Corso di Tecnologia e Disegno per il biennio degli ITI I Materiali e le loro proprietà Corso di Tecnologia e Disegno per il biennio degli ITI I materiali a cura di Michele Montalto

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I materiali I materiali a disposizione per ottenere manufatti utili alle attività umane si possono suddividere genericamente in: materiali metallici materiali non metallici materiali compositi Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I materiali metallici Tra gli svariati materiali disponibili per la produzione di prodotti finiti, ci occuperemo soprattutto dello studio dei materiali metallici, in quanto occupano ancora un ruolo preminente nelle costruzioni meccaniche. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I materiali metallici Nell’industria meccanica, la generica definizione di “materiali metallici” coinvolge più tipologie di materiali che, dal punto di vista chimico, sono così definiti: Metalli Non metalli Leghe metalliche Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I metalli A temperatura ambiente si trovano allo stato solido ( fa eccezione il mercurio (Hg) che è allo stato liquido) Sono buoni conduttori di elettricità e di calore Hanno aspetto lucente alla frattura Non lasciano filtrare la luce Presentano plasticità e resistenza meccanica in misura variabile Tra i metalli più noti ricordiamo il Fe, l’Au, l’Ag, l’Al, il Cu, il Mg ecc. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I non metalli A temperatura ambiente sono allo stato solido o gassoso Sono cattivi conduttori di elettricità e calore Quelli solidi presentano scarsa resistenza meccanica Sono non metalli il carbonio, lo zolfo, il silicio l’ossigeno, ecc.. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Le Leghe metalliche Una lega metallica è costituita da un insieme di due o più elementi, uno almeno dei quali è un metallo presente in quantità preponderante rispetto agli altri elementi. Oltre agli elementi fondamentali che caratterizzano una lega, possono essere presenti altri metalli o non metalli sia sottoforma di impurezze, sia aggiunti intenzionalmente al fine di ottenere proprietà particolari. L’ottone è un esempio di lega composto da due metalli Cu e Zn L’acciaio è un esempio di lega costituita da un metallo (Fe) e da un non metallo (C). Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Materiali compositi Sono costituiti da più materiali appartenenti anche a classi diverse ( per esempio il filo di ferro e la gomma nei pneumatici) Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Misura delle proprietà Tutti i materiali metallici hanno caratteristiche o proprietà specifiche. La conoscenza di queste proprietà ne determina la scelta nelle applicazioni. Ogni proprietà è posseduta da un materiale qualitativamente e/o quantitativamente in modo differente da ogni altro materiale. Ciò è verificabile da opportune scale che indicano il grado o la misura di quella determinata proprietà per il materiale in esame. Il grado o la misura di una determinata proprietà è espresso per mezzo di un numero e di una unità di misura (diversa per ogni proprietà) L’insieme delle proprietà e le rispettive misure riferite al medesimo materiale, costituiscono una sorta di “carta d’identità” per il materiale stesso. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Scelta di un materiale La scelta di un materiale dipende: dalla sua capacità di resistere alle sollecitazioni dalla esigenze inerenti all’impiego dalla facilità ed economicità della sua lavorazione dal costo In altri termini si può affermare che la scelta di un materiale dipende in larga misura dalle sue proprietà chimico-strutturali, fisiche, meccaniche e tecnologiche. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Le proprietà dei materiali metallici riguardano la composizione chimica dei metalli e la loro struttura interna (distribuzione atomica, struttura cristallina), dalle quali dipendono le proprietà meccaniche e tecnologiche e le interazioni con l’ambiente (ossidazione, corrosione). Proprietà chimico strutturali sono le proprietà verificabili in relazione agli agenti esterni (massa volumica, punto di fusione, conducibilità termica e conducibilità elettrica, dilatazione, ecc.). fisiche proprietà riguardano il comportamento dei materiali quando sollecitati da forze esterne. Le principali proprietà meccaniche sono: la resistenza meccanica, la resistenza