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Proprietà meccaniche di leghe da fonderia AlSi7Mg con differenti parametri di processo

Dalle analisi svolte in questo lavoro di tesi, è evidente come il cambiamento dei parametri di colata, influenzi le caratteristiche meccaniche del materiale, modificando di fatto le due grandezze caratteristiche del comportamento plastico del materiale (tensione e deformazione a rottura). In tutti e tre gli scenari analizzati (Best, Worst e Average), è stato registrato un notevole comportamento plastico; in particolare è visibile un aumento della tensione e deformazione a rottura del materiale, passando dal Worst case scenario fino al Best case scenario. Gli esiti ottenuti, suggeriscono però un incremento della dispersione dei risultati, passando dalla serie W alla serie B.

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Tesi di Laurea, Università degli Studi di Padova, Anno Accademico 2016

Pubblicato
da Alessia De Giosa




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UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PADOVA DIPARTIMENTO DI TECNICA E GESTIONE DEI SISTEMI INDUSTRIALI Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Gestionale TESI DI LAUREA Proprietà meccaniche di leghe da fonderia AlSi7Mg con differenti parametri di processo Mechanical properties of AlSi7Mg foundry al oys produced with different casting parameters Relatore: Prof. Ing. GIULIO TIMELLI Correlatore: Ing. DANIELE CALIARI Laureando: ALESSANDRO BIANCO Anno Accademico: 2015/2016 1 SOMMARIO
Il lavoro descritto in questa tesi prevede la valutazione del e proprietà meccaniche di provini in lega di alluminio da fonderia, realizzati tramite la tecnica di colata a gravità in conchiglia, a partire da un precedente lavoro di tesi. L''attenzione è rivolta, in particolare, all''identificazione del legame che esiste tra difetti dovuti al ritiro del materiale durante la fase di solidificazione, e le performance del materiale stesso. Non vengono quindi considerati in questo lavoro, i difetti dovuti al a presenza di gas al ''interno del pezzo. Nel primo capitolo sono descritti i principali difetti che si incontrano nei processi fusori per leghe di al uminio, e le soluzioni adottate per minimizzarli. Nel secondo capitolo si fa riferimento al o studio di simulazione numerica preliminare, rispetto a questo lavoro, e alla scelta dei casi studio da realizzare. Il terzo capitolo descrive gli elementi e la procedura adottata durante la fase sperimentale di colata. Nel quarto capitolo sono raccolti invece, i risultati del ''analisi ai raggi X dei provini realizzati. Infine nel quinto capitolo sono esposti i risultati ottenuti dal e prove statiche e trazione. 2 3 INDICE
INTRODUZIONE .............................................................................................................5

CAPITOLO 1: Principali problemi nella realizzazione del getto nei processi di
colata
1.1. Tipologie di difetti ............................................................................................... 7
1.2. Porosità ................................................................................................................. 7 1.2.1. Porosità dovuta al ritiro di volume ............................................................ 7
1.2.2. Porosità dovuta a gas disciolti .................................................................. 9 1.3. Inclusioni di Ossidi (Ossido e Bi-film di ossido) ............................................... 10
1.4. Altri difetti ........................................................................................................... 11 1.4.1. Sfogliatura .................................................................................................. 11
1.4.2. Metallizzazione .......................................................................................... 12
1.4.3. Getto incompleto ..................................................................................... 12 1.5. Rimedi contro la presenza di difetti nel a lega ............................................ 12
CAPITOLO 2: Panoramica sullo studio di simulazione di processo e scelta dei
casi studio
2.1. Breve panoramica sullo studio di simulazione.............................................. 15
2.2. Selezione dei casi di studio ............................................................................. 17 2.2.1. Best case scenario (Simulazione A2)...................................................... 20
2.2.2. Worst case scenario (Simulazione G3) ................................................... 23
2.2.3. Average case scenario (Simulazione G1) ............................................. 26
CAPITOLO 3: Riproduzione sperimentale dei casi selezionati 3.1. Preparazione materiale ................................................................................... 31 3.1.1. Tipo di lega ................................................................................................ 31
3.1.2. Filtro ............................................................................................................. 32
3.1.3. Vernice distaccante ................................................................................ 34
3.1.4. Stampo ....................................................................................................... 37 3.2. Fusione dei lingotti e fasi di colata ................................................................. 37
CAPITOLO 4: Controllo non distruttivo ai raggi X dei provini realizzati 4.1. Analisi ai Raggi X ............................................................................................... 43
CAPITOLO 5: Prova di trazione e analisi microscopica dei provini 5.1. Prova di trazione ............................................................................................... 47 5.1.1. Misurazioni dei provini .............................................................................. 47 5.2. Risultati delle prove .......................................................................................... 48 5.2.1. Risultati Serie B ........................................................................................... 50
5.2.2. Risultati Serie W .......................................................................................... 53
5.2.3. Risultati Serie A ........................................................................................... 55 5.3. Riepilogo dei risultati ........................................................................................ 57
5.4. Correlazione tensione a rottura e resistività elettrica dei provini ............... 60
5.5. Analisi microscopica ........................................................................................ 63 5.5.1. Area relativa al e microporosità del materiale .................................... 64
5.5.2. SDAS ............................................................................................................ 65 4 CONCLUSIONI........................................................................................................... 69

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 71

APPENDICE A ............................................................................................................ 73
APPENDICE B ............................................................................................................. 85
5 INTRODUZIONE
La richiesta e l''impiego delle cosiddette leghe leggere, sono sempre cresciute con il passare degli anni. Nel settore automobilistico per esempio, le leghe di alluminio hanno superato la plastica e l''acciaio come materiale da costruzione, garantendo veicoli sempre più leggeri. In termini di tasso di applicazione, a livel o industriale, le leghe di alluminio sono convenienti rispetto al e altre leghe leggere (come il magnesio e il titanio): i costi ridotti, la riciclabilità e un eccel ente compromesso tra performance e leggerezza sono i fattori chiave per la crescita del a domanda delle leghe di alluminio. Un notevole contributo per l''uso di queste leghe è dovuto ai miglioramenti nei processi di colata, che hanno permesso la crescita del a produzione, la riduzione del tempo ciclo e la realizzazione di pezzi dalle forme sempre più complesse e dagli spessori sempre più fini. Le performance meccaniche di ogni lega però sono fortemente influenzate dalla composizione chimica del a stessa: risulta sempre più importante quindi saper scegliere la lega adatta da utilizzare per soddisfare al meglio le richieste. Ecco perché la completa conoscenza del materiale risulta essere vitale al giorno d''oggi, permettendo standard qualitativi e risparmi di costi sempre più alti. L''obiettivo di questo lavoro di tesi è verificare se le condizioni di colata, ricavate durante la simulazione numerica, possano essere effettivamente le più adeguate per la realizzazione di provini con elevate proprietà e ottima ripetibilità. 6 7 CAPITOLO 1 Principali problemi nella realizzazione del getto nei processi di colata 1.1. TIPOLOGIE DI DIFETTI
In questa parte verranno velocemente citati i principali problemi che si riscontrano nel a realizzazione dei getti di lega d''alluminio, in presenza di difetti nel materiale a livel o microscopico e macroscopico. La genesi di ogni tipo di difetto è strettamente correlata al o specifico processo adottato. 1.2. Porosità La porosità è un difetto indesiderato che si riscontra nel processo di solidificazione di un materiale metal ico, e che interessa negativamente le performance meccaniche del materiale al o stato solido. Essa interessa due livel i dimensionali e diverse forme: si parla di microporosità fino a circa 100 µm e macroporosità, al di sopra di 100 µm. La nascita del a porosità è dovuta al ''azione di due fondamentali meccanismi: il rilascio di gas durante la solidificazione, e il fenomeno del e cavità da ritiro (generalmente si ha una combinazione dei due difetti). In ogni caso la porosità è un fenomeno dannoso per il materiale, che bisogna cercare di limitare, in modo da ottenere materiali omogenei e performanti. 1.2.1. Porosità dovuta al ritiro di volume Questo tipo di porosità trae origine dalla notevole contrazione volumetrica che l''alluminio subisce durante la solidificazione in presenza di una inadeguata alimentazione del ''intero volume del getto (le leghe d''al uminio subiscono un ritiro volumetrico che varia tra 3,5 '' 8,5% in funzione del a composizione chimica); 8 appunto vi è un insufficiente afflusso di metal o liquido, al fine di compensare il ritiro nel passaggio liquido '' solido. La formazione di questi pori avviene prevalentemente al a base delle dendriti: se i canali interdendritici (usati per alimentare i vuoti tra le singole dendriti durante l''accrescimento), vengono occlusi si può avere la formazione di cavità o microcavità al ''interno del getto, come visibile in Figura 1.1 e 1.2. L''occlusione può avvenire per diverse cause, tra cui l''eccessiva viscosità del liquido in fase di trasformazione o la presenza di intermetallici. La formazione di cavità da ritiro interdendritiche è favorita dal ''impiego di leghe con un interval o di solidificazione ampio, o da raffreddamento con bassi gradienti di temperatura. Figura 1.1: Alimentazione attraverso i canali interdendritici. Figura 1.2: Progressiva formazione di cavità da ritiro a causa dell''occlusione dei canali stessi. 9 1.2.2. Porosità dovuta a gas disciolti
