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Tutti i materiali hanno caratteristiche oproprietà particolari.La conoscenza di queste proprietà, permette di utilizzare ilmateriale più idoneo al proprio impiego.

Quindi si può affermare, che la scelta di un materialedipende dalle sue proprietà, che si distinguono in :

PROPRIETA’ CHIMICHO - STRUTTURALI PROPRIETA’ FISICHE PROPRIETA’ MECCANICHE PROPRIETA’ TECNOLOGICHE

* PROPRIETA’ CHIMICHE : riguardano lacomposizione chimica dei metalli e della lorostruttura interna (distribuzione atomica, strutturacristallina,) ed il comportamento con gli acidi, con l’aria,con l’acqua ecc.

* PROPRIETA’ FISICHE : si riferiscono allecaratteristiche generali dei materiali, in relazione agliagenti esterni, quali il calore, la gravità, l’elettricità, ecc.

* PROPRIETA’ MECCANICHE : riguardano lacapacità dei materiali di resistere all’azione di forze osollecitazioni esterne (pressione, urti, trazioni, ecc.)

* PROPRIETA’ TECNOLOGICHE : riguardanol’attitudine dei materiali a subire varie lavorazioni con cuivengono prodotti pezzi meccanici.

PROPRIETA’ DEI MATERIALI

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TABELLA PROPRIETA’ DEI MATERIALI

PROPRIETA’

FISICHE

MECCANICHE

CHIMICHEResistenza corrosioneTossicitàCapacità di formare leghe

Resistenza meccanica(trazione,flessione,taglio, torsione)

Durezza, UsuraResilienza

Calore specificoDensitàPunto di fusioneConducibilità elettricaDilatazione termica

Importanti per l’impiegoe la lavorazione

Importanti per l’impiegoe la lavorazione

Importanti per l’impiego

Colabilità, FormabilitàDuttilità, MalleabilitàTruciolabilitàSaldabilità, temprabilitàverniciabilitàPiegabilità

Importanti per lalavorazione

TECNOLOGICHE

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ANALISI DI ALCUNI ASPETTIDELLE DIVERSE PROPRIETA’

1. Proprietà chimiche :

a) resistenza alla corrosione: è lacapacità che ha un materiale a non darluogo a reazioni chimiche a contatto congli elementi presenti nell’ambiente.

La corrosione dei metalli comporta la disgregazionedella loro struttura cristallina a causa di processichimici.

b) Tossicità : dipende dalla possibilitàche esso ha di formare prodotti nociviquando reagisce con l’aria o con l’acqua.

Il piombo è particolarmente pericoloso per lasalute.

Gli ossidi di piombo, se ingeriti, possonoprovocare gravi danni.

Anche le pentole in rame, a contatto con gliacidi della frutta o con l’aceto formano ilverderame, che è tossico.

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2. Proprietà fisiche :

a) il calore specifico è la quantità di caloreche occorre fornire ad 1 Kg di materiale ,per aumentare la temperatura di 1 °C.

b) Dilatazione termica è la proprietà di uncorpo a dilatarsi con l’aumentare del calore.

Di questo fenomeno bisogna tener conto in tutti gliaccoppiamenti meccanici.Ad esempio, l’eccessiva dilatazione di un pistoneche scorre in un cilindro può provocare ilgrippaggio.

c) il punto di fusione è la temperaturaalla quale un materiale comincia apassare dallo stato solido allo statoliquido.

Metallo T (°C)Tungsteno 3380Platino 1769Nichel 1453Acciaio 1300-1400Rame 1083Oro 1063Argento 960Alluminio 630Zinco 419Piombo 330Stagno 232

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3. Proprietà meccaniche :

Per proprietà meccanica si intende l’attitudinedei materiali a resistere a sollecitazioni esterneche tendono a deformarli.

Per determinarle si ricorre a prove di laboratorio,tutte effettuate con procedimenti unificati dallanormativa europea EN UNI.

Le principali sono:

a) resistenza meccanicab) durezzac) resilienzad) usura

3a) la resistenza meccanica è la capacitàdi un materiale di sopportaresollecitazioni esterne che tendono aromperlo o deformarlo.

