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

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Cap. I – EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE SUL COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI STRUTTURALI primo caso ad un miglioramento contenuto in fase elastica, ma una buona crescita delle capacità duttile ed incrudente. Al contrario, per il secondo caso il miglioramento più significativo sarebbe ipotizzabile per la fase elastica mentre, in campo plastico la struttura più ordinata dà luogo a minori ostacoli per lo sviluppo di una trama ordinata. Infine, ruolo altrettanto importante è rivestito dai trattamenti termici di ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento a cui il metallo, con la voluta percentuale di ciascun elemento, spesso viene sottoposto per migliorare una o più caratteristiche meccaniche. Nel caso della tempra, spesso accompagnata anche dal rinvenimento (processo di bonifica) accade che, a seguito del trattamento termico subito, l’acciaio presenti una grana più fine. Ciò, ad elevate velocità di deformazione, prolunga la risposta elastica ritardando lo sviluppo di nuove dislocazioni e migliora il ramo plastico evitando l’allineamento dei difetti. Facilmente, dalle scansioni effettuate con il microscopio elettronico, si può notare che se per la prova monotona quasi-statica la dispersione delle dislocazioni si presenta abbastanza regolare e strutturata secondo una trama con un orientamento preferenziale, nel caso di strain-rate elevato i difetti presenti amplificano le loro dimensioni ma non si riesce ad individuare una trama regolare delle dislocazioni [17]. È infatti presente un minor numero di piani di scorrimento probabilmente già esistente prima della prova e, si intravedono piccoli difetti che tuttavia non riescono a determinare nuovi piani di scorrimento. Figura 1. 23 - Fotografia al microscopio elettronico della superficie di frattura in condizione quasi-statiche per un acciaio temprato 38
Cap. I – EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE SUL COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI STRUTTURALI Figura 1. 24 - Fotografia al microscopio elettronico della superficie di frattura ad elevata velocità di deformazione per un acciaio temprato Come l’acciaio così anche la ghisa gode della positiva sensibilità allo strain-rate esibendo, per velocità di deformazione crescenti, resistenze sempre maggiori. L’alta percentuale di carbonio inglobata all’interno della struttura, però fa si che la duttilità si riduca e la rottura rimanga di tipo fragile [18]. Figura 1. 25 - Legame costitutivo della ghisa per diverse velocità di deformazione 39
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RINGRAZIAMENTI RINGRAZIAMENTI Desid
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