Questo tipo di porosità è dovuta al a variazione della solubilità di H nella lega, nel momento del passaggio da stato liquido a solido. L''al uminio allo stato liquido assorbe facilmente idrogeno, il quale, viene espulso al momento della solidificazione a causa appunto del a diminuzione di solubilità, causando la formazione di vuoti nel getto. L''idrogeno è contenuto nell''aria umida (vapor d''acqua) ed è quindi sempre a contatto con la lega fusa, che può assorbirlo liberamente. Il gas così segregato all''interno del materiale, se non riesce ad essere espulso, può rimanere intrappolato all''interno del getto e portare al a formazione di porosità da H. In Figura 1.3 è riportata la curva di solubilità dell''idrogeno nel ''al uminio. Il problema del a creazione di bolle di gas all''interno della matrice metal ica durante la solidificazione, può pertanto essere trattato quindi come un vero e proprio fenomeno di segregazione, con nucleazione e accrescimento di un precipitato in fase gassosa. Queste bol e tendono a formarsi per nucleazione eterogenea all''interfaccia di eventuali inclusioni, all''interfaccia generale liquido '' solido e fra i rami dendritici. La nucleazione è inoltre pesantemente influenzata dal a pressione esercitata sul liquido, tanto che un innalzamento di questa grandezza provoca una riduzione considerevole del e porosità, obbligando il gas a rimanere al ''interno della matrice metal ica. Figura 1.3: Curva di solubilità dell''idrogeno H in alluminio, in funzione della temperatura T. 10 1.3. Inclusione di Ossidi (Ossido e Bi-film di ossido) Le inclusioni sono costituite da materiali estranei, non appartenenti al a lega che costituisce il getto, e quindi non disciolti al ''interno del o stesso; esse possono essere di determinati tipi: solide, liquide, o flussi. Tra le varie inclusioni gli ossidi sono i più presenti all''interno dei getti, vista appunto l''affinità del ''alluminio liquido con l''ossigeno. L''alluminio allo stato liquido si ossida istantaneamente se esposto al contatto con l''aria, formando una pel icola superficiale di ossido inerte e compatto, che si forma in corrispondenza del ''interfaccia tra il corpo metallico e l''atmosfera stessa. Anche se allo stato solido il film di ossido garantisce al materiale una certa resistenza a corrosione, il rischio più grande si presenta al o stato liquido, quando durante le operazioni di versamento e di riempimento del o stampo, esso rischia di penetrare al ''interno del getto. Se si raggiunge appunto un certo grado di turbolenza nel flusso (con una velocità generalmente superiore al valore di 0.5 m/s, che genera un rimescolamento del a massa liquida) può avvenire l''intrappolamento dello strato di ossido superficiale all''interno del materiale. Quando in particolare, il sottile strato di ossido tende a ripiegarsi su se stesso, viene a crearsi una struttura nota come bi-film, dove due porzioni di ossido si affacciano tra loro, come visibile in Figura 1.4. I due lembi accostati però, non rimangono saldati, ma solamente appoggiati l''uno sul ''altro, creando una discontinuità al ''interno del materiale.
Figura 1.4: Formazione progressiva di un bi-film di ossido, dovuto all''insorgere di turbolenza superficiale; il bi-film rimane intrappolato all''interno del materiale, mentre avviene la formazione di nuova pellicola superficiale. Queste inclusioni quindi costituiscono entità estranee alla matrice metallica del getto, in grado di ridurre la fluidità del a lega e di interrompere la continuità del a matrice metal ica stessa. In Figura 1.5 è riportata una dinamica che porta all''intrappolamento degli ossidi nel materiale liquido. 11 Per quanto riguardano le caratteriste meccaniche del materiale, le inclusioni fanno diminuire le performance del materiale, favorendo la nucleazione di cricche dovute ad una locale concentrazione di tensione. L''eliminazione totale di questo tipo di difetto è attualmente irrealizzabile, viste le complesse dinamiche di formazione, anche se un''azione di filtraggio del metallo liquido durante il processo di colata, si è dimostrato un ottimo metodo per rimuovere le inclusioni di ossido. Figura 1.5: Intrappolamento di frammenti di ossido di alluminio all''interno del materiale, durante il processo di colata. 1.4. Altri difetti I difetti finora citati sono difetti ''fisiologici' associati alla fonderia. Esistono però difetti associati ad un''errata progettazione dello stampo e dei sistemi di colata. 1.4.1. Sfogliatura La sfogliatura è una sorta di sottile strato metallico con una microstruttura diversa rispetto al materiale che la circonda, e parzialmente separata da un film di ossido. Essa si forma quando il metal o entra in contatto con la superficie del o stampo e si raffredda più velocemente del e regioni circostanti. 12 1.4.2. Metallizzazione Durante la metal izzazione si verifica la formazione di fasi intermetalliche sulla superficie del o stampo e la successiva adesione del a lega d''al uminio su di esse. La metallizzazione avviene spesso in quelle regioni dello stampo esposte al metallo liquido ad alte temperature e velocità di flusso. 1.4.3. Getto incompleto Un getto incompleto presenta una locale mancanza di materiale rispetto al a geometria del o stampo. ' causato da una viscosità troppo alta, che comporta l''arresto di una porzione del fronte di materiale, prima che la cavità dello stampo sia completamente riempita. 1.5. RIMEDI CONTRO LA PRESENZA DI DIFETTI NELLA LEGA Il punto di partenza per evitare la nascita di difetti è la preparazione della lega liquida in siviera, che avviene cercando di ridurre la concentrazione di idrogeno nel metallo e cercando di limitare la presenza di inclusioni di ossido. Tra i metodi usati per ridurre la concentrazione di idrogeno troviamo: ' Degasaggio: operazione che prevede il mantenimento del metallo in forno (ad una temperatura di 680 '' 710°C) per un tempo appropriato, in un modo da favorire l''espulsione del gas dal bagno fuso; ' Introduzione di composti degasanti: questi composti (esacloroetano, bicloruro di manganese, bifluoruro ammonico, clorina, ecc.) liberano nel bagno fuso l''elemento alogeno in grado di eliminare i gas disciolti; ' Creazione di un flusso di bolle: operazione in grado di favorire la risalita delle bol e di idrogeno dal bagno fuso, attuata abbassando la pressione metallostatica e mantenendo in agitazione il liquido per portare in superficie quel o a più alta concentrazione di gas. Per limitare la presenza di inclusioni invece si cerca di mantenere la velocità del metallo liquido al di sotto della soglia di 0,5 m/s, in modo da impedire un''attività di tipo turbolento. Tendenzialmente per ottenere questo risultato si cerca di 13 dimensionare adeguatamente lo stampo, e di adottare un filtro in grado di rallentare e di ripulire il flusso. Nella progettazione dello stampo, in ogni caso, vanno tenute in considerazione le seguenti accortezze: ' presenza di un sistema di sfiati in grado di liberare l''aria presente all''interno del a forma; ' presenza di un sistema di raffreddamento in grado di far smaltire adeguatamente il calore al materiale; ' presenza di un sistema di materozze in grado di garantire una riserva di materiale fuso per fronteggiare il ritiro di volume; ' presenza di un pistone esterno in grado di esercitare un''adeguata pressione per impedire la nucleazione del e bolle. Questa panoramica fornisce quindi una premessa teorica sufficiente per affrontare il lavoro di analisi che verrà svolto in questa tesi. 14 15 CAPITOLO 2
Panoramica sullo studio di simulazione di processo e scelta dei casi studio 2.1. BREVE PANORAMICA SULLO STUDIO DI SIMULAZIONE
L''analisi presentata in questa tesi ha origine a partire da un lavoro di simulazione, attuato grazie al software NOVAFLOW&SOLID (Novacast), il quale obiettivo era l''ottimizzazione di un processo di colata, per la realizzazione di provini in lega di alluminio. Il software permette di riprodurre fenomeni di riempimento stampi e solidificazione getti. Prima di impostare i parametri dello studio, è stato svolto un lavoro preliminare, colando cinque provini, grazie al ''utilizzo dello stampo in possesso al DTG, in modo da avere dei parametri di riferimento per orientare l''ottimizzazione verso un miglioramento degli stessi. Lo stampo utilizzato è costituito da due parti in acciaio per utensili: ' la base principale che ospita le geometrie del getto; ' la lastra per il sigil o dello stampo (dello spessore di 10mm). La base è composta da: ' il canale di colata di sezione trapezoidale; ' la sede del filtro ceramico;
' il canale di alimentazione subito dopo la sede del filtro; ' il provino formato da due afferraggi e dal tratto utile, oggetto di analisi;
' il pozzetto di scarico per la raccolta del a prima parte del metallo liquido; ' il sistema di sfiato per favorire la fuoriuscita del gas intrappolato dentro lo stampo. Grazie a questo stampo, visibile in Figura 2.1 e 2.2, si riesce ad ottenere in brevissimo tempo un provino per prove a trazione, utile per valutare le proprietà meccaniche del materiale. 16 Figura 2.1: Stampo (senza coperchio) utilizzato per la realizzazione dei provini analizzati in questa tesi. Figura 2.2: In evidenza le varie parti dello stampo utilizzato.
