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Questions and Answers
Qual è l'effetto principale della temperatura sulla durata di un materiale in condizione di creep?
Quali meccanismi contribuiscono al danneggiamento da creep in un materiale?
Cosa determina il parametro C nella relazione per il tempo di rottura tr dei materiali?
In un processo di ricristallizzazione, quali sono gli effetti del lavoro a freddo sui grani?
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Qual è la temperatura di fusione dello stagno?
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Qual è il criterio per la scelta di un materiale in base alla temperatura di utilizzo?
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Quale materiale generalmente presenta una temperatura di fusione compresa tra 1400°C e 1500°C?
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Quale metodo viene utilizzato per monitorare l'allungamento durante il creep?
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Qual è la forma tipica di un provino per una prova di creep?
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Quale delle seguenti affermazioni è vera riguardo alla calibrazione delle termocoppie nella prova di creep?
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Quale affermazione descrive meglio il comportamento del creep nei metalli?
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Quale fattore non è generalmente controllato durante le prove di creep?
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Cosa deve essere modificato tra una prova di creep e l'altra?
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Qual è il fattore che influisce sulla velocità di ricristallizzazione?
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Cosa si intende per deformazione critica in relazione alla ricristallizzazione?
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Quale fenomeno si verifica dopo la ricristallizzazione se il metallo viene mantenuto a temperatura elevata?
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Quale formula rappresenta la legge di crescita del grano?
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Qual è il fenomeno noto come creep?
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Qual è la condizione necessaria affinché il creep si verifichi nei metalli?
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Quanto può influenzare la temperatura di fusione per il rischio di creep in un metallo?
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Cosa determina la crescita del grano nei metalli dopo la ricristallizzazione?
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Cosa accade agli atomi di Cu e Ni durante il processo di diffusione ad alta temperatura?
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Quali sono i principali fenomeni che avvengono a temperature comprese tra 0.4 e 0.5 Tf?
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Qual è la differenza principale tra recovery e ricristallizzazione?
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In che modo il trattamento termico influisce sui materiali deformati plasticamente?
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Qual è il ruolo della temperatura nel processo di recovery?
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Che impatto ha la diffusione degli atomi sulla stabilità delle leghe Cu-Ni?
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Come influenza l'incrudimento la mobilità delle dislocazioni?
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Quali meccanismi agiscono nel recovery per restituire mobilità alle dislocazioni?
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Cos'è lo slittamento deviato delle dislocazioni a vite?
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Qual è il ruolo del recupero nel processo di ricristallizzazione?
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Come influisce la temperatura di ricristallizzazione sulla durata del processo?
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Che effetto ha la durata della ricottura sulla crescita del grano?
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Perché la densità di dislocazioni è importante nella ricristallizzazione?
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Quale rapporto esiste tra temperatura e duttilità nel processo di ricristallizzazione?
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Che cosa determina la temperatura di ricristallizzazione?
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Quali sono i principali fattori che influenzano la ricristallizzazione?
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Quale attrezzatura è utilizzata per monitorare l'allungamento durante le prove di creep?
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Qual è la forma tipica di un provino utilizzato per le prove di creep?
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Quali variabili devono essere modificate tra una prova di creep e l'altra?
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Cosa vincolano le normative sulle prove di creep riguardo alle misurazioni?
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Quale metodo di misurazione può essere ricorso quando le temperature sono basse durante le prove di creep?
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Qual è un vantaggio dell'utilizzo di misure ottiche nelle prove di creep?
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Quali sono le condizioni di carico e temperatura durante una prova di creep?
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Perché è importante avere un collarino o incisione sul provino durante la prova di creep?
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Qual è la relazione tra la percentuale di lavorazione a freddo e la velocità di ricristallizzazione?
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Cosa accade ai grani di un metallo una volta completata la ricristallizzazione?
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Qual è il valore limite della temperatura, in percentuale, per il fenomeno del creep nei metalli?
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Come si determina la deformazione critica in rapporto alla ricristallizzazione?
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Qual è la legge che descrive la crescita del grano in un metallo dopo la ricristallizzazione?
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Quale ruolo gioca la temperatura di fusione nella valutazione del rischio di creep?
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Quali sono le condizioni necessarie affinché il creep si verifichi nei metalli?
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Cosa si intende per crescita del grano e quale è il suo impatto sulle proprietà dei metalli?
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Qual è la relazione tra il livello di sollecitazione applicata e la deformazione iniziale delle provette?
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Cosa rappresenta la 'master curve' P(σr) nel contesto dei materiali da costruzione?
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Quali sono i meccanismi principali di danneggiamento da creep?
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Qual è l'importanza della costante C nella previsione del tempo di rottura tr?
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In che modo la temperatura influisce sulla scelta di un materiale per impieghi in temperatura?
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Study Notes
Temperatura di fusione e ricristallizzazione
- La temperatura di fusione dello stagno è 232°C.
- La temperatura di fusione dell'acciaio varia tra 1400°C - 1500°C.
Creep o scorrimento viscoso a caldo
- Il creep è un fenomeno che si verifica nei metalli quando la temperatura supera il 30-50% della temperatura assoluta di fusione.
- In queste condizioni, i metalli sottoposti a stress costanti possono deformarsi progressivamente nel tempo, portando alla possibilità di rottura.
- La deformazione iniziale delle provette durante la prova di creep varia in base al livello di stress applicato.
Attrezzatura di prova
- La prova di creep richiede un monitoraggio continuo dell'allungamento del provino.
- Il provino è generalmente cilindrico, con un'incisione o un collarino per l'attacco del sistema di misura dell'allungamento.