alla fatica, la resistenza all’usura e la resistenza a forze concentrate (durezza). meccaniche riguardano l’attitudine dei materiali a subire diversi tipi di lavorazioni meccaniche. Sono proprietà tecnologiche la malleabilità, la duttilità, la colabilità, la saldabilità, la truciolabilità, ecc.). tecnologiche FINE Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà chimico - strutturali Indietro Avanti Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Formazione della struttura La formazione della struttura metallica si può studiare analizzando la fase di passaggio dallo stato liquido a quello solido. Nel raffreddamento di un metallo fuso, quando la temperatura raggiunge il punto di solidificazione, inizia il processo di cristallizzazione. Esso comincia contemporaneamente in più punti, detti nuclei o centri di cristallizzazione. È da questi centri che, partendo da una singola cella elementare, il cristallo si sviluppa lungo le tre direzioni dello spazio, bloccandosi solo quando entra in contatto con altri cristalli vicini. La superficie di contatto tra grani cristallini prende il nome di bordo. Nei metalli puri il passaggio da liquido a solido , e viceversa, avviene a temperatura costante. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Reticolo cristallino Nei materiali solidi gli atomi possono disporsi in modo regolare e ordinato oppure in modo irregolare e disordinato. Una struttura ordinata e regolare è detta <reticolo cristallino> ed è il risultato di una ripetizione regolare di celle elementari nelle tre direzioni dello spazio. I metalli hanno struttura cristallina perché il reticolo cristallino è regolare. Una struttura disordinata ed irregolare è definita <sostanza amorfa>. Il vetro è una sostanza amorfa. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Centri di cristallizzazione Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Orientamento dei grani cristallini Durante una normale solidificazione i reticoli dei grani si orientano in tutte le direzioni. E’ questa la ragione per cui i metalli resistono in modo uguale in ogni direzione. L’orientamento dei grani può essere cambiato attraverso determinate lavorazioni. Questo fenomeno modifica sostanzialmente la resistenza del metallo secondo le direzioni di sollecitazione. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Dimensioni dei grani cristallini Durante il raffreddamento, raggiunta la temperatura di solidificazione, si ha la formazione dei centri di cristallizzazione. Il loro numero dipende dalla velocità di raffreddamento In generale si può affermare che: un raffreddamento veloce porta alla formazione di grani piccoli un raffreddamento lento porta alla formazione di grani grossi I metalli con grani piccoli hanno generalmente caratteristiche migliori di quelli a grani grossi. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

La struttura cristallina dei metalli Un metallo è costituito da grani cristallini (o cristalli), aderenti gli uni agli altri, ma separati da linee sottili e irregolari (giunti cristallini). E’ il giunto cristallino che, come una colla, tiene uniti in un tutt’uno i grani cristallini. I cristalli a loro volta sono formati da piccolissime particelle (atomi), non visibili neppure al microscopio, che si dispongono in modo geometricamente regolare a formare <celle elementari>. Le celle elementari si dispongono con regolarità geometrica in modo da formare il <reticolo cristallino>, che si interrompe solo ai bordi del cristallo. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

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Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI La cella elementare La cella elementare è il più piccolo solido che possiede la completa simmetria del cristallo ottenuta congiungendo i centri degli atomi contigui. La cella elementare è definita dalla sua forma e dalle sue dimensioni. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Le celle elementari dei metalli In natura le celle elementari possono essere di 14 forme diverse. La maggioranza dei metalli cristallizza secondo tre tipi di celle elementari: cubica a corpo centrato (c.c.c.) cubica a facce centrate (c.f.c.) esagonale compatta (e.c.) Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella Cubica a Corpo Centrato (c.c.c.) 9 atomi Gli atomi sono a contatto lungo le diagonali secondo il seguente schema: 8 7 1-9-7 4-9-6 3-9-5 2-9-8 4 3 9 5 6 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 Cella elementare C.C.C. Questo tipo di cella è caratteristica dei materiali più duri con resistenza alle deformazioni e duttilità medie, come il tungsteno, il molibdeno e il ferro a (alfa) Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella cubica corpo centrato Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella Cubica a Facce Centrate (c.f.c.) 14 atomi 12 13 14 11 10 5 1 4 6 9 2 7 8 3 8 7 11 3 2 10 13 12 5 9 6 14 4 1 Cella elementare C.F.C. La cella cubica a facce centrate è caratteristica dei materiali più duttili, malleabili, buoni conduttori di elettricità e calore come il rame, il nickel, l’alluminio, il piombo, l’oro, l’argento e il ferro g (gamma) Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella cubica facce centrate Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella Esagonale Compatta (e.c.) 17 atomi 2 6 7 3 5 4 15 17 16 8 9 13 14 10 12 11 La cella esagonale compatta è caratteristica dei materiali fragili, come il magnesio, il cadmio e lo zinco Cella elementare E.C. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Cella esagonale compatta Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI y Reticolo cristallino L’accrescimento del reticolo cristallino avviene con formazione di celle elementari che si concatenano con quelle a contatto secondo tutte le direzioni dello spazio. 1 2 6 5 3 4 8 7 9 z 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 1 2 6 5 3 4 8 7 9 x Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Reticolo cristallino Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Grani cristallini Non tutto il volume racchiuso da un pezzo di metallo, tranne rari casi, è costituito da un solo reticolo; sono presenti più zone o volumi ciascuno costruito secondo il reticolo di quel metallo, ma orientati diversamente tra loro: a questi volumi o parti dell’intero pezzo si dà il nome di grani cristallini Bordo dei grani (giunto) Pezzo metallico La grandezza e l’orientamento dei grani cristallini dipende dalla quantità di centri cristallini che si formano all’inizio della solidificazione. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Le proprietà meccaniche di un metallo e, conseguentemente quelle tecnologiche, sono influenzate dalle dimensioni dei grani cristallini. A parità di dimensioni del grano cristallino e delle dimensioni dell’atomo, le celle c.c.c. sono in numero superiore, rispettivamente, delle celle c.f.c e delle celle e.c. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Grano cristallino Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Esempi di celle elementari 5 8 7 6 9 4 1 2 3 9 13 10 8 11 14 6 12 7 3 4 1 2 5 Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Struttura cristallina delle leghe metalliche Le leghe metalliche sono formate da cristalli costituiti da atomi di due o più metalli diversi oppure da atomi di metalli e atomi di non metalli Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I cristalli che si formano nelle leghe metalliche sono di tre tipi fondamentali: Cristalli puri Cristalli di soluzioni solide o misti Cristalli di composti intermetallici Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tipi di leghe metalliche Solvente Soluto A B Lega di cristalli puri Lega di cristalli di soluzione solide o misti Lega di cristalli di composti intermetallici Indietro Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Soluzioni solide Miscela solida di due o più sostanze unita in una unica fase. Si identificano soluzioni solide: • Sostituzionali • Interstiziali Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Soluzioni Sostituzionali Soluzione solida in cui gli atomi di un elemento (soluto) possono sostituire gli atomi dell’altro elemento (solvente). In alcune soluzioni solide si possono avere sostituzioni da poche unità atomiche a quasi il 100% Soluto Solvente Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Soluzioni Sostituzionali Condizioni affinchè si abbiano soluzioni sostituzionali 1. I diametri dei due atomi non devono differire per più del 15% 2. Le strutture cristalline in cui solidificano i due elementi devono essere le stesse 3. Le differenze in elettronegatività devono essere piccole 4. I due elementi dovrebbero avere la stessa valenza Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Soluzioni Interstiziali Soluzione solida in cui gli atomi di un elemento (soluto) possono entrare negli interstizi