Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

Cap. I – EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE SUL
COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI STRUTTURALI
Prova a sostegno della scarsa variabilità della risposta meccanica allo strain-rate
per acciai con la presenza di tali precipitazioni è rappresentata dall’analisi
comparativa al microscopio elettronico delle superfici di rottura del metallo per
due diverse velocità di deformazione (rispettivamente 1 s -1 e 7.18·10 2 s -1 ). Si nota,
infatti, per le diverse velocità di deformazione, che la struttura rimane
sostanzialmente invariata sia dal punto di vista della densità superficiale delle
rugosità sia per quel che riguarda la loro altezza.
Figura 1. 22 - Fotografia al microscopio elettronico della superficie di frattura di un acciaio con
precipitazioni di Ni, Cu e Al in condizione quasi-statiche e per elevato strain-rate
Altro importantissimo fattore che influenza la sensibilità alla velocità di
deformazione è il particolare processo di produzione seguito dall’acciaio/ghisa. In
particolare risulta rilevante la fase di raffreddamento che l’austenite (prima forma
del metallo ferroso dopo la fusione dei minerali) subisce e che determina la
trasformazione in martensite (attraverso velocità di raffreddamento superiore al
limite critico) o perlite (composto stabile di ferrite-cementite ottenuto con
modeste velocità di raffreddamento). Nel caso della martensite il “congelamento”
della struttura austenitica e, quindi, il mancato sviluppo e/o movimento delle
dislocazioni, determina la qualità di durezza superficiale ma, allo stesso tempo,
fragilità e scarsa tenacia. La perlite, invece, rappresenta un compromesso tra
proprietà elastiche e resistenza meccanica in quanto, durante la fase di
raffreddamento eseguita a modeste velocità, si creano le condizioni favorevoli per
la nascita e l’organizzazione delle dislocazioni. Le conseguenze per la sensibilità
alla velocità di deformazione delle due diverse strutture dovrebbero portare nel
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