- La misura dell'allungamento viene effettuata con sistemi LVDT esterni al forno, collegati al campione.
- Per temperature basse, l'estensimetro può essere applicato direttamente al provino.
- In alcuni casi, si possono utilizzare tecniche di misura ottiche.
Curva di scorrimento
- Le normative sulla prova di creep regolano la misura della temperatura, la calibrazione delle termocoppie, la geometria del campione e la presentazione dei risultati.
- La velocità di ricristallizzazione è influenzata dalla percentuale di lavorazione a freddo iniziale.
- La deformazione critica è la deformazione minima necessaria per la ricristallizzazione.
Crescita del grano
- Dopo la ricristallizzazione, il grano continua a crescere se il metallo viene mantenuto ad alta temperatura.
- La crescita del grano avviene tramite la migrazione dei bordi di grano, secondo la legge di crescita: dn − dn0 = K t.
Meccanismi di danneggiamento da creep
- La rottura per creep è causata da micro-danneggiamenti a bordo grano.
Come scegliere un materiale per impieghi in temperatura
- È importante considerare la temperatura di fusione del metallo per valutare il rischio di creep.
Scorrimento viscoso e prova di creep
- Ad elevate temperature, i metalli sottoposti a sforzi costanti si deformano in modo progressivo nel tempo, anche se lo sforzo applicato è inferiore al limite elastico, con la possibilità di rottura.
- Il creep è un fenomeno presente in tutti i metalli, purché la temperatura supera un valore limite identificabile tra circa 30 e 50% della temperatura assoluta di fusione (TM).
- Per valutare il rischio di creep è fondamentale considerare la temperatura di fusione del metallo.
- È possibile far riferimento a diversi tipi di leghe per impieghi a temperatura diversa.
- La prova di creep si esegue applicando al campione un carico e una temperatura costanti durante tutta la durata della prova.
- La prova prevede il monitoraggio continuo dell’allungamento.
Attrezzatura di prova
- L'attrezzatura per le prove di creep deve permettere di variare il carico e la temperatura che agisce sulla provetta posta all'interno di un forno.
- Il provino ha in genere una forma cilindrica con un'incisione o un collarino per il fissaggio del sistema di misura dell'allungamento.
- La misura dell'allungamento viene effettuata con sistemi LVDT (Linear Variable Differential Transformer) esterni al forno, collegati meccanicamente al campione.
- Se le temperature sono basse, l'estensimetro può essere applicato direttamente al provino.
- In alcuni casi si può ricorrere a misure ottiche.
Curva di scorrimento
- Le prove di creep prevedono la misura della temperatura, la calibrazione delle termocoppie, la geometria del campione e la presentazione dei risultati.
- La curva di scorrimento è ottenuta applicando carico e temperatura costanti ed è caratterizzata da tre fasi:
- Fase 1: deformazione iniziale elastica e lineare
- Fase 2: deformazione crescente ma con velocità di scorrimento costante
- Fase 3: deformazione crescente con velocità di scorrimento crescente, che porta a rottura.
- La deformazione iniziale ε0 delle provette cresce in funzione del livello di sollecitazione applicata.
- La deformazione iniziale ε0 delle provette è molto simile se la sollecitazione applicata non varia.
Meccanismi di danneggiamento da creep
- I meccanismi che portano a rottura per creep sono:
- Slittamento dei grani: movimento dei grani dovuto alla diffusione degli atomi ai bordi di grano, con formazione di cavità.
- Formazione di vuoti: formazione di vuoti ai bordi di grano dovuta allo stress concentrato in questi punti.
- Crescita dei vuoti: crescita dei vuoti per coalescenza, che porta alla propagazione di microfratture.
Previsioni di durata
- La durata di vita a creep è definita come il tempo necessario per raggiungere una certa deformazione in un dato intervallo di temperatura.
- La previsione della durata di vita a creep si basa su relazioni sperimentali che correlano sollecitazione, temperatura e tempo di rottura.
Come scegliere un materiale per impieghi in temperatura
- In base alle esigenze specifiche è possibile scegliere il materiale in base al suo comportamento a creep.
- I fattori da considerare sono:
- Temperatura di esercizio: più alta è la temperatura, maggiore è il rischio di creep.
- Sollecitazione applicata: maggiore è la sollecitazione, minore è il tempo di vita a creep.
- Resistenza alla creep: la resistenza alla creep è una proprietà che misura la resistenza del materiale alla deformazione a creep.
- Per la scelta del materiale è importante considerare anche il costo e la disponibilità del materiale.
Ricristallizzazione
- La ricristallizzazione è un processo di rigenerazione di una struttura cristallina priva di difetti che avviene a alta temperatura.
- Si attua mediante la nucleazione e crescita di nuovi grani cristallini equiassici, contenenti meno difetti (i.e., bassa densità di dislocazioni).
- La temperatura di ricristallizzazione è definita come quella per cui il tempo necessario a completare la ricristallizzazione è pari ad un’ora.
- La velocità di ricristallizzazione è influenzata dalla percentuale di lavorazione a freddo iniziale (LF%).
Crescita del grano
- Dopo la ricristallizzazione, se il metallo continua ad essere mantenuto a temperatura elevata, si assiste alla crescita del grano.
- La crescita del grano è dovuta alla migrazione dei bordi di grano.
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Description
Questa quiz esplora i concetti di temperatura di fusione e il fenomeno del creep nei metalli. Scoprirai le temperature di fusione di materiali come stagno e acciaio, insieme ai dettagli sulla prova di creep. Metodi di monitoraggio e attrezzatura utilizzata per misurare l'allungamento del provino vengono anche discussi.