Le prove sui materiali Le prove meccaniche meccaniche tecnologiche fisico-chimiche Le prove meccaniche Scopi: Caratterizzazione del materiale Controllo (distruttivo o non distruttivo) 1

Principali prove meccaniche statiche Importanza della normativa Trazione Compressione Flessione Durezza Importanza della normativa 2

La normativa ASTM E 8M - 01 1. Scopo 2. Documenti di riferimento 3. Terminologia 4. Significatività e uso 5. Attrezzature 6. Provini 7. Procedure 8. Rapporto 9. Precisione 10. Parole-chiave 11. Appendici

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

La macchina universale di prova e il montaggio del provino L’esecuzione della prova - velocità della traversa mobile fissata - temperatura fissata il comportamento di diversi materiali: - un metallo (alluminio) - una materia plastica con strizione (polipropilene) - una materia plastica senza strizione (nylon) 4

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

Parametri caratteristici: - Modulo elastico - Sollecitazione di snervamento (casi 1 e 2) - Resistenza a trazione - Carico ultimo - Allungamento a rottura (%) A = [(Lu-Lo)/Lo]x100 - Energia assorbita - Coefficiente di strizione (%) Z = [(So-Su)/So]x100 6

Curve s-e per differenti materiali metallici Acciai Altri 7

- Importanza della strizione per la relatività delle misure Diagramma di macchina e diagramma reale: relatività delle misure effettuate - Importanza della strizione per la relatività delle misure - Significato fisico del coefficiente di strizione 8

La prova di compressione Limitata alle ghise Di tre tipi: di frantumazione (materiali fragili) compressione meccanica di schiacciamento Provette cilindriche o prismatiche Difficoltà nell’interpretazione dei risultati 9

Trattamento dei risultati La prova di flessione Trattamento dei risultati Mf = momento flettente W = modulo di resistenza a flessione L = distanza tra gli appoggi I = momento di inerzia di area rispetto al piano neutro Difficoltà di interpretazione dei risultati 10

Le prove di durezza Definizione di durezza Il durometro 11

Le principali prove di durezza Brinell Vickers Rockwell B e C Regole generali raggio di curvatura della superficie in prova  25 mm distanza tra centro dell'impronta e il bordo = 2.5 d (preferibilmente 3 d); tra due centri di due impronte adiacenti = 3 d (preferibilmente 4 d) carico applicato lentamente e in direzione ortogonale alla superficie (2°) buona finitura superficiale spessore dei pezzi 12

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 Notazione finale: HB5/750/30 = 185 Kp/mm2 15

Durezza Brinell per confronto (Poldi) Legame fra durezza e resistenza a trazione Per gli acciai: Durezza Brinell per confronto (Poldi) 16

Prova Vickers Tipo di penetratore: piramide di diamante Carico P P = 30  50 Kp Definizione di durezza Vickers 17

Prova di microdurezza Tipo di penetratore: piramide di diamante a base quadrata piramide a base rombica (Knoop) Carico P P = 100  500 gr Definizione di microdurezza Vickers Definizione di durezza Knoop 17

Tipi di penetratore: cono di diamante,  = 120 Prova Rockwell C Tipi di penetratore: cono di diamante,  = 120 sfera di acciaio temprato, D=1/16; 1/8; ¼; ½ di pollice Modalità di esecuzione I2 - I1= e Carico Prova normale: F0 = 10 Kp F1 = 50; 90 o 140 Kp Prova superficiale: F0 = 3 Kp F1 = 12; 27 o 42 Kp 18