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prove di trazione, resilienza e durezza

tecnologia meccanica



relazione di tecnologia :

prove di

trazione, resilienza e durezza


Relazioni di tecnologia

Prova di trazione


Oggetto: Sottoporre un provino ad un carico di trazione

Utensili utilizzati: il provino è un costato utilizzato per costruzioni civili. Abbiamo utilizzato in 828h79i oltre un martello e un bulino per segnare il tratto utile, un calibro per misurare la lunghezza finale .



Descrizione della macchina : La macchina utilizzata è una Galdabini. Essa è costituita da una robusta incastellatura a portale con la traversa e i tiranti collegati al pistone dl cilindro di potenza. La macchina è completata dal quadro di comando con i pulsanti di avviamento e di arresto della pompa, le manopole e le leve per la regolazione dei carichi e della portata dell'olio compreso e il dispositivo dinamometrico per l'indicazione del carico applicato, nel quadro di comando è presente anche un quadrante. Ci sono due indici, quello mobile è il trasportato e l'altro è il trasposto; se l'indice si muove in modo uniforme la prova è valida. Una pompa che comprime l'olio alimenta il cilindro di potenza della macchina. Nel quadro di comando è sistemato il dispositivo per la registrazione del diagramma carichi - allungamenti.


Condotta della prova: Siamo andati in laboratorio e li abbiamo visto la prima delle tre prove effettuate: quella di trazione. La prova di resistenza a trazione o semplicemente prova di trazione, consiste nel sottoporre una provetta del materiale in esame (costato) a un carico lungo l'asse della provetta. Il carico va applicato gradatamente e con continuità sino a provocarne la rottura. La provetta deve avere forma e dimensioni unificate.

Lunghezza provino: 400 mm

Peso: 480 g

Diametro: 11 mm

Tratto utile: 10 volte il diametro

Massa volumica: 7.76 Kg/dm^3

Con la prova di trazione si possono rilevare molte caratteristiche del materiale in esame. Quelle che ci interesseranno e dovremo trovare sono:

carico massimo (o di rottura)

carico di snervamento

allungamento percentuale

strizione

Per l'esecuzione della prova la provetta viene bloccata nel dispositivo di bloccaggio della macchina. Quindi viene posta in trazione con una opportuna velocità di crescita del carico. Lo sforzo applicato è leggibile sul quadrante e viene registrato con un dispositivo  che fornisce il diagramma carichi - allungamenti. Il diagramma, che poi allegherò a questa relazione, mostra quello che avviene nel materiale durante la prova. Inizialmente il suo andamento è rettilineo: l'allungamento cresce proporzionalmente al carico e al cessare dell'azione del carico il provino riprende la lunghezza iniziale, proprio per questo si chiama fase di elasticità e proporzionalità.

Con l'aumentare del carico le deformazioni che avvengono sono trascurabili però non rispettano la legge della proporzionalità (fase di elasticità). Se il carico aumenta ancora il provino subisce delle deformazioni che permangono anche se il carico viene tolto (fase di elasticità e plasticità). Poi le deformazioni aumentano anche senza che il carico aumenti, quest'ultimo fenomeno è noto come snervamento; nel grafico questo è evidenziato da numerose oscillazioni che indicano come il materiale cominci a risentire al suo interno di tanti piccoli cedimenti. Continuando ad aumentare il carico , il provino continua a deformarsi fino a che non avviene la rottura.



Risultati:

carico massimo: 96.5 Kg

carico di snervamento: 64 Kg

lunghezza finale del tratto utile: 163 mm


Conclusioni: La prova è valida perché la rottura è avvenuta dentro il tratto utile, inoltre il grafico è molto simile al grafico teorico questo sta ad indicare che la prova è riuscita

Prova di resilienza

Oggetto: Sottoporre due provini, 1 laminata a caldo e una a freddo, alla prova di resilienza meccanica effettuata con il pendolo di Charpy.

Utensili utilizzati: due provini e la macchina

Descrizione della macchina: Questa macchina è un pendolo ideato da Charpy, si compone di un'incastellatura a due montanti, fra i quali oscilla un braccio alle cui estremità libera è posta una mazza battente. Sulla traiettoria di questa mazza battente è disposto il provino da rompere: La mazza urta contro il dorso del provino e lo rompe. Una parte dell'energia cinetica del pendolo si trasforma in lavoro di rottura; la rimanente fa risalire il braccio fino a una data quota. Nella corsa di salita il braccio muove il cursore di una scala verticale fissata all'incastellatura: la scala più esterna del cursore, che contiene due indici di cui uno trasportato, indica direttamente in joule  la resilienza.