Ottenuti i riferimenti preliminari, si è passato quindi al ''impostazione dello studio; la simulazione si basa sul a combinazione di cinque parametri risultati fondamentali durante la solidificazione, e responsabili quindi anche del a formazione di difetti. I cinque parametri sono: 1. Temperatura del o stampo: lo stampo interagisce col metallo fuso durante lo smaltimento del calore, asportando più o meno calore, a seconda del a temperatura dello stampo stesso. 2. Temperatura del bagno: il flusso di calore tra stampo e metal o fuso, è influenzato anche dal a temperatura del metallo stesso, come citato in precedenza. 17 3. Vernice distaccante: la vernice applicata sullo stampo per facilitare l''estrazione del getto è dotata di una certa conducibilità termica, che facilita oppure no lo smaltimento del calore. A seconda quindi del tipo di distaccante, della particolare conducibilità e dello spessore del o stesso, si possono ottenere risultati diversi durante la fase di solidificazione. 4. Sistema di sfiato: lo sfiato viene utilizzato per cercare di eliminare i gas presenti all''interno dello stampo, potenzialmente dannosi per il materiale. 5. Filtro: il filtro è in grado sia di impedire il passaggio di impurità più grossolane presenti al ''interno del materiale, che di rallentare la velocità di avanzamento del metallo liquido, diminuendone quindi la turbolenza. Combinando questi fattori grazie al software, si è arrivati alla definizione di 72 casi (tra cui casi non plausibili), tutti caratterizzati da diverse condizioni di colata. 2.2. SELEZIONE DEI CASI DI STUDIO
Per riprodurre sperimentalmente i casi più interessanti individuati, è stato opportuno scegliere tra i 72 risultati del a simulazione. Si è deciso di trattare due casi limiti (migliore e peggiore) e un caso intermedio, cercando quindi di evidenziare le differenti caratteristiche di ogni singolo scenario. Per scegliere accuratamente i casi, si è fatto riferimento a determinati parametri trattati durante lo studio di simulazione numerica: ' Tempo di solidificazione: il tempo di solidificazione è il tempo che serve al materiale per passare completamente allo stato solido. Più alto esso sarà, più tempo avranno a disposizione le porosità gassose per nucleare ed accrescersi; ' Indice Area-Niyama: l''indice di Niyama (in questo caso riferito al a sezione del provino) serve nella valutazione del e microporosità; più alto è questo valore, maggiore sarà la densità di microporosità individuate al crescere dell''area; ' Numero di Slag Particles: le Slag Particles servono per riprodurre nel software il movimento di inclusioni sferoidali durante la fase di riempimento del o stampo. Il software riproduce quindi il movimento di 200 particel e in funzione del tempo, evidenziando le zone in cui tendenzialmente si raccolgono quest''ultime. Si cercherà quindi di avere un limitato numero di Slag Particles al ''interno del tratto utile del provino, in modo da influenzarne il meno possibile le performance meccaniche. 18 I risultati ottenuti sono esposti nel a Tabella 1.1 e nel Grafico 1.1.
Prova Tempo di solidificazione SDAS UTS Indice Area- Niyama Slag Particles (pozzo) Slag Particles (tratto utile) [s] [m] [Mpa] [numero] [numero] A1 Non plausibile - - 34,85 8 19 A2 1,76 8,4 232 21,02 41 27 A3 2,87 9,9 229 21,17 46 22 A5 Non plausibile - - 33,07 24 31 A6 2,875 9,9 229 21,36 48 22 C2 Non plausibile - - 31,95 8 40 C3 Non plausibile - - 30,28 24 34 C6 Non plausibile - - 30,37 30 38 D1 Non plausibile - - 32,39 11 23 D2 1,812 8,5 232 20,98 54 29 D3 3,286 10,4 229 21,197 56 29 D5 Non plausibile - - 37,15 28 36 D6 3,027 10,1 229 21,21 46 28 F2 Non plausibile - - 32,66 8 42 F3 1,88 8,6 232 21,23 46 26 F6 Non plausibile - - 44,34 32 36 G1 1,785 8,5 232 21,3 73 26 G2 2,636 9,6 230 21,35 75 40 G3 4,43 11,4 226 21,68 99 20 G4 1,95 8,7 232 21,24 76 19 G5 2,26 9,2 231 21,34 75 31 G6 4,217 11,3 227 21,54 73 16 H6 Non plausibile - - 37,54 16 23 I1 1,21 7,5 234 21,22 82 16 I2 1,8 8,5 232 21,27 87 25 I3 3,02 10,1 229 21,4 80 23 I4 1,128 7,3 235 21,18 79 23 19 I5 1,68 8,3 233 21,23 75 26 I6 2,81 9,8 230 21,33 86 38 J1 2,136 9,0 231 21,24 88 26 J2 2,93 10,0 229 21,37 87 23 J3 4,6 11,6 226 21,61 88 33 J4 2,07 8,9 231 21,31 92 15 J5 2,85 9,9 229 21,31 79 20 J6 4,45 11,5 226 21,58 90 20 K3 Non plausibile - - 41,5 22 39 K6 Non plausibile - - 37,61 14 26 L1 1,13 7,3 235 21,19 82 34 L2 1,89 8,6 232 21,22 77 21 L3 3,075 10,1 229 21,38 98 23 L4 1,19 7,4 234 21,31 91 27 L5 1,76 8,4 232 21,24 80 26 L6 2,94 10,0 229 21,29 103 25 Tabella 1.1: Riepilogo dei risultati ottenuti (con e senza filtro) dalla simulazione, che hanno dimostrato un riempimento sufficiente a produrre fisicamente un provino. In evidenza i valori dei casi scelti per il lavoro di analisi sperimentale.
Grafico 1.1: Presentazione dei dati presenti in Tabella 1.1 sotto forma di bolle; sull''asse delle ascisse troviamo i valori dell''indice Area-Niyama mentre, sull''asse delle ordinate i valori del tempo di solidificazione locale. La grandezza delle bolle rappresenta il numero di Slag particles nel pozzetto di scarico. G1 G2 G3 G4 G5 G6 I1 I2 I3 I4 I5 I6 J1 J2 J3 J4 J5 J6 L1 L2 L3 L4 1,76 L6 A2 A3 A6 D2 D3 D6 F3 0 1 2 3 4 5 6 20,8 20,9 21 21,1 21,2 21,3 21,4 21,5 21,6 21,7 21,8 Te mp o d i s o lid ificaz io n e lo cale Indice Area-Niyama Indice Area-Niyama / Tempo di solidificazione locale / Slag Particles nel pozzetto Senza filtro 20 Basandosi quindi sui dati raccolti nel a Tabella 1.1, sono stati selezionati i 3 casi ritenuti più interessanti, in modo da riprodurli sperimentalmente in laboratorio. 2.2.1. Best case scenario (Simulazione A2) Come miglior caso di analisi si è scelta la simulazione A2, che presenta le seguenti caratteristiche: Temperatura bagno [°C] 730 Temperatura stampo [°C] 250 Presenza distaccante Distaccante isolante Presenza filtro Filtro ceramico da 30 ppi Presenza sfiato Si La scelta è ricaduta su questo tipo di caso innanzitutto perché plausibile, e quindi riproducibile sperimentalmente; il caso A2 presenta inoltre: ' un tempo di solidificazione tra i più bassi del a Tabel a 1.1; ' il valore del ''indice Area-Niyama più basso della Tabel a 1.1;
' un numero contenuto di Slag Particles presenti nel tratto utile al fronte di quel e contenute nel pozzetto, a partire dal e 200 iniziali. Dalla simulazione è chiaro che la presenza del filtro riduce il grado di turbolenza del metal o liquido nello stampo, bloccando di fatto anche la velocità di avanzamento del o stesso al di sotto del a soglia critica di 0,5 m/s. Con una velocità di avanzamento ridotta si evita il rimescolamento del materiale e il conseguente intrappolamento di inclusioni al suo interno. In Figura 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4 sono visibili diversi output del software. 21 Figura 3.1: Variazione della velocità del metallo liquido durante il riempimento dello stampo, dovuta alla presenza del filtro ceramico. Durante il riempimento dello stampo, l''impatto tra il liquido (che si trova a una temperatura superiore rispetto a quella del filtro) e il filtro, comporta anche una diminuzione della temperatura del fronte di avanzamento liquido, che raffreddandosi, comincia a cambiare di stato, come visibile in Figura 3.2 e 3.3. Figura 3.2: Variazione della temperatura del liquido dopo il superamento della sede del filtro ceramico. 22 Figura 3.3: Progressiva diminuzione della fase liquida durante il riempimento dello stampo. Dalla simulazione si può inoltre notare l''andamento delle inclusioni generate dal software. Il filtro oltre a ridurre la velocità di avanzamento, intrappola in parte queste particelle, permettendo comunque il passaggio delle restanti; esse continueranno poi il loro moto fino al pozzetto di scarico, che raccoglierà un numero di inclusioni superiore a quel e imprigionate nel a zona del tratto utile del provino, come visibile in Figura 3.4. 23 Figura 3.4: Progressivo avanzamento delle Slag Particles generate dal software; nell''ultima immagine si possono notare le zone in cui vengono imprigionate quest''ultime. 2.2.2. Worst case scenario (Simulazione G3)
Come peggior caso di analisi si è scelta la simulazione G3, che presenta le seguenti caratteristiche:
Temperatura bagno [°C] 730 Temperatura stampo [°C] 350 Presenza distaccante Distaccante isolante Presenza filtro No Presenza sfiato Si 24 La scelta è ricaduta su questo tipo di caso perché anch''esso plausibile e quindi riproducibile; il caso G3 presenta inoltre: ' un tempo di solidificazione tra i più alti della Tabel a 1.1; ' il valore dell''indice Area-Niyama più alto della Tabella 1.1 (tra i casi plausibili); ' un numero contenuto di Slag Particles presenti nel tratto utile al fronte di quel e contenute nel pozzetto, a partire dal e 200 iniziali. Dalla simulazione si può notare come l''assenza del filtro non comporti lo stesso rallentamento visto nella simulazione A2; il materiale quindi oltrepassa più velocemente la zona in cui risiede il filtro e prosegue fino al pozzetto di scarico, portandosi dietro tutte le impurità presenti al suo interno, che in caso contrario sarebbero bloccate parzialmente dal filtro. In Figura 3.5, 3.6, 3.7 e 3.8 sono visibili diversi output del software. Figura 3.5: Dettaglio della velocità del metallo liquido durante il riempimento dello stampo. La differenza di temperatura tra lo stampo e il materiale è ridotta rispetto al caso precedente, come si può notare in Figura 3.6; ciò comporta uno smaltimento di calore completamente diverso e meno intenso. 25 Figura 3.6: Dettaglio della temperatura del liquido durante la fase di riempimento dello stampo. Figura 3.7: Dettaglio della fase liquida% durante la fase di riempimento dello stampo. SI noti come la diminuzione della fase liquida avvenga quando il metallo ha raggiunto il pozzetto di scarico. 26 Anche il movimento delle inclusioni generate dal software è differente: il numero di inclusioni che oltrepassa la zona dove risiede il filtro è superiore proprio a causa dell''assenza di quest''ultimo; le inclusioni si raccoglieranno quindi nel pozzetto di scarico, trascinate dal a spinta del liquido, come visibile in Figura 3.8. Figura 3.8: Progressivo avanzamento delle Slag Particles generate dal software. 2.2.3. Average case scenario (Simulazione G1)
Come caso intermedio di analisi si è scelta la simulazione G1, che presenta le seguenti caratteristiche: Temperatura bagno [°C] 730 Temperatura stampo [°C] 150 Presenza distaccante Distaccante isolante Presenza filtro No Presenza sfiato Si 27 La scelta è ricaduta su questo tipo di caso perché anch''esso plausibile e quindi riproducibile; il caso G1 presenta inoltre: ' un tempo di solidificazione tra i più bassi del a Tabel a 1.1; ' un valore del ''indice Area-Niyama nella media del a Tabella 1.1 (tra i casi plausibili); ' un numero contenuto di Slag Particles presenti nel tratto utile al fronte di quel e contenute nel pozzetto, a partire dal e 200 iniziali; Le considerazioni sul filtro sono analoghe a quelle esposte nel a trattazione del a simulazione G3, vista in precedenza. In Figura 3.9, 3.10, 3.11 e 3.12 sono visibili diversi output del software. Figura 3.9: Dettaglio della velocità del metallo liquido durante il riempimento dello stampo. La differenza di temperatura tra lo stampo e il materiale è la più accentuata tra i 3 casi scelti. Lo smaltimento di calore quindi sarà diverso rispetto ai casi presentati precedentemente. 28 Figura 3.10: Dettaglio della temperatura del liquido durante la fase di riempimento dello stampo. Figura 3.11: Progressiva diminuzione della fase liquida durante il riempimento dello stampo. 29 La valutazione del movimento delle inclusioni generate dal software è analoga a quel a esposta nel caso precedente. Figura 3.12: Progressivo avanzamento delle Slag Particles generate dal software. 30 31 CAPITOLO 3 Riproduzione sperimentale dei casi selezionati 3.1. PREPARAZIONE MATERIALE
In questo capitolo verranno il ustrati tutti i procedimenti svolti per la realizzazione dei provini di alluminio, oggetto di questo lavoro. 3.1.1. Tipo di lega
Il primo passo effettivo per la riproduzione dei casi scelti, è stato la selezione del tipo di lega da utilizzare. Nell''analisi preliminare al o studio simulativo è stata usata la lega d''al uminio EN-AC 42100, che si adattava bene alle esigenze richieste. Per riprodurre al meglio i risultati elaborati dal software si è deciso di utilizzare lo stesso tipo di lega, in modo da rimanere allineati col lavoro di ottimizzazione svolto col software. Questo tipo di lega (Al Si7 Mg0,3) è usata in modelli sperimentali, e presenta la composizione chimica evidenziata in Tabel a 2.1. Fe Si Mn Ti Cu Mg Zn Altro Max 0,19 6,5 '' 7,5 Max 0,1 0,08 - 0,25 Max 0,95 0,25 '' 0,45 Max 0,07 0,03 ognuno. Tot 0,1 Tabella 2.1: Composizione nominale della lega EN-AC 42100. Grazie al o spettrometro di massa è stata analizzata la composizione chimica effettiva del a lega, verificando che fosse conforme con gli standard internazionali. Sono state effettuate 3 prove, che hanno evidenziato i valori medi esposti in Tabel a 2.2. 32 Al Si Fe Cu Mn Mg 92,566 6,876 0,0139 0,0029 0,0003 0,312 Ti Ca Sr Na B Sb 0,129 0,0018 0,0003 0,0001 0,0001 0,005 Tabella 2.2: Composizione chimica della lega utilizzata in questo lavoro. 3.1.2. Filtro
L''effetto generale dei filtri consiste in un miglioramento del riempimento del o stampo, dovuto principalmente al a riduzione della velocità del metallo fuso. Il loro effetto principale però è quello di rimuovere corpi estranei (inclusioni) dal materiale, in modo da ridurre il numero di siti dove nucleano preferenzialmente le cricche. Il funzionamento del filtro prevede l''iniziale riempimento del canale di colata, che viene completamente ricoperto grazie al a contropressione esercitata dal filtro (risultato del ''attrito all''interno del filtro); grazie a questo passaggio si previene il trascinamento di film di ossido o di inclusioni d''aria all''interno del materiale liquido. Il liquido successivamente attraversa il filtro poroso, riducendo la propria velocità: con essa decrescono anche il grado di turbolenza e la quantità di spruzzi del liquido. Diverse leghe, tra cui l''alluminio, sono sensibili al a turbolenza durante il riempimento dello stampo, dovuta al fatto che questi materiali reagiscono velocemente con l''ambiente, creando di fatto ossidi dannosi per il materiale. I filtri in schiuma di ceramica, tendenzialmente utilizzati in questi casi in quanto leggeri ma robusti, non sono adatti in tutti i casi per le leghe di al uminio, poiché strappano i film di ossido, producendo di fatto difetti più compatti che si disperdono successivamente nel metal o. I filtri utilizzati in questo lavoro, visibili in Figura 4.1 e 4.2, sono filtri non ceramici SIVEX FC, realizzati da Foseco (Divisione Fonderia di Vesuvius), indicati appunto per getti in lega di alluminio. Essi sono filtri non ceramici in schiuma reticolare senza fosfato, dotati di una formulazione a base di grafite che offre diversi vantaggi nel rendimento e nel a rifusione rispetto ai filtri ceramici tradizionali a base di al umina o di carburo di silicio. 33 Figura 4.1: Filtri utilizzati nella realizzazione dei provini; a sinistra i filtri da 20 ppi mentre a destra i filtri da 30 ppi. Si noti la differenza di grandezza delle porosità dove scorre il materiale liquido. L''effetto di ogni filtro dipende generalmente dalle seguenti caratteristiche: 1. Porosità: grandezza definita in numero medio di pori per pol ice lineare (ppi). I filtri SIVEX FC, in particolare, si classificano in: porosità grossolana (10 ppi), porosità media (20 ppi) e porosità fine (30 ppi); 2. Posizione: opportunamente selezionata durante la progettazione dello stampo, in modo da garantire il miglior filtraggio possibile; 3. Area di impatto: generalmente un aumento di questa grandezza comporta una maggiore riduzione del a velocità del liquido; 4. Lunghezza: generalmente aumentando la lunghezza del filtro diminuisce il flusso di liquido. In accordo anche con il lavoro svolto nella simulazione, si è deciso di utilizzare i filtri da 30 ppi, opportunamente sagomati per essere incastrati nella propria sede all''interno del o stampo. 34 Figura 4.2: Filtri da 30 ppi sagomati, prima dell''inserimento nello stampo. 3.1.3. Vernice distaccante
Il distaccante di tipo isolante DYCOTE è stato applicato durante la realizzazione di ogni caso in esame. Rivestendo lo stampo con esso, si garantiscono meno difetti finali, in quanto esso favorisce il corretto e completo riempimento della forma e il successivo distacco da essa. Dopo aver preriscaldato lo stampo con l''utilizzo di una fiamma libera, in modo da favorire l''adesione del distaccante, come si nota dalla Figura 4.3, si è passato alla fase di preparazione del miscelato: il concentrato (sotto forma di pasta) è stato mescolato con dell''acqua, e successivamente è stato spruzzato sull''intera superficie del o stampo, tramite una pistola di verniciatura ad aria compressa, visibile in Figura 4.4. Dopo l''applicazione l''intero stampo è stato posto in forno per far evaporare l''acqua. 35 Figura 4.3: Preriscaldamento dello stampo con l''utilizzo di una fiamma libera. Figura 4.4: Applicazione progressiva del distaccante tramite una pistola di verniciatura ad aria compressa.
