analisi numerico sperimentale di processi innovativi di formatura di

Capitolo 2 Comportamento meccanico dei metalli
2.4 MATERIALI ANISOTROPI PLASTICI
La maggior parte dei materiali usati nel “metal forming” sono anisotropi, cioè hanno
differenti proprietà nelle diverse direzioni. L’anisotropia può essere di due tipi: meccanica e
cristallografica [7]. L’anisotropia meccanica può essere dovuta all’orientazione e alla
distribuzione di inclusioni non metalliche, come, per esempio, scorie di silicato nell’acciaio.
L’acciaio può avere un valore della UTS il 30% più basso nella direzione trasversale alla
direzione di laminazione rispetto a quest’ultima. L’anisotropia cristallografica, dall’altro lato,
è dovuta all’orientazione preferita dei grani cristallini che costituiscono un materiale
policristallino e alla lavorazione. Dato che i cristalli dei metalli hanno differenti proprietà
nelle diverse direzioni, il materiale strutturato è anisotropo. Dall’altro lato, se i grani di un
materiale metallico policristallino sono orientati casualmente, il materiale è quasi-isotropo.
La ricristallizzazione da ricottura di un materiale lavorato a freddo non rimuove la struttura
cristallografica, ma può, spesso, produrre una struttura differente. La struttura lavorata a
freddo non è mai perfetta, ma, in genere, esiste una distribuzione all’incirca ideale come
mostrato in figura 2.2.
Figura 2.2) Struttura cristallografica
La teoria del continuo plastico cerca di descrivere il comportamento sforzo-deformazione di
un continuo sulla base di criteri postulati di snervamento senza considerare la struttura
interna. Il continuo meccanico evita anche di considerare tutti i dettagli dovuti alla presenza
delle dislocazioni meccaniche. La modellazione matematica delle operazioni di “sheet metal
forming” richiede un criterio di snervamento che descriva la condizione anisotropa di
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