analisi numerico sperimentale di processi innovativi di formatura di

Capitolo 2 Comportamento meccanico dei metalli
lato, il significato di
∆ logσ
n =
∆ logε
, esponente di strainhardening, è che esso è una misura
di come un provino di metallo più resistente dovrebbe essere tirato per renderlo allungabile di
una certa quantità in più allo stabilito valore di deformazione e temperatura.
Poiché gli sforzi di trazione sono i principali sforzi di deformazione in certi processi di
metalforming, nei quali la strizione è il fattore limitante e deve essere evitata, gli esponenti di
strainhardening n e la sensibilità della velocità di deformazione m sono parametri del
materiale che sono importanti nel giudicare la formabilità del materiale in particolari
operazioni. Entrambi questi parametri dovrebbero essere alti per una buona formabilità.
Coefficiente n grande significa una grande resistenza alla strizione, poiché il materiale nelle
strozzature e nelle incavature sarà irrobustito più rapidamente rispetto al materiale adiacente
alle regioni non strozzate e non incavate. Il materiale più duro e più robusto nelle regioni
localizzate o incavate dovrebbe avere allora tendenza a spostare la deformazione al materiale
adiacente più morbido e più compatto. Similmente, la regione localizzata o l’incavatura che si
sta formando indurrà il materiale nell’incavatura a deformarsi a più alte velocità rispetto alle
adiacenti porzioni del materiale. Un alto valore di m richiederà un più alto sforzo per
deformare più rapidamente il materiale nell’incavatura rispetto alle zone adiacenti e tenderà a
spostare la deformazione verso esse. L’incavatura, dunque, tende a propagarsi o diffondersi
sull’intera lunghezza piuttosto che continuare ad essere concentrata in una ristretta zona e
portare ad una piccola frattura. I suddetti fenomeni possono essere qualitativamente spiegati
usando l’equazione (2.21) come segue:
m
. P
σ = Cε
= (2.21)
A
dove P è il carico sul provino a trazione applicato sull’area della sezione A. Se il volume resta
costante, l’espressione della velocità di deformazione può essere così scritta:
.
1 dl 1 dA
ε = = (2.22)
l dt A dt
risolvendo le due equazioni per la variazione della diminuzione dell’area della sezione
trasversale, si ottiene:
1
n
dA ⎛ P ⎞ ⎡ 1 ⎤
- = ⎜ ⎟
⎝ ⎠
⎢ ( 1-m)
m
dt C ⎣A
⎥ (2.23)
⎦
Se P=C, allora
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