o nei vuoti dell’altro elemento (solvente). Elementi che possono dare soluzioni solide sono Idrogeno, carbonio, ossigeno, azoto Es Lega ferro-carbonio Solvente Soluto Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Leghe di cristalli puri I componenti della lega non sono solubili tra loro né allo stato liquido né allo stato solido. Coesistono dunque due o più tipi di cristalli diversi: ognuno è formato da atomi di uno solo dei componenti (per es. A e B) A B Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Leghe di soluzioni solide o cristalli misti Si hanno quando fra i costituenti la lega vi è solubilità sia allo stato liquido sia allo stato solido. La struttura è formata da cristalli di soluzione solida ( ) in cui uno dei componenti (A) funge da solvente e l’altro componente (B) da soluto. I cristalli sono formati da reticoli in cui compaiono atomi di diverso tipo. La posizione dell’atomo sciolto nel reticolo del solvente è irregolare. fase C A + B = C Solvente Soluto Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Leghe di cristalli intermetallici I cristalli dei composti intermetallici sono formati da combinazioni chimiche dei vari elementi in lega. Nei composti chimici gli atomi dei vari elementi si uniscono sempre in parti proporzionali, cioè a concentrazione fissa. La lega così formata risulta composta da celle tutte eguali fra di loro. La posizione di un elemento nel reticolo dell’altro elemento è costante e regolare. Ad esempio, la cementite è un composto chimico della lega ferro-carbonio. In ogni suo punto, un atomo di carbonio è sempre legato con tre atomi di ferro (Fe3C). Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche dei materiali indietro avanti Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche dei materiali Svariate sono le proprietà fisiche dei materiali. Qui ne vengono indicate alcune tra le più importanti : Massa volumica (peso specifico) Capacità termica massica (calore specifico) Dilatazione termica Temperatura di fusione Calore latente di fusione Conduttività termica Conduttività elettrica Magnetismo Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche Il calore specifico (Capacità termica massica) Definizione: è la quantità di calore che occorre fornire all’unità di massa di una certa sostanza per elevarne la temperatura di un grado centigrado (1 °C) Q [J/(kg * °C)] Cs = (T2-T1) * m Cs = calore specifico Q = calore ceduto espresso in Joule (J) T1 = temperatura iniziale in °C T2 = temperatura finale in °C m = massa del materiale espressa in Kg Il valore del peso specifico varia con il variare della temperatura Intervallo fra 0°C e 100 °C Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche Massa volumica (Peso specifico) Definizione: è il rapporto fra la massa di un corpo e il suo volume. m [ kg/m3 ] g = V g (gamma) = massa volumica m = massa del corpo in kg V = volume del corpo in m3 La massa volumica è misurata comunemente anche in kg/dm3 Il valore della massa volumica varia con il variare della temperatura Valori di g a 20 °C Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche Dilatazione termica Definizione: è l’attitudine dei materiali di variare il proprio volume al variare della temperatura. Nella pratica comune si utilizza il coefficiente di dilatazione termica lineare < a > che rappresenta l’aumento del volume di un solido con riferimento ad un’unica direzione (quella dell’asse più lungo) 0,000029 Piombo 0,000024 Alluminio 0,000023 Stagno 0,000020 Argento 0,000018 Bronzo, Ottone 0,000017 Zinco Rame 0,000014 Oro 0,000013 Nickel 0,000012 Acciaio 0,000010 Ghisa 0,000009 Platino a [m/m * °C] Metallo COEFFICIENTE DI DILATAZIONE LINEARE DI ALCUNI METALLI Intervallo fra 20°C e 100 °C Si definisce coefficiente di dilatazione lineare a l’aumento di lunghezza DL che subisce il materiale di lunghezza iniziale L0 per effetto di una variazione di temperatura DT DL L0 Ti Tf a = DL DT L0 [m/m*°C] Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche Temperatura di fusione Definizione: è la temperatura alla quale un materiale comincia a passare dallo stato solido a quello liquido. 