Durante la riproduzione dei provini, il distaccante è andato via via deteriorandosi, perdendo di fatto l''omogeneità iniziale. Si è deciso quindi di rimuovere meccanicamente e riapplicare del nuovo distaccante all''inizio di ogni singolo caso da riprodurre. In Figura 4.5 e 4.6 è visibile lo stato del distaccante nel o stampo in diversi momenti. 36 Figura 4.5: Stampo rivestito da distaccante prima della serie di colate. (a) (b) Figura 4.6: Progressivo deterioramento del distaccante, dovuto al procedere delle colate. Nella figura (b) si può notare lo stato del distaccante dopo 20 colate. 37 3.1.4. Stampo
Lo stampo in nostro possesso, già citato nel Paragrafo 2.1. del Capitolo 2, permette la realizzazione di provini piatti, in modo da eseguire un control o accurato ma rapido del materiale utilizzato in fonderia; esso è stato progettato per favorire un miglioramento del a qualità dei prodotti, connessa direttamente alle impurità presenti nel materiale. 3.2. FUSIONE DEI LINGOTTI E FASI DI COLATA
Predisposti tutti gli elementi necessari per la realizzazione dei provini, si è passato alla fase di fusione del materiale, come si può notare dal a Figura 5.1. I singoli lingotti di alluminio (tagliati in pezzi più piccoli), sono stati preriscaldati in forno a 350° C per circa 30 minuti, in modo da ridurre il livello di umidità di quest''ultimi. Successivamente sono stati posti all''interno del crogiolo dentro il forno, alla temperatura di 730° C per circa 3 ore. (a) (b) Figura 5.1: Riscaldamento e inizio fusione dei singoli pezzi di lingotto all''interno del crogiolo. Raggiunta la completa fusione del materiale, come è visibile in Figura 5.2, si è verificata la concentrazione di idrogeno presente al ''interno del bagno, grazie ad una sonda ad idrogeno ALSPEK H, realizzata da Foseco. Questo strumento 38 consente al a fonderia di monitorare la qualità del bagno e di documentare questo dato ai fini del control o qualità. Il sensore utilizzato per ricavare la concentrazione di idrogeno, è montato all''interno di un vano termocoppia, protetto da un rivestimento per garantire una lunga durata nel bagno. La sonda riesce a fornire quindi la concentrazione di idrogeno nel tempo, in relazione alla temperatura del bagno, facendo riferimento quindi al a solubilità dell''idrogeno nella lega. Prima di effettuare ogni colata si è appurato che la concentrazione di idrogeno nel bagno fosse al massimo intorno ai 0,2 '' 0,25 ml/100g Al, ad una temperatura del liquido compresa tra i 730 e i 735° C. In Figura 5.3 è visibile una rilevazione eseguita durante il processo. Figura 5.2: Bagno di alluminio completamente fuso, alla temperatura di 730° C circa. Si noti la pelle superficiale di ossido, rimossa in seguito grazie allo scorifica del bagno. 39 Figura 5.3: Concentrazione di H nel bagno rilevato grazie alla sonda ad idrogeno. La concentrazione registrata è espressa in ml/100 g (di Al), in funzione della temperatura del bagno. Nel frattempo lo stampo è stato posto anch''esso in forno ad una temperatura diversa a seconda del caso da riprodurre (150, 250, 350° C), per un tempo tale da riuscire a permettere il riscaldamento omogeneo sul a sua intera superficie. La temperatura misurata grazie ad una termocoppia in 2 precisi punti del o stampo (all''interno del canale di alimentazione, e sul a superficie esterna), doveva essere pari al a temperatura richiesta dalla prova con uno scarto massimo di 5° C. Successivamente si è completata la scorifica manuale del bagno (operata grazie al ''utilizzo di un mestolo), come si può notare in Figura 5.4, per rimuovere la pelle superficiale di ossido presente, depurando il bagno di fatto. 40 Figura 5.4: Scorifica manuale del bagno, operata grazie all''utilizzo di un mestolo. Il materiale quindi è stato prelevato dal bagno grazie ad un mestolo preriscaldato, ed è stato versato al ''interno del o stampo sigil ato con una morsa. Si è deciso di tenere il filtro (nei casi in cui era previsto) per 1 minuto e mezzo dentro lo stampo, prima che il metal o liquido fosse versato al suo interno. Ultimata quest''ultima operazione, si sono verificate nuovamente tutte le condizioni precedenti in modo da riprodurre fedelmente e in maniera ripetitiva ogni singola prova. Sono stati realizzati in tutto 60 provini, scartando di fatto il provino realizzato con la prima colata, ricca di impurità, prelevata dal crogiolo pieno. Ad ogni caso da analizzare è stata quindi associata una serie di 20 provini: ' Best case scenario (Simulazione A2): Serie B;
' Worst case scenario (Simulazione G3): Serie W; ' Average case scenario (Simulazione G1): Serie A. In Figura 5.5 è visibile un provino realizzato per questo lavoro di tesi. 41 (a) (b) Figura 5.5: Nella figura (a) è fotografato il getto in lega di alluminio dopo il processo di colata. Nella figura (b) è fotografato invece il provino ricavato dal getto.
42 43 CAPITOLO 4

Controllo non distruttivo ai raggi X dei provini realizzati 4.1. ANALISI AI RAGGI X L''analisi ai raggi X è un tipo di controllo non distruttivo utile per indagare l''eventuale presenza di difetti in un getto senza doverlo distruggere completamente o in parte, rendendolo inutilizzabile. Il principio di funzionamento di questa tecnica si basa sulle alterazioni che le radiazioni elettromagnetiche subiscono quando incontrano un difetto nel loro percorso all''interno del materiale. Quando un fascio di onde elettromagnetiche di elevatissima energia fotonica (con elevata frequenza) passa attraverso il pezzo da esaminare, viene assorbito con legge esponenziale in funzione dello spessore e del a densità del a materia attraversata. I raggi X successivamente impattano su una lastra fotografica posta dietro l''oggetto da esaminare, come è distinguibile in Figura 6.1.
Figura 6.1: Principio di funzionamento dell''analisi ai raggi X, utilizzata per indagare i difetti macroscopici all''interno dei provini colati. 44 Se nell''oggetto esaminato esistono difetti quali cavità o grosse inclusioni, caratterizzati da una densità diversa rispetto a quella del a lega, sulla lastra si formeranno macchie più scure o più chiare, d''intensità proporzionale allo spessore del difetto. L''analisi è stata quindi svolta per individuare macrodifetti presenti al ''interno del tratto utile dei provini, potenzialmente responsabili del a rottura del pezzo; non si riescono invece ad individuare microdifetti tramite questo control o. Per questo tipo di analisi, svolta per ogni provino di al uminio colato, sono stati impostati i seguenti parametri: ' Tensione pari a 80 KV; ' Corrente pari a 100 µA;
' Acquisizione pari a 500 ms. In Figura 6.2 è possibile osservare un provino esaminato ai raggi X. Figura 6.2: All''interno del cerchio rosso una serie di difetti presenti all''interno del materiale. Grazie ai raggi X è possibile vedere delle macchie più chiare associate appunto ad una densità diversa rispetto a quella del pezzo. Con l''analisi ai raggi X sono visibili numerosi macrodifetti nelle serie di provini W e A, come mostrato per esempio in Figura 6.3, 6.4 e 6.5, mentre non sono distinguibili evidenti macrodifetti nella serie B. Questa analisi preliminare suggerirebbe quindi che i provini realizzati seguendo il ''Best case scenario' potrebbero effettivamente avere il minor numero di difetti, identificabili grazie a 45 questa tecnica. Resta comunque da verificare la resistenza meccanica a trazione di ogni singola serie, per poter capire le condizioni ideali di colata. Figura 6.3: Macrodifetti individuati nel tratto utile del primo provino della serie W. (a) (b) Figura 6.4: Macrodifetti individuati nel tratto utile dell''undicesimo provino della serie W. In figura (b) un''immagine più ravvicinata dei difetti. 46 (a) (b) Figura 6.5: Macrodifetti individuati nel tratto utile dei provini della serie A. In figura (a) si può notare il dettaglio dell''ottavo provino, mentre in figura (b) quello del tredicesimo provino. Nelle Figure 6.3 e 6.4 sono evidenti dei macrodifetti, probabilmente dovuti al mancato riempimento durante la fase di ritiro. I punti evidenziati potrebbero rappresentare di fatto la sede preferenziale dove nasceranno in seguito le cricche, che porteranno a rottura il materiale. Non è possibile però definire con esattezza questi punti come responsabili del cedimento, in quanto le cricche potrebbero nascere anche in corrispondenza dei microdifetti, non visibili grazie a questa analisi. 47 CAPITOLO 5

Prova di trazione e analisi microscopica dei provini 5.1. PROVA DI TRAZIONE
In questo capitolo verranno esposte le modalità di esecuzione del e prove di trazione, e i risultati ottenuti in seguito, al fine di valutare e comparare le caratteristiche meccaniche dei provini colati in diverse condizioni. 5.1.1. Misurazioni dei provini
Per le prove a trazione, si fa riferimento ai provini descritti nel Capitolo 3, ovvero alle serie B, W e A. I parametri di ingresso necessari per eseguire ogni prova di trazione, corrispondono alle misure relative al tratto utile del provino (lunghezza, larghezza e spessore); per le specifiche misure compiute su ogni provino si rimanda all''appendice B. Sono state effettuate le prove su 17 provini, di ogni serie; per ognuna di esse sono stati esclusi 3 provini su cui eseguire indagini micrografiche. In Figura 7.1 e 7.2 è riportata la macchina utilizzata per le prove di trazione. 48 (a) (b) Figura 7.1: Macchina utilizzata per la prova di trazione. Figura 7.2: Dettaglio dell''estensometro posizionato sul tratto utile del provino.
