte considerandone solo l’effetto?
Le dislocazioni intervengono perché vengono messe in moto proprio a causa delle componenti di taglio che tendono a fare scorrere i piani di scorrimento. Queste vanno a modificare quello che sarebbe il comportamento normale. Normalmente si dovrebbero rompere tutti i legami e riformare altri in direzione differente. Con le dislocazioni questo non avviene perché è come se esse andassero a diminuire il numero di legami che si devono rompere, mettendosi in movimento. Dunque le dislocazioni vanno a diminuire quella che si definisce energia di attivazione, che nel nostro caso è detta sforzo di taglio critico. Lo rendono più debole.
A livello reticolare la deformazione plastica cosa comporta? Dunque a livello energetico cosa vuol dire?
A livello reticolare la deformazione comporta una distorsione del reticolo andando a posizionare gli atomi in posizioni più instabili, dunque si ritroveranno con un’energia superiore
Quali piani di scorrimento sono più propensi a scivolare?
Sono più propensi a scivolare quelli con energia di attivazione per taglio minore. Per poi mettersi in movimento quelli con energia maggiore.
Le dislocazioni vanno avanti fino a quando? Che tipi di ostacoli possono riscontrare? Se ne incontra uno quali sono i casi?
no, quando trovano un ostacolo quello che succede è che possono:
- fermarsi e si metteranno in movimento altre dislocazioni
- raggirare l’ostacolo e continuare il percorso
- creare altre dislocazioni
Quali sono i metodi di raggiramento dell’ostacolo da parte delle dislocazioni? tramite quale metodo avvengono e quando?
Il metodo di raggiramento sono due e si definiscono climb e cross slip. Il climb è il metodo che sfrutta la presenza di vacanze per oltrepassare il vincolo. Il cross splip invece è il metodo che sfrutta la dislocazione a vite per passare su un piano superiore o inferiore al fine di saltare il vincolo. Questi metodi sono efficaci con l’aumentare della temperatura proprio per il fatto che necessitano di diffusione allo stato solido.
