Difetti nei Materiali e Proprietà meccaniche
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Questions and Answers

Qual è il motivo principale per cui un difetto si allarga come un'onda?

  • I difetti cercano di annullarsi reciprocamente.
  • I materiali non sono mai completamente a riposo.
  • Ci sono due dislocazioni che cooperano energeticamente. (correct)
  • La temperatura ambientale influisce sul loro comportamento.

    • In che modo l'aumento della temperatura influisce sullo stress di snervamento di un materiale?

  • Riduce lo stress necessario per deformarlo. (correct)
  • Aumenta lo stress necessario per deformarlo.
  • Lo rende più rigido e meno duttile.
  • Non ha alcun effetto sullo stress di snervamento.

    • Qual è la differenza principale tra durezza e rigidità di un materiale?

  • Entrambi i concetti si riferiscono alla stessa proprietà del materiale.
  • La rigidità è una proprietà superficiale, mentre la durezza è collegata al modulo di Young.
  • La durezza è sempre maggiore della rigidità.
  • La durezza è una proprietà superficiale, mentre la rigidità è collegata al modulo di Young. (correct)

    • Cosa si intende per 'sferoidizzazione' in un trattamento di recovery?

    <p>Un coarsening volto a creare dei precipitati.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo al rilascio di energia da parte del materiale in caso di difetti?

    <p>Il materiale si rilassa e si deforma.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto di un trattamento di recovery su un materiale?

    <p>Favorisce il riarrangiamento delle dislocazioni.</p> Signup and view all the answers

    Come può la temperatura influenzare la duttilità di un materiale?

    <p>Possono esserci incrementi o decrementi della duttilità.</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i due principali effetti dei difetti puntuali nel reticolo di un materiale?

    <p>Riarrangiamenti del reticolo e disequilibri energetici.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la condizione necessaria affinché una frattura sia accettata nella prova di trazione?

    <p>Deve avvenire nel terzo centrale del provino.</p> Signup and view all the answers

    Qual è uno dei problemi principali nella prova di trazione sui materiali biomedici?

    <p>Le normative classiche non si applicano sempre.</p> Signup and view all the answers

    Cosa caratterizza la frattura di tipo fragile?

    <p>Non ha deformazione plastica.</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i componenti coinvolti nella prova tre punti della rigidità flessionale?

    <p>Due punti di supporto e uno di carico.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto principale dei difetti lineari nei materiali?

    <p>Causano deformazioni plastiche nei materiali metallici.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione riguardo i materiali fragili è corretta?

    <p>Non presentano variazioni di sezione al momento della frattura.</p> Signup and view all the answers

    Cosa accade quando si utilizza un punzone di tipo puntiforme in una prova di sollecitazione?

    <p>La tensione locale tende a un valore altissimo.</p> Signup and view all the answers

    Quale struttura reticolare è associata alla redistribuzione degli effetti puntuali o lineari?

    <p>Cubo a facce centrate.</p> Signup and view all the answers

    In quale condizione un materiale è considerato più resistente?

    <p>Quando le auto tensioni sono sotto controllo.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione è falsa riguardo ai materiali fragili nel contesto bioingegneristico?

    <p>Possono dissipare sollecitazioni interne.</p> Signup and view all the answers

    Come si misura la rigidità flessionale secondo il metodo descritto?

    <p>Impiegando una prova a tre punti.</p> Signup and view all the answers

    Qual è la principale causa di disequilibrio energetico nel reticolo atomico?

    <p>Inserzione di un piano atomico.</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo ai difetti puntuali?

    <p>Stanno influenzando solo localmente lo stato energetico.</p> Signup and view all the answers

    Quale tipo di dislocazione è ritenuta più preoccupante per le deformazioni?

    <p>Dislocazione ad angolo.</p> Signup and view all the answers

    Perché un materiale con zero difetti non è adatto a scopi meccanici?

    <p>La sua resistenza è insufficientemente alta.</p> Signup and view all the answers

    Quale situazione energetica viene creata dalla presenza di un cuneo nel reticolo?

    <p>Disequilibrio energetico significativo.</p> Signup and view all the answers

    Quale tipo di crescita granulare è associata a un gradiente di raffreddamento elevato?

    <p>Crescita colonnale</p> Signup and view all the answers

    Cosa possono causare i grani colonnari in un materiale?

    <p>Distribuzione delle tensioni compromessa</p> Signup and view all the answers

    Quale fenomeno si verifica a contatto con le pareti esterne di un materiale durante il raffreddamento?

    <p>Raffreddamento istantaneo</p> Signup and view all the answers

    Cosa si forma dopo i chill crystals in un processo di raffreddamento?

    <p>Grani colonnari</p> Signup and view all the answers

    Cosa indica un Δt elevato tra il materiale e lo stampo?

    <p>Trasformazione immediata</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto dell'equilibrio nella crescita dei grani?

    <p>Formazione di grani equiaxed</p> Signup and view all the answers

    I precipitati nel materiale di raffreddamento sono generalmente composti da:

    <p>Ossidi e aggregati</p> Signup and view all the answers

    Qual è la dimensione tipica dei grani che possono essere osservati con un microscopio ottico?

    <p>Micrometrici</p> Signup and view all the answers

    Cosa accade quando una dislocazione incontra un ostacolo?

