Issue 18

D. Firrao et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 18 (2011) 54-68; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.18.06 67 Un caso particolare di strutture miste sono quelle che si incontrano con le ghise grigie sferoidali, che possono essere caratterizzate da vari tipi di matrice (ferritica, ferritico-perlitica, perlitica); se R è basso (0,1), non si ha influenza della struttura e si ricava un valore di n della legge di Paris, sostanzialmente analogo per i tre tipi di matrice ( n ≈ 4); ne deriva che la caratteristica microstrutturale che influenza la crescita della cricca è la presenza degli sferoidi, contemporaneamente punto di crescita improvvisa e origine di successivi fenomeni di ritardo, anche per la formazione di cricche secondarie determinata dal passaggio della cricca principale attraverso di essi. Invece, all’aumentare di R fino a 0,75, si ha che le ghise a struttura con il 50% di ferrite e il 50% di perlite sono quelle che mostrano le velocità minori di propagazione di cricca, anche se molto più alte di quelle con R = 0,1 [17]. Nelle ghise grigie a grafite lamellare il parametro che caratterizza sfavorevolmente la velocità di cricca è la presenza delle lamelle di carbonio e, in particolare, la lunghezza media delle stesse. C ONCLUSIONI e strutture miste che si possono incontrare in componenti di acciaio insufficientemente temprati a causa delle grosse dimensioni dei componenti, della non adeguata temprabilità dell’acciaio utilizzato e/o dell’insufficiente drasticità di tempra adottata durante il trattamento termico di bonifica presentano caratteristiche meccaniche insufficienti sia in termini di tenacità a frattura, sia, in alcuni casi, in termini di resistenza alla propagazione di cricca sotto valori di ∆ K crescenti. Ciò porta in ogni caso ad una diminuzione della vita complessiva di un componente allorché si sia nelle condizioni nelle quali si sia nucleata una cricca di fatica di dimensioni ingegneristiche. Tale ridotta attitudine al buon comportamento in opera dei componenti fabbricati con acciai temprati e rinvenuti e non completamente temprati fino a cuore non è sufficientemente tenuta presente in molte delle norme di impiego dei componenti in acciaio. Solo recentemente sono comparse norme che prescrivono la presenza del 90% di martensite a cuore dopo tempra. Anche nelle trattazioni di metallurgia classica la prescrizione che, per considerare un componente totalmente temprato, sia sufficiente avere il 50% di martensite a cuore dopo tempra, può portare a indicazioni fuorvianti quando si devono considerare le caratteristiche meccaniche di tenacità e resistenza alla propagazione di fatica. Specialmente nel caso in cui tali componenti siano assoggettati a sollecitazioni alternate di tensione/compressione è importante assicurare che la presenza di altri costituenti, oltre alla martensite rinvenuta, sia ridotta al 10 % al massimo. Se i componenti sono di grosse dimensioni, la pericolosità di fronte a strutture miste che si possono presentare anche alla superficie dei pezzi permane di fronte a qualsiasi modo di sollecitazione variabile nel tempo. B IBLIOGRAFIA [1] M. A. Grossman, Elements of Hardenability, ASM, Cleveland, USA (1952). [2] J. L. Lamont, Iron Age, 14 Ott. 1943. [3] R. A. Grange, C. R. Hribal e L. F. Porter , Met. Trans. A, 8A (1977), 1775. [4] G. Sachs, G. S. Sangdahl e W. F. Brown, Jr., Iron Age, 23 Nov. e 30 Nov. 1950. [5] X. Z. Zhang, J. F. Knott, Acta Mater., 47 (1999) 3483. [6] D. Firrao, P. Matteis, G. Scavino, G. Ubertalli, M.G. Ienco, A. Parodi, M.R. Pinasco, E. Stagno, R. Gerosa, B. Rivolta, G. Silva, A. Ghidini, Metall. Ital., 98(11-12) (2006) 43. [7] D. Firrao, P. Matteis, G. Scavino, G. Ubertalli, M.G. Ienco, M.R. Pinasco, E. Stagno, R. Gerosa, B. Rivolta, A. Silvestri, G. Silva, A. Ghidini, Mater. Sci. Eng., A Struct. Mater. - Prop. Microstruct. Process., 468-470 (2007) 193 [8] P. C. Paris, M. P Gomez, W. E. Anderson, The trend in engineering at the University of Washington, 13 (1961) 9. [9] P. C. Paris and F. Erdogan, J. Basic Eng. Trans. ASME, Series D, 85(4) (1963) 528. [10] A. J. McEvily, ASTM STP 811, ASTM, (1983) 283. [11] R. O. Ritchie, J. F. Knott, Acta Metall., 21 (1973) 639. [12] D. Firrao, R. Gerosa, A. Ghidini, P. Matteis, G. M. M. Mortarino, M.R. Pinasco, B. Rivolta, G. Silva e E. Stagno, Int.J.Fatigue, 29 (2007) 1880. [13] M. Chiarbonello, D. Firrao, R. Gerosa, A. Ghidini, M.G. Ienco, P. Matteis, G. M. M. Mortarino, A. Parodi, M.R. Pinasco, B. Rivolta, G. Scavino, G. Silva, E. Stagno, G. Ubertalli, In: 16 th European Conf. Fracture (ECF16), Alexandroupolis, Greece, (2006), Springer: Dordrecht, Holland, (2006) 433 (abstract) and CD-ROM. [14] T. Yokoi et al, Technical notes JSAE Rev. (1996) 17. L