Terminologia relativa alle proprietà meccaniche dell'acciaio

Terminologia relativa alle proprietà meccaniche dell'acciaio:

1. Punto di snervamento (σs)

Quando l'acciaio o un provino è sotto tensione, se la sollecitazione supera il limite elastico, e anche se la sollecitazione non aumenta più, l'acciaio o il provino continua a subire una significativa deformazione plastica, questo fenomeno è chiamato snervamento. Il valore minimo di sollecitazione al quale avviene lo snervamento è chiamato punto di snervamento. Sia Ps la forza esterna nel punto di snervamento s e Fo l'area della sezione trasversale del provino. Quindi, il punto di snervamento σs = Ps/Fo (MPa), dove MPa è chiamato megapascal ed è uguale a N (Newton) / mm² (MPa = 10⁶ Pa, Pa: Pascal = N/m²).

2. Limite di snervamento (σ₀.₂)

Il punto di snervamento di alcuni materiali metallici è molto indistinto, rendendo difficile la misurazione. Pertanto, per misurare le caratteristiche di snervamento dei materiali, lo stress al quale la deformazione plastica residua permanente equivale ad un certo valore (generalmente lo 0,2% della lunghezza originale) è definito carico di snervamento condizionato o semplicemente carico di snervamento σ₀.₂.

3. Resistenza alla trazione (σb)

Lo stress massimo raggiunto da un materiale durante la prova di trazione, dall'inizio alla frattura. Rappresenta la resistenza dell'acciaio alla frattura. Correlati alla resistenza alla trazione sono la resistenza alla compressione, la resistenza alla flessione, ecc.

Sia Pb la forza di trazione massima raggiunta prima della rottura del materiale e Fo l'area della sezione trasversale del provino. Quindi, la resistenza alla trazione σb = Pb/Fo (MPa).

4. Allungamento (δs)

La percentuale dell'allungamento plastico di un materiale dopo la frattura rispetto alla lunghezza originale del provino è chiamata allungamento o tasso di estensione.

5. Rapporto snervamento/resistenza (σs/σb)

Il rapporto tra il limite di snervamento (carico di snervamento) e la resistenza alla trazione di un acciaio è chiamato rapporto snervamento-resistenza. Un rapporto di carico di snervamento più elevato indica generalmente una maggiore affidabilità dei componenti strutturali. Tipicamente, il rapporto di snervamento per l'acciaio al carbonio è 0,6-0,65, per l'acciaio strutturale bassolegato è 0,65-0,75 e per l'acciaio strutturale legato è 0,84-0,86.

6. Durezza

La durezza rappresenta la resistenza di un materiale alla rientranza di un oggetto più duro. È uno degli importanti indicatori di prestazione dei materiali metallici. Generalmente, una durezza più elevata indica una migliore resistenza all'usura. Gli indicatori di durezza comunemente usati includono la durezza Brinell, la durezza Rockwell e la durezza Vickers.

⑴ Durezza Brinell (HB)

Una sfera di acciaio temprato di una certa dimensione (tipicamente 10 mm di diametro) viene pressata sulla superficie del materiale sotto un determinato carico (tipicamente 3000 kg). Dopo un periodo di tempo, il rapporto tra il carico e l'area dell'impronta è il valore di durezza Brinell (HB), espresso in kgf/mm² (N/mm²).

(2) Durezza Rockwell (HR)

Quando HB > 450 o il campione è troppo piccolo, non è possibile utilizzare il test di durezza Brinell e viene invece utilizzato il test di durezza Rockwell. Utilizza un cono diamantato con un angolo al vertice di 120° o una sfera d'acciaio con un diametro di 1,59 mm o 3,18 mm, pressata sulla superficie del materiale sotto un certo carico e la durezza del materiale è determinata dalla profondità della rientranza. A seconda della durezza del materiale testato, questa viene espressa utilizzando tre diverse scale:

HRA: Durezza ottenuta utilizzando un carico di 60 kg e un penetratore a cono diamantato; utilizzato per materiali con durezza estremamente elevata (come il carburo cementato).

HRB: Durezza ottenuta utilizzando un carico di 100 kg e una sfera in acciaio temprato di diametro 1,58 mm; utilizzato per materiali con durezza relativamente bassa (come acciaio ricotto e ghisa).

HRC: Durezza ottenuta utilizzando un carico di 150 kg e un penetratore a cono diamantato; utilizzato per materiali con durezza molto elevata (come l'acciaio bonificato). (3) Durezza Vickers (HV)

Un penetratore quadrato diamantato con un angolo al vertice di 136° viene utilizzato per premere sulla superficie del materiale sotto un carico fino a 120 kg. Il valore di durezza Vickers (HV) si calcola dividendo il valore di carico per la superficie dell'impronta.