Luciano Colombo: ELEMENTI DI MECCANICA DEI SOLIDI

CAPITOLO 6. CENNI SULLA PLASTICITÀ 36unicamente a scopo comparativo. Le curve (b), (c) e (d) corrispondono, rispettivamente al caso dell’acciaoad alto contenuto di carbonio, al caso dell’acciao con basso contenuto di carbonio ed al caso dei materialimetallici (rame, alluminio). In tutti i casi si può parlare di comportamento plastico, anche se:ˆ nel caso (b) è chiaramente individuabile un regime di risposta lineare (reversibile) che termina nelpunto A che, inoltre, definisce la tensione di snervamento;ˆ nel caso (c) si può notare un punto A di snervamento superiore ed un punto B di snervamentoinferiore, cui segue l’inizio della deformazione plastica (nel primo tratto B-C caratterizzata da unadeformazione crescente, a tensione praticamente costante);ˆ nel caso (d) è veramente difficile individuare lo snervamento. Per questa ragione la tensione corrispondenteviene definita in base ad un valore di deformazione permanente convenzionalmentestabilito.Si noti che nella curva tipo (a) la tensione di snervamento coincide in pratica con lo sforzo di cedimento;invece, nelle curve (b), (c) e (d) la frattura del materiale avviene dopo un’ampia deformazione plastica,in corrispondenza della quale lo sforzo applicato dapprime aumenta, ma successivamente diminuisce. Ilvalore massimo rappresenta per convenzione il carico di rottura del materiale, mentre il valore cui avvienel’effettiva rottura del materiale è detto carico ultimo.6.2 IncrudimentoLe curve sforzo-deformazione dei materiali plastici presentano una interessante caratteristica: oltre ilpunto di snervamento la curva è ancora crescente, anche se con pendenza inferiore rispetto alla zonalineare reversibile. Questo fenomeno è detto incrudimento ed è caratteristico di tutti i metalli, anche se simanifesta con modalità differenti da materiale a materiale. Esso, inoltre, dipende sia dalla temperatura,sia dalla velocità di deformazione.Al fine di capire gli effetti del fenomeno di incrudimento sul comportamento meccanico di un materialeplastico, supponiamo di sottoporre un dato materiale metallico ad una serie di cicli di tensione-rilascioconsecutivi. Ebbene, dopo ciascun rilascio, al successivo ciclo di tensione corrisponderà un valore disnervamento più alto. La situazione è schematicamente illustrata in Fig.6.2.Figura 6.2: Cicli di tensione-rilascio su un materiale plastico. Il punto A corrisponde allo scarico, mentreil punto B individua la deformazione permanente accumulata nel primo ciclo. I punti S 1 ed S 2rappresentano lo sforzo di snervamento, rispettivamente, del primo e del secondo ciclo.Dopo il rilascio dello sforzo, che ha portato il sistema dal punto O al punto A, il sistema raggiungeil punto B. Qui inizia il nuovo ciclo di carico che fa percorrere al sistema il tratto B − S 2 con pendenzapraticamente uguale a quella osservata nel primo tratto di carico O − S 1 . Il fenomeno dell’incrudimentoè alla base di tutta la metallurgia, una delle prime tecnologie sviluppate dall’Uomo.