97,8 Sodio 232 Stagno 328 Piombo 419 Zinco 660 Alluminio 960 Argento 1063 Oro 1083 Rame 1300 - 1400 Acciaio 1453 Nickel 1769 Platino 3380 T (°C) Metallo TEMPERATURA O PUNTO DI FUSIONE DI ALCUNI METALLI La temperatura di fusione è caratteristica di ogni materiale ed è anche chiamata punto di fusione Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà fisiche Calore latente di fusione tempo 1063° T°C solido solido + liquido liquido T1 T2 Lega metallica Metallo puro Quando un materiale ha raggiunto la temperatura alla quale ha inizio la fusione è necessario continuare a fornire calore affinchè la fusione avvenga completamente Definizione: il calore necessario ad un materiale per effettuare il completo passaggio dallo stato solido allo stato liquido è detto calore latente di fusione I metalli puri fondono a temperatura costante. Le leghe metalliche (salvo alcune eccezioni) fondono in un intervallo di temperatura dipendente dalla loro composizione chimica Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI PROPRIETA' MECCANICHE indietro avanti Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Proprietà meccaniche Le proprietà meccaniche esprimono la capacità di un materiale a resistere alle sollecitazioni dovute all’azione di forze esterne che tendono a deformarlo. L’azione delle forze esterne può avvenire secondo modalità diverse e altrettanto diverse sono le capacità di resistenza dei materiali sollecitati. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Proprietà meccaniche Ricordiamo che le caratteristiche fondamentali con cui viene espressa una forza sono: l’intensità la direzione il verso verso intensità direzione La forze così rappresentate possono variare: per il tempo di applicazione per il punto o la superficie di applicazione per la direzione rispetto al corpo, ecc.. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI Proprietà meccaniche Secondo il tempo di applicazione si avranno: forze statiche forze dinamiche forze periodiche Secondo la superficie di applicazione si avranno: forze concentrate forze di attrito Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Forze statiche Quando sono applicate in modo costante o variano lentamente nel tempo; per esempio: forze applicare a funi, macchine per sollevamento etc.. La capacità dei materiali a resistere alle forze statiche è detta resistenza alla deformazione o resistenza meccanica Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Dinamiche Quando sono applicate in tempi brevi (inferiori al decimo di secondo) per esempio la martellatura, le lavorazioni al maglio, etc.. La capacità dei materiali a contrastare gli effetti delle forze dinamiche è detta resilienza Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Periodiche Quando sono variabili periodicamente con un andamento che si ripete costantemente nel tempo e con frequenza elevata. Per esempio le forze applicate alla biella di un motore a scoppio. La capacità dei materiali a resistere alle forze periodiche è detta resistenza a fatica. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Concentrate Quando sono applicate in zone ristrette o puntiformi; per esempio la scalpellatura, la punzonatura, etc.. La capacità dei materiali a resistere agli effetti delle forze concentrate è detta durezza Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Attrito Quando si manifestano tra le superfici di contatto di due corpi mobili, fra loro striscianti (attrito radente) o rotolanti (attrito volvente) (vedi figure). La capacità dei materiali a contrastare le forze di attrito si chiama resistenza all’usura. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Forze statiche Le forze applicate con gradualità e continuità nel tempo sono dette statiche; si parla anche di sollecitazioni statiche. Una sollecitazione statica è l’insieme delle forze esterne (carichi) che agiscono su un corpo. I vari tipi di sollecitazione si distinguono secondo la direzione di applicazione delle forze rispetto all’asse geometrico principale del solido. Se la forza statica agisce lungo un’unica direzione essa è definita: sollecitazione statica semplice. Più sollecitazioni semplici agenti su un corpo definiscono una sollecitazione statica composta. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche Resistenza meccanica La capacità che i materiali hanno di resistere a sollecitazioni statiche è detta resistenza meccanica. Secondo la direzione di applicazione della sollecitazione semplice si distinguono : sollecitazione a trazione sollecitazione a compressione sollecitazione a flessione sollecitazione a torsione sollecitazione a taglio home Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a trazione Un corpo si dice sollecitato a trazione quando due forze di uguale intensità sono dirette lungo l’asse geometrico del corpo e tendono ad allungarlo Alcuni esempi: catene, funi, organi di sollevamento, le viti. