Provino sagomato secondo norma: sezione circolare La prova di trazione monoassiale Provino sagomato secondo norma: sezione circolare - Diametro d0= 3 - 30 mm - Lunghezza tratto di misura L0= 5 - 10 d0 - Lunghezza tratto a sez. costante Lc= L0 + 0.5 - 2 d0 3

I risultati della macchina - L0 = lunghezza iniziale del provino fra i riferimenti - L = allungamento totale - La curva F-DL Elaborazione dei risultati -  = F/S0 (N/mm2) -  = L/L0 5

1) Esempio: Provino di acciaio 410 proporzionale a sezione circolare E = 301 GPa er = (Lf - Lo)/Lo = 0.3 = 30% T.S. = 859 MPa do = Lo/5 = 10 mm ro = 5 So = 81 mm2

er = 29,…% Y.S. = 430 MPa sr (N/mm2) = = 3.5 HB (kp/mm2) HB = 245 kp/mm2

Altre curve: Alluminio Maggior allungamento a rottura

Altre curve: Materiale Plastico

Altre curve: Materiale Plastico

Prova di trazione: Esercizi 1) Calcolare il recupero elastico per l’acciaio 410 una volta rimossi i carichi di a) 35.720 N e b) 69.420 N. do = Lo/5 = 10 mm ro = 5 So = 81 mm2 e = s/E = 440*/301*103 = 1.5*10-3 e = s/E = 2.8*10-3 = 0.28% Anche graficamente

Prova di trazione: Esercizi 2) Calcolare l’allungamento a rottura e il coefficiente di strizione noto: DL = 10 mm e So = 135 mm2 Su = 110 mm2 A = DL/Lo Z = So-Su/So So = pro2 ro = 6.5 mm Lo = 5do = 5*2*ro = 10*6.5 = 65 mm DL/Lo = 10/65 = 0.154 = 15.4% Z = So-Su/So = 135-110/135 = 18.5% Ripetere con: DL = 5 mm So = 135 mm2 Su = 120 mm2

Calcolare il recupero elastico che si ottiene rimuovendo il carico. Prova di trazione: Esercizi 3) Una barra di acciaio 1040 del diametro do = 10 mm è sottoposta ad un carico di trazione F = 50000 N (al di sopra del carico di snervamento). Calcolare il recupero elastico che si ottiene rimuovendo il carico. (E = 200 GPa) s = F/So = 50000 N /p(5)2 = 637 N/mm2 = 637 MPa Y.S. = 600 MPa e T.S. = 750 Mpa e = s/E = 3.18*10-3 = 0.3%

Prova Brinell Tipo di penetratore: sfera Scelta del diametro del penetratore - s < 3 mm D = 2.5 mm - 3 mm < s < 6 mm D = 5 mm - 6 mm < s D = 10 mm 13

- Valori di K, per ottenere P in Kp Scelta del carico P P = KD2 - Valori di K, per ottenere P in Kp 14

Definizione di durezza Brinell HB = P/S Kp/mm2 S = superficie dell’impronta 15

1) Prova di durezza: esercizi Acciaio dolce con s = 12 mm Dalla prova Brinell risulta d = 3.91 mm Calcolare HB e f Acciaio dolce  K = 30  D = 10 mm  P = 3000 Kp

2) Prova di durezza: esercizi Acciaio dolce con a) s = 4 mm e b) s = 1 mm Dalla prova Brinell risulta HB = 240 kp/mm2 Calcolare d e f a) Acciaio dolce  K = 30  D = 5 mm  P = 750 Kp  S = P/HB = 3.125 mm2 d = 1.95 mm f = 3.125/15.7 =0.1999 mm b) Acciaio dolce  K = 30  D = 2.5 mm  P = 187.5 Kp  S = P/HB = 0.78 mm2 d = 2S/D = 0.98 mm f = 0.78/ D = 0.0994 mm 4

Alluminio puro  K = 2.5  D = 10 mm  P = 250 Kp  Prova di durezza: esercizi 3) Alluminio puro Dalla prova Brinell con D = 10 mm risulta HB = 167 kp/mm2 Calcolare f Alluminio puro  K = 2.5  D = 10 mm  P = 250 Kp  S = P/HB = 1.5 mm2 f = 0.048 mm 4

Prova di durezza: esercizi Valutare HB per i seguenti materiali di cui è nota la resistenza r Acciaio al carbonio 750 Alluminio 3003-H14 461 Magnesio AZ31B 290 Acciaio INOX 410 800 HB T.S. (Mpa) Materiale 235 167 73 250 Disegnare la retta di tendenza

Utilità pratica: comportamento di materiali diversi Le prove di resilienza Il pendolo di Charpy L’esecuzione della prova La rottura del provino Utilità pratica: comportamento di materiali diversi 2

Velocità di impatto = 4.5 - 7 m/s per provette Charpy Prova di resilienza Energia iniziale = 30 Kpm Velocità di impatto = 4.5 - 7 m/s per provette Charpy Velocità di impatto = 5 - 5.5 m/s per provette con intaglio a V Valutazione della resilienza K S = sezione resistente effettiva 4

Calcolare la resilienza KCU (provetta Charpy) noto: hf = 1.02 m Esercizi Calcolare la resilienza KCU (provetta Charpy) noto: hf = 1.02 m Sappiamo che U = 30 daNm = 30 Kpm e v = 4.5-7 m/s 1) Supponiamo v = 5 m/s 2) Supponiamo v = 6.5 m/s hi = vi2/2g = 2.15 m hi = vi2/2g = 1.27 m m = 1.4 kg U = mv2/2 m = 2U/v2 = 2.4 kg (kg massa) KCU = 31 kpm/cm2 All’aumentare della velocità, aumenta la capacità di un mat. di assorbire energia (aumenta infatti la differenza hi-hf). K = 2.4*9.81*(1.27-1.02)/5*10*10-2 = 12 Kpm/cm2

Esercizi 3) Ripetere l’esercizio con v = 5 m/s e hf = 0.5 m K = 2.4*9.81*(1.27-0.5)/0.5 = 36 Kpm/cm2 Se l’altezza finale è minore vuol dire che il provino ha assorbito una maggiore quantità di energia 4) Ripetere l’esercizio per provetta con intaglio a V K = 2.4*9.81*(1.27-1.02)/0.8 = 7.36 Kpm/cm2 Il provino con intaglio a V ha una maggiore sezione resistente, per cui se l’altezza finale è la stessa, vuol dire che il materiale ha assorbito minore energia.

Esercizi 5) Calcolare hf per entrambe le provette nota KCU = KV = 18 Kpm/cm2 U = 30 daNm = 30 Kpm v = 5.25 m/s m = 2U/v2 = 2.18 kg hi = U/mg = 1.4 m hfu = 1.4-(18*5)/(21.8*9.81) = 0.98 m; hfV = 1.4-(18*8)/(21.8*9.81) = 0.73 m; Il provino con intaglio a V ha una maggiore sezione resistente, per cui a parità di energia assorbita e spesa per la deformazione, l’altezza finale sarà minore.