CREEP

1. CREEP Il creep è un meccanismo di deformazione inelastica che viene attivato dalla contemporanea presenza di una sollecitazione (inferiore alla sollecitazione di snervamento) ed una temperatura (superiore ad un terzo della temperatura di fusione). Questo meccanismo è critico in numerose applicazioni: acciai usati negli impianti di produzione di energia elettrica, impianti chimici,componenti di turbine ecc. La necessità di migliorare l’efficienza termica degli impianti di energia a vapore così come la potenza specifica dei motori a combustione porta ad un aumento della temperatura e delle sollecitazioni imposte ai materiali. Per questo motivo, è considerato di vitale importanza, il disporre di modelli affidabili, capaci di prevedere il comportamento a creep del materiale per tempi molto lunghi (100000 ore e oltre), basandosi su prove di breve durata. In generale lo scorrimento avviene in qualsiasi metallo ad una temperatura di circa 0.35 di quella di fusione Tm in [K]. Nell’ambito della progettazione il creep diventa convenzionalmente determinante da quella temperatura in poi, alla quale la resistenza media a rottura in 100000 h a creep Rm/100000/T è inferiore al minimo tabellare del limite di snervamento in temperatura Rp0.2(T).

2. Le TIC approssimativamente sono: b) Leghe di alluminio normali 0,35 Tm equivalente a 95°C c) Leghe di titanio 0.30 Tm equivalente a 315 °C d) Acciai al C e basso legati 0.36 Tm equivalente a 370 °C e) Acciai ferritici 9-12 Cr 0.48 Tm equivalente a 530 °C f) Acciai austenitici 0.49 Tm equivalente a 540 °C g) Leghe di nichel 0.56 Tm equivalente a 650 °C PROVE DI CREEP A ROTTURA PENDENZA

3. CREEP Dove K ed n sono delle costanti dipendenti dal materiale e Qc è l’energia di attivazione per il creep in quel dato materiale.

4. Diagrammi doppi logaritmici sforzo- velocità scorrimento stazionario oppure sforzo- velocità di scorrimento di tipo lineare con rette parametrizzate in funzione della temperatura

5. Molto spesso le curve praticamente impiegate per determinare la resistenza a creep sono costituite da famiglie di rette tracciate a T costante che danno la sollecitazione in funzione della deformazione misurata a 1.000, 10.000 o 100.000 ore

6. In altri casi si impiega il cosidetto parametro di Larson-Miller che tiene conto contemporaneamente dell’effetto del tempo e della temperatura attraverso formule del tipo: P=(1.8 T + 491) (Log t + 20) 10-3 Questo parametro viene adoperato in abachi atti al calcolo della temperatura massima per una certa deformazione a sollecitazione costante o della massima sollecitazione ammissibile

7. Sviluppo di materiali e soluzioni tecnologiche per aumentare la resistenza a CREEP

8. Mappe dei meccanismi di deformazione e di frattura Ashby propose il concetto di una mappa di meccanismi di deformazione, basata sull’ipotesi che tutti i possibili meccanismi di deformazione durante creep (6) siano mutuamente indipendenti e operanti in un parallelo. Le mappe dei meccanismi di deformazione vengono costruite sugli assi σ/G, dove G è il modulo di taglio, e T/Tm, che è la temperatura omologa. Analogamente, sono state costruite da Ashby delle mappe dei meccanismi di frattura per metalli leghe con struttura cristallina cubica a facce centrate (FCC), sempre impiegando per assi σ/G e la temperatura omologa T/Tm. Le mappe dei meccanismi di frattura in pratica sono più importanti di quelle dei meccanismi di deformazione, poiché evidenziano i processi di danneggiamento e di frattura e ci forniscono utili linee guida per la valutazione del danno e per la stima della vita rimanente dei componenti degli impianti.