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a compressione Un corpo si dice sollecitato a compressione quando due forze di uguale intensità sono dirette lungo l’asse geometrico del corpo e tendono ad accorciarlo Alcuni esempi: i pilastri e i muri degli edifici Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a flessione Un corpo si dice sollecitato a flessione quando la forza applicata tende a piegarlo o a fletterlo. La direzione della forza è perpendicolare all’asse del pezzo e giace nel piano passante per l’asse geometrico stesso. Alcuni esempi: travi, alberi motori, balestre, ecc. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a torsione Un corpo si dice sollecitato a flessione quando è sottoposto a una forza che tende a far ruotare una sezione del pezzo rispetto alla sezione immediatamente adiacente. Le forze giacciono sul piano perpendicolare all’asse del pezzo e tendono a torcerlo. Alcuni esempi: maniglie delle porte, alberi di trasmissione, morse, ecc.. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà meccaniche (Resistenza meccanica) Sollecitazione semplice a taglio Un corpo si dice sollecitato a tagli quando è sottoposto a una forza applicata soltanto su una parte del corpo stesso, che tende, di conseguenza, a scorrere rispetto all’altra parte, mantenuta fissa da una forza contraria. Alcuni esempi: chiodature, cesoie, spine, ecc.. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

PROPRIETA' TECNOLOGICHE indietro avanti Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche Le proprietà tecnologiche riguardano l’attitudine dei materiali a subire diversi tipi di lavorazioni meccaniche. La misura delle proprietà tecnologiche è realizzata, con procedure non sempre unificate, utilizzando provette o campioni del materiale in esame. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche Svariate sono le proprietà tecnologiche. Tra le più importanti possiamo annoverare: la malleabilità la duttilità la fusibilità e colabilità la saldabilità la piegabilità la truciolabilità home Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La malleabilità E’ l’attitudine di un materiale ad essere trasformato in lamine, a freddo o a caldo, mediante l’azione di presse, magli o laminatoi. L’aumento della temperatura aumenta la malleabilità di un materiale. Questa proprietà è sfruttata nelle operazioni di laminazione a caldo, nelle operazioni di fucinatura e in quelle di stampaggio. Laminazione I materiali malleabili devono avere alto allungamento, bassa durezza e bassa resistenza alla trazione. Fucinatura Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La duttilità E’ l’attitudine di un materiale lasciarsi trasformare in fili, senza rompersi, quando costretto a passare (per trazione) attraverso un foro di forma e dimensioni opportune. La procedura avviene a caldo L’aumento della temperatura aumenta la malleabilità di un materiale. Questa proprietà è sfruttata nelle operazioni di trafilatura. Sono duttili: l’acciaio dolce, l’argento, l’oro, l’alluminio, il rame. Trafilatura Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà tecnologica della duttilità matrice trafilato Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La fusibilità o colabilità E’ l’attitudine di un materiale ad essere colato allo stato liquido dentro una forma per ottenere un getto di fusione. Sono fusibili le ghise, i bronzi, gli ottoni. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La saldabilità E’ l’attitudine di un materiale a unirsi facilmente con un altro, della stessa o di diversa natura, mediante fusione e/o aggiunta di materiale d’apporto Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La piegabilità E’ l’attitudine di alcuni materiali a subire l’operazione di piegatura (vedi fig.) senza rompersi o screpolarsi. Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Proprietà Tecnologiche La truciolabilità E’ l’attitudine di un materiale a subire lavorazioni per asportazione di truciolo, mediante l’utilizzo di utensili su opportuna macchina (tornio, fresatrice, trapani, etc..). Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI

Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI I Materiali e le loro proprietà Fine presentazione Michele Montalto Tecnologia e disegno per il biennio degli ITI