18.3 : Diagramma sforzo-deformazione - Materiali duttili

La relazione sforzo-deformazione nei materiali duttili come l'acciaio strutturale o l'alluminio, è complessa e progredisce attraverso diverse fasi. Quando un provino viene caricato, inizialmente mostra un aumento lineare della lunghezza, rappresentato da una linea retta ripida sul diagramma sforzo-deformazione. Indica che il materiale si sta deformando elasticamente e una volta scaricato ritornerà alla forma originaria. Tuttavia, quando viene raggiunto un valore critico di sollecitazione, inizia la deformazione plastica. Questa fase vede una deformazione sostanziale con un aumento minimo del carico applicato, principalmente a causa delle sollecitazioni di taglio che facilitano lo scivolamento lungo le superfici oblique del materiale. All'aumentare del carico, ad un certo punto si verifica una diminuzione del diametro del materiale, noto come strizione. Dopo la formazione della strizione, anche un incremento minimo del carico allunga significativamente il provino fino alla rottura.

In questo contesto, il carico di snervamento è la deformazione plastica che dà origine allo stress. La resistenza ultima è il carico massimo che il materiale può sopportare prima della formazione di striature, mentre la resistenza alla rottura è lo stress che porta alla rottura. È interessante notare che il diagramma sforzo-deformazione dell'acciaio strutturale, rimane stabile dopo lo snervamento a causa dell'incrudimento, a differenza dell'alluminio, che vede un aumento dello stress non lineare dopo lo snervamento. Infine, la duttilità, che indica una significativa deformazione plastica prima della rottura, viene misurata mediante l'allungamento percentuale o la riduzione dell'area della sezione trasversale. Sotto compressione, le curve sforzo-deformazione dei materiali duttili, divergono a deformazioni elevate poiché non si verifica la strizione.