Deformazione e frattura dei materiali metallici

MMSBTA13

Docenti

Prof. Pietro Paolo MILELLA, Università di CASSINO

Generalità e Obiettivi

Il corso discute gli aspetti macroscopici e microscopici del comportamento meccanico dei materiali metallici e la loro risposta in presenza di cricche. Il corso si compone di due parti. La prima e' dedicata allo studio dei meccanismi di deformazione dei solidi cristallini, in relazione alle loro caratteristiche tensione-deformazione. L'enfasi e' posta sul ruolo della microstruttura, della struttura cristallina e dei difetti che essa puo' contenere come, in particolare, le dislocazioni che rendono possibili le deformazioni stesse. Vengono considerate le risposte ai carichi statici e dinamici, l'effetto della temperatura e dello spessore dei materiali sul processo di deformazione e frattura. La seconda parte, piu' estesa, ha a che fare con la meccanica della frattura e le sue applicazioni ai materiali contenenti una cricca. Normalmente, i corsi di meccanica della frattura si limitano al solo formalismo matematico senza alcun riferimento ai processi descritti nella prima parte del corso. Questi, si ritengono quasi non essenziali nello studio teorico della meccanica della frattura. Certamente e' cosi' dal punto di vista puramente matematico che non si preoccupa dei meccanismi di deformazione e risposta dei materiali alle sollecitazioni, ma non lo e' per niente da quello della comprensione ingegneristica di questa scienza relativamente recente, e di come essa si possa effettivamente applicare ai materiali in esame senza cadere in clamorosi errori di valutazione della resistenza a frattura. Nel corso, infine, vengono considerate anche le osservazioni post mortem dei pezzi descrivendone gli aspetti frattografici e metallografici che forniscono quegli strumenti irrinunciabili per comprendere appieno le cause dei cedimenti avvenuti in servizio. Il corso fa riferimento al libro di testo: Meccanica della Frattura Lineare Elastica ed Elastoplastica, autore il Prof. Ing. Pietro Paolo Milella.

Programma

Prima Giornata
09:30 Possibili meccanismi di rottura e casi storici
11:00 Coffee break
11:15 La prova di trazione. Rottura e frattura. Effetto Bauschinger
12:15 Triassialità e frattura. Effetto spessore. Fattore di triassialità
13:30 Pranzo
14:30 Lo scorrimento plastico nei materiali metallici
15:30 Effetto della temperatura e del rateo di applicazione della deformazione
16:30 Lavorazione a freddo ed invecchiamento

Seconda Giornata
09:30 Fenomenologia della frattura fragile e duttile
11:00 Temperatura di transizione fragile-duttile
12:00 Meccanica della frattura lineare elastica
13:30 Pranzo
14:30 Metodi di analisi e di prova secondo la meccanica della frattura lineare elastica
15:30 La pretensione a caldo
16:30 Meccanica della frattura elastoplastica
17:00 Variabilità metallurgica e ricerca della lower bound di progetto

L’orario del corso è il seguente: dalle 09.00 alle 17.30 con pausa pranzo alle 13.30

Destinatari

Il corso si configura come efficace strumento operativo per tecnici e progettisti di componenti e strutture metalliche con particolari esigenze di sicurezza, life assessment e life extension e per tutti coloro che operano nel campo delle applicazioni avanzate e dello sviluppo dei materiali metallici.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copie delle presentazioni in Powerpoint utilizzate durante le lezioni.