5.2. Risultati delle prove
Tra i vari output che il software è in grado di restituire dopo ogni prova, sono state analizzate le seguenti grandezze: 1. Modulo Elastico [GPa]: il valore del modulo elastico risulta essere intorno ai 70 GPa per le leghe di alluminio; 2. Tensione di snervamento [MPa]: tensione associata al punto di snervamento del a curva '-ε, che distingue il tratto elastico da quello plastico; 49 3. Tensione a rottura [MPa]: tensione massima che riesce a subire il materiale prima di rompersi; 4. Deformazione reale a rottura [%]: deformazione massima che riesce a raggiungere il materiale prima di rompersi. Per rappresentare i dati in questo lavoro, è stata utilizzata la distribuzione di probabilità di Weibul , sfruttata generalmente per approssimare i risultati del e analisi relative all''influenza dei difetti strutturali sulle performance meccaniche del materiale. I grafici relativi al e grandezze caratteristiche del comportamento plastico del materiale, sono stati realizzati grazie a questa distribuzione. In Figura 7.3 è riportato un esempio di curva '-ε. Figura 7.3: Esempio di curva '-ε ottenuta dopo l''esecuzione della prova di trazione. 0 50 100 150 200 250 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 50 5.2.1. Risultati Serie B
Le prove di trazione hanno evidenziato i risultati visibili in Figura 7.4 e 7.5. Figura 7.4: Istogramma relativo alla tensione a rottura riscontrata nella serie B. La distribuzione di probabilità utilizzata è quella di Weibull. Come è evidenziato dall''istogramma in Figura 7.4, circa il 60% dei valori relativi alla tensione a rottura, è contenuto in un interval o tra i 180 MPa circa e i 200 MPa circa; la tensione a rottura massima registrata è superiore ai 270 MPa. Figura 7.5: Istogramma relativo alla deformazione a rottura riscontrata nella serie B. 51 Per quanto riguarda la deformazione a rottura invece, si nota in Figura 7.5 come più del 50% dei valori è contenuto in un intervallo tra il 4% circa e il 6% circa. In Figura 7.6 e 7.7 sono visibili i risultati di linearizzazione dei valori di tensione a rottura e deformazione a rottura, secondo la funzione di distribuzione di Weibul . Figura 7.6: Grafico a dispersione relativo alla tensione a rottura della serie B, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. La variabile P(i), definita come probabilità di sopravvivenza, è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini della serie.
y = 7,1381x - 37,72 R² = 0,73619 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 ln {l n [1 /( 1- p (i )) ]} ln[UTS] UTS B Lineare (B) 52 Figura 7.7: Grafico a dispersione relativo alla deformazione a rottura della serie B, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibul.
Anche in questo caso la variabile P(i) è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini del a serie. y = 3,2581x - 5,5638 R² = 0,94581 -4 -3 -2 -1 0 1 2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[eb] Deformazione a rottura B Lineare (B) 53 5.2.2. Risultati Serie W Le prove di trazione hanno evidenziato i risultati visibili in Figura 7.8 e 7.9. Figura 7.8: Istogramma relativo alla tensione a rottura riscontrata nella serie W. La distribuzione di probabilità utilizzata è quella di Weibull.
Come è evidenziato dall''istogramma in Figura 7.8, circa il 60% dei valori relativi alla tensione a rottura, è contenuto in un interval o tra i 150 MPa circa e i 170 MPa circa; la tensione a rottura massima registrata è superiore ai 180 MPa. Figura 7.9: Istogramma relativo alla deformazione a rottura riscontrata nella serie W. Per quanto riguarda la deformazione a rottura invece, si nota in Figura 7.9 come quasi il 60% dei valori è contenuto in un intervallo tra il 2% circa e il 4% circa. 54 In Figura 7.10 e 7.11 sono visibili i risultati di linearizzazione dei valori di tensione a rottura e deformazione a rottura, secondo la funzione di distribuzione di Weibul .
Figura 7.10: Grafico a dispersione relativo alla tensione a rottura della serie W, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. La variabile P(i), definita come probabilità di sopravvivenza, è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini della serie.
Figura 7.11: Grafico a dispersione relativo alla deformazione a rottura della serie W, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. y = 12,351x - 63,498 R² = 0,86402 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 4,9 4,95 5 5,05 5,1 5,15 5,2 5,25 ln {l n[ 1 /( 1 -P (i) )] } ln[UTS] UTS W Lineare (W) y = 3,1091x - 4,3312 R² = 0,87575 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[eb] Deformazione a rottura W Lineare (W) 55 Anche in questo caso la variabile P(i) è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini del a serie.
5.2.3. Risultati Serie A Le prove di trazione hanno evidenziato i risultati visibili in Figura 7.12 e 7.13. Figura 7.12: Istogramma relativo alla tensione a rottura riscontrata nella serie A. La distribuzione di probabilità utilizzata è quella di Weibull. Come è evidenziato dall''istogramma in Figura 7.12, circa il 50% dei valori relativi alla tensione a rottura, è contenuto in un interval o tra i 180 MPa circa e i 200 MPa circa. 56 Figura 7.13: Istogramma relativo alla deformazione a rottura riscontrata nella serie A. Per quanto riguarda la deformazione a rottura invece, si nota in Figura 7.13 come quasi il 50% dei valori è contenuto in un intervallo tra il 3% circa e il 5% circa. In Figura 7.14 e 7.15 sono visibili i risultati di linearizzazione dei valori di tensione a rottura e deformazione a rottura, secondo la funzione di distribuzione di Weibul . Figura 7.14: Grafico a dispersione relativo alla tensione a rottura della serie A, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. y = 7,9113x - 41,638 R² = 0,92601 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[UTS] UTS A Lineare (A) 57 La variabile P(i), definita come probabilità di sopravvivenza, è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini della serie. Figura 7.15: Grafico a dispersione relativo alla deformazione a rottura della serie A, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. Anche in questo caso la variabile P(i) è pari a P(i) = ''('')''0,3 ''+0,4 , dove n(i) corrisponde al n-esimo provino e n al numero totale dei provini del a serie. 5.3. Riepilogo dei risultati Di seguito, in Figura 7.16, 7.17, 7,18 e 7.19, vengono riportati i grafici a dispersione e ad ogiva, che raccolgo i risultati relativi alla tensione a rottura e al a deformazione a rottura, di tutte le tre serie di provini realizzati. ' stato calcolato per ogni curva il valore di ''2, che indica il grado di
corrispondenza dei valori stimati per la linea di tendenza con i dati effettivi; più il valore di ''2 si avvicina ad 1, più la linea di tendenza è rappresentativa. A partire dal coefficiente angolare del e rette, è stato ricavato inoltre il valore del modulo di Weibul β, utile per valutare la dispersione dei risultati e quindi quanto le caratteristiche di un singolo provino sono rappresentative delle proprietà ottenibili con quelle condizioni di colata. y = 1,8349x - 2,6739 R² = 0,96741 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[eb] Deformazione a rottura A Lineare (A) 58 Figura 7.16: Grafico a dispersione relativo alla tensione a rottura delle tre serie, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. Dalla Figura 7.16 è evidente che: ' il valore di ''2 massimo è quel o del a serie A, mentre quel o minimo è quel o del a serie B. La linea di tendenza della serie A approssima bene i valori del a tensione di rottura trovati, a differenza della linea di tendenza della serie B. ' il valore di β massimo è quel o del a serie W, mentre quel o minimo è quel o della serie B. Questo risultato suggerisce come i valori del a tensione a rottura della serie B siano più dispersi, a differenza dei valori del a serie W. Si può notare la differenza tra le dispersioni delle diverse serie in Figura 7.17. y = 7,1381x - 37,72 R² = 0,73619 y = 12,351x - 63,498 R² = 0,86402 y = 7,9113x - 41,638 R² = 0,92601 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[UTS] UTS B W A Lineare (B) Lineare (W) Lineare (A) 59 Figura 7.17: Diagramma a ogiva relativo alla tensione a rottura delle tre serie, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. Figura 7.18: Grafico a dispersione relativo alla deformazione a rottura delle tre serie, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. Dalla Figura 7.18 è evidente che: ' i valori di ''2 relativi al a serie B e A sono vicini al ''unità; le linee di tendenza approssimano quindi bene i risultati di deformazione a rottura ottenuti con la prova di trazione. y = 3,1091x - 4,3312 R² = 0,87575 y = 1,8349x - 2,6739 R² = 0,96741 y = 3,2581x - 5,5638 R² = 0,94581 -4 -3 -2 -1 0 1 2 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 ln {l n [1 /( 1- P (i )) ]} ln[eb] Deformazione a rottura W A B Lineare (W) Lineare (A) Lineare (B) 60 ' i valori di β riscontrati suggeriscono una discreta dispersione dei risultati in tutti e tre i casi, anche se le differenze tra i valori stessi non sono cosi accentuate. Si può notare la differenza tra le dispersioni delle varie serie in Figura 7.19. Figura 7.19: Diagramma a ogiva relativo alla deformazione a rottura delle tre serie, ottenuto grazie alla distribuzione di Weibull. 5.4. Correlazione tensione a rottura e resistività elettrica dei provini L''analisi del a resistività elettrica prevede il calcolo del a resistenza che il materiale offre al flusso di corrente elettrica. A livel o teorico, le microporisità e gli ossidi presenti al ''interno del materiale, in quanto dotati di una densità differente, potrebbero influire su questa resistenza condizionandola di fatto. Anche la struttura dei grani cristal ini (grossolani o fini) potrebbe essere responsabile di qualche cambiamento: la quantità del e superfici di bordo grano potrebbe quindi influire anch''essa sul a resistività elettrica. 