    <p>La dislocazione devia se c'è energia sufficiente.</p> Signup and view all the answers

    Cosa implica il continuo incrociarsi di difetti all'interno di un materiale?

    <p>Un riequilibrio energetico nel materiale.</p> Signup and view all the answers

    Che cosa si forma quando due dislocazioni si incrociano?

    <p>Un gradino.</p> Signup and view all the answers

    Qual è lo stato tensionale di un materiale prima di lavorarlo?

    <p>Sempre in pre-stress.</p> Signup and view all the answers

    Come si confrontano le dislocazioni nanometriche con il comportamento macroscopico del materiale?

    <p>Si rapportano attraverso il micrometrico.</p> Signup and view all the answers

    Qual è il risultato del raffreddamento del materiale senza una crescita colonnale?

    <p>La regolarità dei grani.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto della vibrazione degli atomi sulle dislocazioni?

    <p>Favorisce il riallineamento energetico.</p> Signup and view all the answers

    Quali due tipi di dislocazioni possono scontrarsi tra loro?

    <p>Dislocazioni di tipo diverso e uguale.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Difetti nei Materiali

    • I difetti si propagano come onde a causa della cooperazione energetica tra le dislocazioni vicine.
    • I difetti puntuali portano a disequilibri e riarrangiamenti nella struttura reticolare.
    • Esistono due piani di distribuzione del movimento degli atomi dovuti a disequilibri energetici causati dai difetti.

    Proprietà dei Materiali

    • La temperatura influisce sulla duttilità e sullo stress di snervamento (yield stress) di un materiale.
    • Un aumento della temperatura aumenta la duttilità e riduce lo stress di snervamento, in quanto fornisce energia al reticolo.
    • La durezza di un materiale è una proprietà superficiale, mentre la rigidità è legata al modulo di Young e all'equazione di Hooke.
    • La sferoidizzazione, o coarsening, è una tecnica di trattamento che mira a creare precipitati per modificare le proprietà di un materiale.

    Prove Meccaniche

    • Le prove di trazione richiedono la frattura nel terzo centrale del provino per validità.
    • La variazione di sezione non viene solitamente presa in considerazione, il che può essere un problema per i materiali biomedici.
    • La prova tre punti misura la rigidità flessionale dei materiali.
    • La sollecitazione dipende dalla sezione del materiale sottoposto alla prova.
    • Le normative per la bioingegneria possono differire da quelle per l'ingegneria meccanica.

    Frattura Fragile

    • Non presenta un punto di snervamento, deformazione plastica o variazione di sezione.
    • I materiali fragili non sono adatti per applicazioni biomediche a causa della loro incapacità di assorbire energia.

    Crescita Granulare

    • Una crescita granulare ordinata è desiderabile per una buona distribuzione delle tensioni.
    • Una crescita colonnale può causare una distribuzione irregolare delle tensioni, influenzando il comportamento del materiale.
    • Il fenomeno della crescita colonnale non è visibile ad occhio nudo.

    Raffreddamento e Struttura dei Grani

    • I chill crystals si formano a causa del raffreddamento rapido, creando una struttura irregolare.
    • I culumnar grains si sviluppano quando il Δt tra materiale e stampo si riduce, portando a una struttura colonnare.
    • Gli equiaxed grains si formano in condizioni di raffreddamento equilibrato.

    Precipitati

    • I precipitati sono cluster di elementi non metallici che si formano durante il raffreddamento.
    • La dimensione dei grani è micrometrica.

    Trattamenti Termo-Meccanici

    • I trattamenti termo-meccanici possono essere massivi o superficiali, mirando a modificare le proprietà del materiale.
    • Esiste una distinzione tra interfaccia e superficie.

    Strutture Fondamentali

    • Le strutture esagonale compatta, cubica a corpo centrato e cubica a facce centrate vengono utilizzate per la redistribuzione degli effetti puntuali o lineari.

    Difetti Lineari

    • La resistenza di un materiale è influenzata dalla quantità di difetti.
    • Gli interstiziali e gli atomi sostituzionali alterano lo stato energetico del reticolo.
    • Le dislocazioni sono la chiave delle deformazioni plastiche nei materiali metallici.

    Dislocazione ad Angolo

    • Il piano atomico entra nel reticolo creando un disequilibrio energetico.
    • Il vettore di Burgers indica la direzione e l'entità della deformazione.
    • Le dislocazioni possono deviare quando incontrano un ostacolo.
    • Le dislocazioni si scontrano e si incrociano, riequilibrando energeticamente il materiale.

    Effetti delle Dislocazioni

    • Le dislocazioni possono scontrarsi tra loro.
    • I difetti puntuali possono interagire con le dislocazioni.
    • Tutte i materiali sono sempre in pre-stress.
    • Le dislocazioni possono essere visualizzate con un microscopio.

    Distribuzione delle Dislocazioni

    • La distribuzione delle dislocazioni influenza la deformazione elastica e plastica.
    • Una crescita granulare irregolare può influenzare la distribuzione delle dislocazioni.

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    Description

    Questo quiz esplora i difetti nei materiali e le loro proprietà meccaniche. Verranno analizzati concetti come la propagazione dei difetti, l'effetto della temperatura sulla duttilità e lo stress di snervamento, e le tecniche di trattamento come la sferoidizzazione. Metti alla prova la tua comprensione di come i materiali rispondono a diverse forze e condizioni.

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