Appunti sulla Saldabilità e Tenacità

Scala del Fenomeno della Saldatura

• La saldatura comprende un ampio spettro di applicazioni, da componenti elettronici piccoli a grandi carpenterie nei cantieri navali.

Saldabilità

• Attitudine dei materiali ad unirsi sotto calore.
• Un materiale mostra buona saldabilità se, dopo la rottura e saldatura, le caratteristiche meccaniche del giunto sono simili a quelle iniziali.
• Importante che il giunto risultante sia tenace, non fragile, e privo di difetti superficiali o interni.

Tenacità

• Capacità di un materiale di assorbire energia e deformarsi plasticamente prima della rottura.
• Non va confusa con la resilienza, che riguarda solo la fase elastica del materiale.

Fattori che Influenzano la Saldabilità

• Caratteristiche chimico-fisiche del metallo: temperatura di fusione, conducibilità termica ed elettrica.
• Caratteristiche dell'ossido del metallo base e del metallo d'apporto.
• Condizioni di saldatura e tecnologia impiegata.

Tipi di Saldabilità

1. Operativa: dipende dalle condizioni e procedure di saldatura.
2. Metallurgica: dipende dalle trasformazioni interne del materiale.
3. Costruttiva: dipende dalle condizioni strutturali del pezzo.

Saldabilità Metallurgica

• Concetti chiave:
  • ZF (Zona Fusa): area con metallo base o aggiunto fuso.
  • ZTA (Zona Termicamente Alterata): area con sbalzi termici.
  • ZSC (Zona Sotto Cordone): area vicino alla zona fusa.
• Un trattamento termico può modificare le caratteristiche meccaniche.

Durezza

• Indica la resistenza alla deformazione permanente.
• Collegata a fragilità: un materiale duro può essere fragile.
• Scale di durezza:
  • Vickers: prove con penetrometro.
  • Brinnell: simile a Vickers.
  • Rockwell: cicli di carico.
  • Moss: scala qualitativa basata su minerali di riferimento.

Temprabilità

• Capacità di un materiale di modificare la durezza tramite tempra.
• Tempra: riscaldamento seguito da raffreddamento rapido per aumentare durezza.

Materiali Comuni nella Saldatura

• Acciai e Allumini: più comuni.
• Altri materiali: leghe di nickel, titanio, polimeri termoplastici.

Influenze Specifiche per Acciai

• Dimensione dei grani, processo di fabbricazione, presenza di idrogeno, spessori.
• Acciai dolci (basso tenore di carbonio) più saldabili di quelli duri (alto tenore di carbonio).

Acciai

• Leghe ferro-carbonio con meno del 2% di carbonio.
• Differenza tra acciai dolci (meno carbonio) e duri (più carbonio).
• Acciai legati e non legati.

Approfondimenti

• Tabelle di saldabilità e tavola periodica per comprendere meglio le reazioni durante la saldatura.

Prossimi Argomenti

• Tecniche principali di saldatura, partendo dalla saldatura ossiacetilenica.

Buono studio!