61 I valori medi del e singole misurazioni effettuate, sono riportati in Tabella 3.1. SERIE B SERIE W SERIE A 0,0493 0,0491 0,0501 Tabella 3.1: Valori medi della resistività elettrica in [Ωm] di ogni singolo provino realizzato. Come si può notare non è evidente un sensibile cambiamento relativo alla resistività propria del materiale, considerando le tre diverse serie. Le resistività risultano essere infatti dello stesso ordine di grandezza. Questo comportamento è confermato dai Grafici 7.16, 7.17 e 7.18 dove si è cercato di correlare un''eventuale variazione di resistività elettrica, con un diverso valore del a tensione a rottura del materiale. Non è però visibile una correlazione tra queste grandezze. Figura 7.18: Grafico a dispersione per la valutazione della correlazione tra tensione a rottura e resistività elettrica, nella serie B. 62 Figura 7.19: Grafico a dispersione per la valutazione della correlazione tra tensione a rottura e resistività elettrica, nella serie W. Figura 7.20: Grafico a dispersione per la valutazione della correlazione tra tensione a rottura e resistività elettrica, nella serie A. 63 5.5. ANALISI MICROSCOPICA L''analisi al microscopio ottico è stata svolta per misurare i seguenti aspetti relativi alla struttura microscopica del materiale: 1. Area relativa al e microporosità del materiale; 2. SDAS (Secondary Dendrite Arm Spacing) Si è deciso di analizzare la sezione trasversale di un provino per ogni serie. Il carico a rottura dei provini selezionati, in particolare, rientra nel a media delle prove a trazione eseguite per ogni serie. Il software utilizzato è il software Leica Q-Win (Leica Microsystems). Sono state ricavate due sezioni da analizzare per ogni provino, uno in corrispondenza del a superficie di frattura (Sezione 1), e uno nel medesimo punto del tratto utile di ogni provino, vicino al a zona degli afferraggi (Sezione 2); in questo modo si è cercato di evidenziare eventuali differenze tra la zona dove è avvenuto il cedimento del materiale, e una zona comune del tratto utile. Un esempio delle porosità analizzate al microscopio è visibile in Figura 8.1 e 8.2.
Figura 8.1: Dettaglio delle microporosità (gassose e dovute a ritiro) presenti all''interno del materiale. La distinzione a livello visivo dei due tipi di microporosità è dettata dalla forma del difetto. 64 (a) (b) Figura 8.2: Dettaglio delle microporosità presenti nel materiale. In figura (a) si può notare presumibilmente una porosità dovuta al ritiro, mentre in figura (b) una porosità gassosa. 5.5.1. Area relativa al e microporosità del materiale
Come spiegato in precedenza, sono stati prelevati due diversi sezioni per
provino. L''area di ogni sezione è stata fissata pari a 45 ''''2. Tramite il software si sono ricavate le seguenti misure, raccolte nella Tabel a 4.1 e 4.2. Valore SERIE B SERIE W SERIE A Sezione 1 [µ''2] 90958,371 95828,032 293873,88 [%] 0,202 0,213 0,653 Sezione 2 [µ''2] 56187,284 85568,457 100818,449 [%] 0,125 0,190 0,224 Tabella 4.1: Area delle microporosità individuate nei vari provini, espressa in µ''' e in % rispetto
all''area della sezione. Alla sezione 1 corrisponde la zona di frattura, mentre alla sezione 2
corrisponde la zona comune ai tre provini. Valore SERIE B SERIE W SERIE A [µ''2] 73572,827 90698,245 197346,165 [%] 0,1635 0,2015 0,4385 Tabella 4.2: Valori medi dell''area delle microporosità raccolti in Tabella 4.1 Si può notare il cambiamento dei valori in relazione al campione considerato; in particolare è visibile una diminuzione del ''area relativa alle microporosità, a seconda che si consideri la zona di frattura o la zona comune nei tre diversi provini. La serie B presenta il minor valore di area rispetto alle altre due serie. 65 Nella Tabel a 4.3 sono raccolti invece i valori relativi al a dimensione media del diametro equivalente della porosità. Valore SERIE B SERIE W SERIE A Sezione 1 [µm] 8,974 6,454 13,788 Sezione 2 [µm] 11,649 8,605 14,564 Tabella 4.3: Dimensione media del diametro equivalente delle porosità, espressa in [µ'']. Alla
sezione 1 corrisponde la zona di frattura, mentre alla sezione 2 corrisponde la zona comune ai tre
provini. Si può notare quindi che la dimensione media del diametro equivalente del e porosità, è in tutti e tre i casi, minore nel a zona di frattura, mentre è maggiore nella zona comune ai tre provini; ciò significa che le porosità sono mediamente più estese in corrispondenza degli afferraggi, mentre sono più limitate nella zona di rottura. Le porosità più piccole individuate corrispondono a quelle del a serie W. La serie B presenta quindi la minor area corrispondente alle porosità, anche se non presenta i più piccoli difetti. 5.5.2. SDAS Lo SDAS, ovvero lo spazio esistente tra le braccia secondarie delle strutture dendritiche, è stato valutato visivamente tramite l''utilizzo del software. Si è deciso di considerare solamente la Sezione 1, relativa alla zona di frattura del provino. Sono state effettuate 15 misurazioni per tre zone di ogni sezione: ' zona superiore adiacente al cuore (Up); ' cuore (Core); ' zona inferiore adiacente al cuore (Down).
Le misurazioni medie, relative le varie zone, sono riportate in seguito nella Tabella 4.4. SERIE B [µm] SERIE W [µm] SERIE A [µm] Up Core Down Up Core Down Up Core Down 5,91 7,97 6,56 8,44 8,09 8,01 6,01 7,79 6,48 Tabella 4.4: Valore dello SDAS medio in [µm] del campione 1, valutato nelle zone del cuore e adiacenti, a seconda della serie considerata. 66 I valori medi relativi ad ogni serie, sono invece evidenziati in Tabel a 4.5: SERIE B [µm] SERIE W [µm] SERIE A [µm] 6,81 8,18 6,76 Tabella 4.5: Valore medio dei risultati esposti in Tabella 4.4. Si può notare come il valore del o SDAS sia diverso a seconda della serie considerata; in particolare la serie A presenta il valore più basso tra le tre serie, mentre la serie W presenta il valore più alto. La struttura microscopica del materiale è visibile nel e Figure 8.3, 8.4 e 8.5: (a) (b) (c) Figura 8.3: Dettaglio della struttura del materiale ottenuto con l''ottica x100, in corrispondenza del cuore. In figura (a) il campione della serie B, mentre in figura (b) quello della serie W; in figura (c) invece il campione ricavato dalla serie A. 67 (a) (b) (c) Figura 8.4: Dettaglio della struttura del materiale ottenuto con l''ottica x100, nelle zone adiacenti il cuore. In figura (a) il campione della serie B, mentre in figura (b) quello della serie W; in figura (c) invece il campione ricavato dalla serie A. Figura 8.5: Dettaglio del cuore del materiale ottenuto con l''ottica x50. 68 Come è visibile dalle figure precedenti, i tre provini presentano una struttura delle dendriti differente, che influenza il valore del o SDAS misurato. In particolare le dendriti del provino del a serie W risultano essere più grossolane, a differenza di quelle delle altre due serie, che risultano essere più fini e ben definite. La conformazione del a struttura interna, è determinata dai parametri di colata, in quanto il calore scambiato dal materiale durante la solidificazione è diverso a seconda della differenza di temperatura esistente tra lo stampo e il materiale stesso. Più questa differenza risulta essere accentuata, più grande sarà lo shock termico che subisce il materiale. Si può quindi affermare che la struttura fine delle dendriti del provino della serie A, sia dovuta al maggior shock termico individuato tra lo stampo e il materiale. 69 CONCLUSIONI

Dalle analisi svolte in questo lavoro di tesi, è evidente come il cambiamento dei parametri di colata, influenzi le caratteristiche meccaniche del materiale, modificando di fatto le due grandezze caratteristiche del comportamento plastico del materiale (tensione e deformazione a rottura). In tutti e tre gli scenari analizzati (Best, Worst e Average), è stato registrato un notevole comportamento plastico; in particolare è visibile un aumento del a tensione e deformazione a rottura del materiale, passando dal Worst case scenario fino al Best case scenario. Gli esiti ottenuti, suggeriscono però un incremento del a dispersione dei risultati, passando dal a serie W alla serie B. Si riconosce quindi una diminuzione di rappresentatività di ogni singolo provino, passando dal Worst case scenario fino al Best case scenario. Non è evidente alcun segno di correlazione tra le grandezze plastiche e la resistività elettrica del materiale. Si può invece affermare, al variare dei parametri di colata sperimentati in questo lavoro, il cambiamento della microstruttura del materiale e dei grani cristal ini, la cui dimensione è influenzata dalla quantità di calore smaltito durante la solidificazione. L''aumento di dispersione registrata può essere dovuto alle difficoltà riscontrate nel riprodurre ugualmente le singole colate in determinate condizioni, come in quel e del '''Average case scenario'. La posizione del filtro nello stampo, utilizzato peraltro solo nella riproduzione del best case scenario, potrebbe essere un''altra causa del ''aumento della dispersione; il fronte liquido, frammentato dopo il superamento del filtro, potrebbe aver aumentato la propria turbolenza, a seguito di un rimescolamento avvenuto in corrispondenza del canale di alimentazione, posto subito dopo la sede del filtro. Si suggerirebbe quindi la modifica del a posizione del filtro nel o stampo, per poter valutare questa ipotesi. 70 71 BIBLIOGRAFIA
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28-2.
