L’importanza del “parametro energetico” temperatura per la caratterizzazione dinamica dei materiali

Abstract

Le esperienze maturate nel campo dell’analisi termica di materiali utilizzati nelle costruzioni meccaniche [1,2,3] hanno permesso di evidenziare come il rilievo della temperatura (terzo parametro) in prove statiche e dinamiche costituisca un indicatore molto importante ai fini della caratterizzazione dinamica del materiale. Essendo il rilascio termico funzione dell’energia applicata per portare a rottura il materiale, il rilievo di parametri ad esso legati, induce a nuovi ipotesi e definizioni di limiti di fatica e resistenza a tempo. Mediante l’analisi termica è possibile valutare anche parametri correlabili con il valore limite di energia a rottura El del materiale. In [4] era stato già messo in evidenza da A. Risitano e Altri che, in prove statiche di trazione, l’inizio della zona di prima plasticizzazione del materiale, in termine di tensione, era osservabile dalla curva di variazione di temperatura deltaT con il procedere della prova. Nello stesso lavoro si evidenziava come la velocità di prova avesse poca influenza sui valori della variazione di temperatura specialmente durante la fase elastica. Operando con sensori sempre più precisi e per obbiettivi rivolti alla ricerca dell’energia limite a rottura è stato osservato dagli autori che il seguire la variazione della temperatura sulla superficie del provino, in prove statiche di trazione, permette di legare i classici valori di resistenza all’oscillazione ?0 con una “temperatura limite” T0 corrispondente all’inizio di andamenti non lineari della stessa. In questa sede si evidenzia un modello di comportamento fisico del materiale durante le prova di trazione che giustifica, in modo semplice, la capacità di risalire, attraverso la conoscenza sperimentale del limite di comportamento termo-elastico, ai classici parametri di resistenza a fatica.
Viene riportato, a titolo di esempio, il risultato relativo a provini piatti forati in acciaio facenti parte di una serie utilizzati per altri scopi (formeranno oggetto di altra pubblicazione) con i quali anche mediante prova statica si è determinata la loro resistenza all’oscillazione.