Condotta della prova: Innanzitutto la resilienza meccanica è la resilienza di un materiale agli urti. Il provino deve avere una determinata forma, ha una sezione di 10 * 10 mm e una lunghezza di 55 mm, alla metà c'è un incavo di 2*5 mm.

Il pendolo della macchina viene portato ad una certa altezza, posizione di partenza, e poi viene lasciato cadere. Il pendolo rompe il provino, che era stato fissato nella macchina, nell'estremo opposto dell'incavo provocando la rottura del pezzo. La prova è stata effettuata due volte con due diversi provini, uno laminato a caldo e l'altro laminato a freddo.

Risultati: valore resilienza provino laminato a caldo: 175 J

Valore resilienza provino laminato a freddo: 15 J

Valore resilienza senza nessun provino: 0 J perché non ha incontrato nessuna resistenza

Conclusioni: Dalla prova si capisce che il provino laminato a caldo resiste molto di più agli urti di quello laminato a freddo


Prova di durezza (Rockwell c)

Oggetto: Sottoporre un provino di acciaio rapido per utensili alla prova di durezza di tipo Rockwell c

Utensili utilizzati: macchina , provino di acciaio rapido per utensili

Descrizione della macchina: La macchina utilizzata si chiama durometro ed è la stessa macchina usata per la prova di durezza di tipo Rockwell b.

Essa è formata da un incudine porta pezzi, che porta il provino e che può venire sollevata o abbassata da un volantino sottostante, da una manopola che seleziona i carichi e da un portapenetratore che contiene il penetratore, in questa prova è un diamante sintetico a forma di cono, con angolo al vertice di 120°, precarico di 10 kg e carico di 140 Kg. E presente anche una specie di schermo chiamato visore dove si può leggere il risultato della prova, sopra di esso c'è una scala di misura delle durezza Rockwell c ( a sinistra) e Rockwell b ( a destra) ci sono anche altre due manopole una per la regolazione del tempo di applicazione del carico ( freno ad olio) e l'altra di regolazione micrometrica . Infine è anche presente una leva per l'applicazione del carico






















Condotta della prova: Per prima cosa il professore ha preso il penetratore ( cono di diamante sintetico) e lo ha posizionato nel portapenetratore e anche il provino    ( acciaio rapido per utensili)lo ha posizionato nella incudine porta pezzi, dopo a registrato il freno ad olio per regolare il tempo di applicazione del carico ed inoltre si è assicurato che la leva di carico fosse in posizione di riposo. A questo punto il durometro era pronto, occorreva soltanto sistemare il precarico e il carico. Per mettere apposto il precarico a acceso il visore , ha selezionato il carico di 1470 N con l'apposita manopola e a applicato il precarico portando il provino a contatto col penetratore fino a collimare l'ALT delle scale graduate con il riferimento sul visore. Invece per il carico ha spostato la leva di carico nella posizione di applicazione, trasferendo gradualmente il carico al penetratore in 10 s e mantenendo il carico per 10 s. Tutto era apposto la prova era iniziata, per leggere il valore il professore ha riportato la leva di carico nella posizione iniziale, eliminando così la deformazione plastica, ha poi letto i valori individuati dal riferimento sulla scala C e dopo aver letto il valore della durezza, ha agito sul volantino di regolazione dell'incudine in modo da allontanare il pezzo dal penetratore. Ha rimosso quindi il pezzo e lo ha mostrato a noi, infine ha riportato il durometro nelle condizioni iniziali.

Risultati:

L'impronta lasciata è molto piccola. La prova è stata effettuata quattro volte a causa degli errori sperimentali e del dislivello del pezza. I valori di durezza sono i seguenti: 32,32,28,38. Il valore più probabile è un valore medio di 34

Conclusioni: Essendo il provino molto duro l'impronta è molto piccola, quasi invisibile. Nonostante il dislivello del pezzo i valori non sono stati molti differenti infatti tutti si aggiravano intorno a 30




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