In base al tipo le sollecitazioni si distinguono in :

STATICHE : quando le sollecitazioni sono applicategradualmente e in un tempo variabile.

resistenza a trazione o compressione

resistenza a flessione

resistenza al taglio

resistenza a torsione

prova di durezza (Brinell, Vickers, Rockwell)

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3b) La durezza è la capacità di un materialedi resistere alla penetrazione da parte di unaltro materiale più duro.

Le misure di durezza più usate incampo tecnologico si ottengonocon le prove di:

Durezza Brinell ; Durezza Vickers; Durezza Rockwell

sfera o cono.

DINAMICHE : quando le sollecitazioni sono applicatein un tempo brevissimo, quasi istantaneo.

resilienza

3c) La resilienza è laresistenza che un materialeoppone ad una sollecitazioneimpulsiva, come un urto.

3d) l’usura è una forma di logoramento,cioè la perdita di materiale per distacco diparticelle, che si manifesta quando organimeccanici in movimento sono a contatto tra loro.

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4. Proprietà tecnologiche :

Le proprietà tecnologiche definiscono l’attitudinedei materiali a determinate lavorazioni, di cui leprincipali sono:

a) Colabilitàb) duttilità (trafilabilità)c) malleabilitàd) estrudibilitàe) piegabilitàf) imbutibilitàg) saldabilitàh) temprabilitài) truciolabilità ecc.

4a) Colabilità : èl’attitudine di un metalloliquido, a riempire bene laforma in cui è versato,producendo prodotti privi didifetti.

Materiali colabili: - ghisa, zinco, piombo, bronzo.

Materiali non colabili: - acciai ( rimangono allostato pastoso allatemperatura di fusione)

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4b) duttilità : èl’attitudine di unmateriale a lasciarsitrasformare in fili sottili.

Materiali duttili: - acciai con carbonio< 0,3%;metalli nobili, rame, ottone,alluminio, piombo.

Materiali non duttili: - ghisa

4c) malleabilità : èl’attitudine di un materialea lasciarsi trasformare inlamine sottili.

Materiali malleabili: - acciai a basso tenore dicarbonio, metalli nobili,stagno, leghe leggere.

Materiali non malleabili: - piombo

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4d) estrudibilità : èl’attitudine di un materialead assumere unadeterminata geometriadella sezione quando siaspinto attraverso un foroopportunamente sagomatodi una matrice.

Materiali estrudibili: - acciai a basso tenore dicarbonio, leghe leggere.

Materiali non estrudibili: - ghisa.

4e) piegabilità : èl’attitudine di unmateriale a lasciarsipiegare senza difficoltà.

Materiali pieghevoli: - acciai a basso tenore dicarbonio, leghe leggere.

Materiali non pieghevoli: - ghisa, acciai temprati.

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4f) imbutibilità : èl’attitudine di unmateriale già prodottoin lamiera, a lasciarsiformare a freddo perottenere corpi cavi,come recipienti.

Materiali imbutibili: - acciai con basso tenore dicarbonio, acciai inox, rame,ottone, alluminio, piombo.

Materiali non imbutibili: - ghisa

4g) saldabilità : èl’attitudine di unmateriale ad unirsi conun altro di uguale odiverso materiale,mediante fusione.

Materiali saldabili: - acciai , leghe metalliche.

Materiali poco saldabili: - ghisa, bronzo.

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4h) temprabilità : èla capacità che hanno imetalli e le leghemetalliche di cambiarela propria strutturainterna a seguito diriscaldamento seguitoda raffreddamento.

Materiali temprabili: - metalli nobili, rame,ottone, alluminio, piombo.

Materiali non temprabili: - acciai con carbonio<0,3%;

4b) truciolabilità : èl’attitudine di un materialea subire lavorazione conasportazione di truciolo,mediante utensili da taglio.

Materiali truciolabili: - acciai al piombo,ghisegrigie, bronzi e legheleggere.

Materiali non truciolabili: - ghisa bianca, acciaitemprati.