Materiali policristallini: la deformabilità

In un materiale policristallino con struttura cubica facce centrate ci sono 12 sistemi di scorrimento che consentono il moto facile e a basso carico delle dislocazioni. Questi materiali sono quindi facilmente deformabili a seguito di lavorazioni plastiche (laminazione, trafilatura, estrusione). 

La laminazione prevede il passaggio di una lastra metallica tra due rulli di laminazione in modo da assottigliarne la sezione. Nel caso della trafilatura e dell’estrusione, una barra metallica viene forzata attraverso un ugello per ridurne il diametro: la differenza tra i due meccanismi consiste nel fatto che nell’estrusione la barra viene spinta attraverso l’ugello, mentre nella trafilatura la barra viene tirata. L’effetto è lo stesso. 

Il fenomeno dell’accumulo delle dislocazioni.

Supponiamo di caricare il materiale (ossia di sottoporlo a una sollecitazione) e di raggiungere il limite elastico (punto A, ossia il carico di snervamento). Nel momento in cui si supera il limite di snervamento, si va incontro a deformazione plastica. 

Nell’immagine in alto a dx, si è nel regime elastico: rimosso il carico applicato, la deformazione viene recuperata. 

In basso a sx, invece, si è nel regime plastico: superato il carico a limite elastico e rimosso il carico, rimane una deformazione epsilon residua irreversibile. Più si aumenta il carico dopo lo snervamento, più la deformazione residua sarà rilevante (immagine in basso a dx).

Spesso è difficile determinare il carico di snervamento, quindi si definisce un carico di snervamento convenzionale, corrispondente a una deformazione permanente dello 0,2%. Lo si può ricavare analizzando la curva. 

Si noti che il carico al limite elastico è diverso dal carico di snervamento: il primo è il carico di fine del regime elastico, poi si ha una zona di transizione e infine l’attacco della deformazione plastica.