20 2 Materiali per le tecnologie chimiche dove Fn rappresenta la forza di trazione, indicato come carico, applicata in direzione esattamente perpendicolare alla sezione, ed A0 le sezione iniziale del provino. Per l allungamento: l l0 = (2.2) l0 diagramma sforzo/ allungamento modulo di Young dove l0 è la lunghezza iniziale del provino ed l la lunghezza misurata in corrispondenza dello sforzo nominale . Nel il S.I. si misura in N/m2, ovvero Pa (in base al materiale ed alla misura risultante potrebbe essere più comodo usare i multipli MPa o GPa). L allungamento , essendo un rapporto tra due lunghezze, risulta adimensionale e talvolta viene espresso in m/m. I risultati della prova di trazione sono rappresentati in un diagramma che riporta l allungamento sulle ascisse e lo sforzo sulle ordinate. Sebbene la forma del grafico dipenda molto dal tipo di materiale testato, l interpretazione del grafico di Fig. 2.2, relativo all acciaio dolce costituisce un buon punto di partenza per la lettura, con pochi adattamenti, dei grafici di materiali diversi. Come si può notare, il tratto iniziale è rettilineo, ovvero lo sforzo è direttamente proporzionale all allungamento secondo la relazione: = E snervamento 02a CAPITOLO_015-055.indd 20 (2.3) La relazione precedente è nota come Legge di Hooke e la costante di proporzionalità E è chiamata Modulo di Young o Modulo di elasticità. Poiché l allungamento unitario è adimensionale, E ha le stesse dimensioni di e si misura in Pa. Valori caratteristici del Modulo di Young per alcuni materiali sono riportati in Tab. 2.3. In questa fase il materiale si comporta in maniera elastica, ovvero al cessare del carico di trazione rientra anche la deformazione sino a che il provino ritorna alle dimensioni iniziali, mentre la curva - ripercorre al contrario il percorso fatto. Il punto A, che delimita la fase di linearità del grafico, identifica lo sforzo limite di proporzionalità p. Nel tratto successivo, sino al punto B, il comportamento del materiale è ancora elastico, ma non c è più proporzionalità tra ed e il grafico non è più rettilineo. Poiché, come buona pratica di progettazione, è preferibile che il materiale non venga deformato irreversibilmente e rimanga pertanto nella zona elastica, il valore di e, che indica lo sforzo limite di elasticità, è spesso utilizzato come carico limite massimo a cui può essere sottoposto il materiale. Infatti dopo questo punto ha inizio lo snervamento, in cui si cominciano a rompere i legami tra atomi vicini per riformarsi dopo scorrimento relativo. In questa fase si verifica la strizione del provino, ovvero la diminuzione della sezione rispetto a quella iniziale, e si manifesta una zona di allungamento del provino limitata alla zona di restringimento della sezione. Ciò fa sì che lo sforzo vero , che andrebbe calcolato dividendo la forza per la sezione reale, differisce da quello nominale. Un altra caratteristica dello snervamento è data dalla discontinuità del grafico, che vede dapprima lo sforzo diminuire per poi oscillare attorno ad un valore medio che viene denominato tensione di snervamento inferiore, mentre il valore del punto B viene denominato tensione di snervamento superiore. 27/04/12 11.26