72 73 APPENDICE A

Di seguito vengono riportate, per ogni singolo provino realizzato, le immagini ricavate con il control o ai raggi X, in cui sono visibili eventuali macrodifetti all''interno del getto.
SERIE B
Figura B.1: Provino N.1. Figura B.2: Provino N.2. Figura B.3: Provino N.3. Figura B.4: Provino N.4. 74 Figura B.5: Provino N.5. Figura B.6: Provino N.6. Figura B.7: Provino N.7. Figura B.8: Provino N.8. Figura B.9: Provino N.9. Figura B.10: Provino N.10. 75 Figura B.11: Provino N.11. Figura B.12: Provino N.12. Figura B.13: Provino N.13. Figura B.14: Provino N.14. Figura B.15: Provino N.15. Figura B.16: Provino N.16. 76 Figura B.17: Provino N.17. Figura B.18: Provino N.18. Figura B.19: Provino N.19. Figura B.20: Provino N.20.
SERIE W
77 Figura W.1: Provino N.1. Figura W.2: Provino N.2. Figura W.3: Provino N.3. Figura W.4: Provino N.4. Figura W.5: Provino N.5. Figura W.6: Provino N.6. 78 Figura W.7: Provino N.7. Figura W.8: Provino N.8. Figura W.9: Provino N.9. Figura W.10: Provino N.10. Figura W.11: Provino N.11. Figura W.12: Provino N.12. 79 Figura W.13: Provino N.13. Figura W.14: Provino N.14. Figura W.15: Provino N.15. Figura W.16: Provino N.16. Figura W.17: Provino N.17. Figura W.18: Provino N.18. 80 Figura W.19: Provino N.19. Figura W.20: Provino N.20. SERIE A
Figura A.1: Provino N.1. Figura A.2: Provino N.2. 81 Figura A.3: Provino N.3. Figura A.4: Provino N.4. Figura A.5: Provino N.5. Figura A.6: Provino N.6. Figura A.7: Provino N.7. Figura A.8: Provino N.8. 82 Figura A.9: Provino N.9. Figura A.10: Provino N.10. Figura A.11: Provino N.11. Figura A.12: Provino N.12. Figura A.13: Provino N.13. Figura A.14: Provino N.14. 83 Figura A.15: Provino N.15. Figura A.16: Provino N.16. Figura A.17: Provino N.17. Figura A.18: Provino N.18. Figura A.19: Provino N.19. Figura A.20: Provino N.20. 84 85 APPENDICE B Di seguito, in Tabella 5.1, 5.2, 5.3 vengono riportate le singole misurazioni effettuate sui provini realizzati: ' misure del e dimensioni; ' misure del a resistività elettrica;
' misure del o SDAS. N SERIE B SERIE W SERIE A Larghezza [mm] Spessore [mm] Larghezza [mm] Spessore [mm] Larghezza [mm] Spessore [mm] 1 9,65 6,13 9,86 6,13 9,68 6,12 2 9,85 6,09 9,64 6,05 9,76 6,12 3 9,75 6,11 9,74 6,01 9,73 6,14 4 9,79 6,10 9,65 6,02 9,82 6,13 5 9,98 6,12 9,67 6,01 9,63 6,04 6 9,99 6,14 9,66 6,04 9,81 6,16 7 9,93 6,16 9,66 6,00 9,72 6,12 8 10,64 6,44 9,64 6,03 9,66 6,11 9 9,66 6,08 9,68 6,06 9,81 6,12 10 9,96 6,17 9,68 6,03 9,68 6,13 11 9,83 6,13 9,69 6,03 9,56 6,07 12 9,71 6,13 9,69 6,01 9,82 6,08 13 9,81 6,11 9,81 6,07 9,68 6,05 14 9,83 6,15 9,73 6,01 9,56 6,13 15 10,09 6,21 9,68 6,01 9,82 6,16 16 10,17 6,17 9,77 6,01 9,68 6,18 17 9,96 6,16 9,78 6,00 9,69 6,18 18 9,84 6,12 9,77 6,03 9,84 6,21 19 9,82 6,11 9,75 6,06 10,06 6,12 20 10,44 6,18 9,84 6,05 9,85 6,20 86 Lunghezza [mm] 36 36 36 Tabella 5.1: Misure di ogni provino inserite nel software prima di ogni test. La lunghezza del tratto utile è stata fissata pari a 36 mm per ogni provino. In evidenza i provini esclusi dalla valutazione. N SERIE B SERIE W SERIE A 1 0,0496 0,0488 0,0455 2 0,0492 0,0493 0,0505 3 0,0501 0,0499 0,0501 4 0,0505 0,0487 0,0496 5 0,0492 0,0495 0,0505 6 0,0492 0,0486 0,0496 7 0,0501 0,0501 0,0501 8 0,0478 0,0496 0,0505 9 0,0492 0,0495 0,0501 10 0,0496 0,0492 0,0505 11 0,0496 0,0497 0,0505 12 0,0501 0,0491 0,0505 13 0,0501 0,0491 0,0505 14 0,0492 0,0491 0,0501 15 0,0496 0,0491 0,0505 16 0,0487 0,0478 0,0496 17 0,0496 0,0478 0,0505 18 0,0487 0,0487 0,0505 19 0,0483 0,0487 0,0505 20 0,0483 0,0487 0,0505 Tabella 5.2: Misure della resistività elettrica in [Ωm] di ogni singolo provino realizzato. 87 N SERIE B [µm] SERIE W [µm] SERIE A [µm] Up Core Down Up Core Down Up Core Down 1 5,89 9,08 6,28 13,47 9,81 7,52 4,99 7,77 7,19 2 6,03 7,95 6,87 9,16 7,01 5,41 6,54 7,65 5,16 3 6,14 7,58 5,10 7,96 10,15 7,31 6,73 7,31 6,22 4 9,43 8,56 5,89 7,22 5,58 8,55 8,08 4,98 6,21 5 7,23 7,01 5,89 7,04 7,31 8,18 5,24 7,14 7,23 6 6,73 8,23 9,22 10,10 6,57 7,58 4,68 7,91 7,41 7 6,86 7,16 8,09 9,22 9,83 7,19 6,57 11,40 5,60 8 5,47 5,84 8,35 8,52 9,43 7,71 4,68 8,25 6,51 9 7,02 10,72 4,25 7,69 8,51 8,41 6,34 9,53 6,95 10 5,48 10,96 4,25 8,07 8,63 9,71 5,79 5,07 7,87 11 7,02 7,46 5,62 8,27 6,11 9,04 5,11 7,65 7,46 12 6,53 8,04 6,24 7,85 6,17 8,34 7,34 8,33 6,01 13 7,96 6,54 6,57 8,33 7,91 7,74 6,02 7,22 5,89 14 6,49 6,51 8,63 5,96 10,72 7,34 6,53 7,55 5,99 15 6,86 8,01 7,14 7,71 7,65 10,01 5,59 9,15 5,58 Tabella 5.3: Valore dello SDAS medio in [µm] del campione 1, valutato nelle zone del cuore e adiacenti. In Figura 9.1, 9.2 e 9.3 vengono riportate invece le curve carico-al ungamento relative ai provini del e tre diverse serie. Figura 9.1: Curve carico-allungamento della serie B. 88 Figura 9.2: Curve carico-allungamento della serie W. Figura 9.3: Curve carico-allungamento della serie A.


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