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Resistenza alla trazione

Che cos’è la resistenza alla trazione?

La resistenza alla trazione Rm è un valore caratteristico del materiale per la valutazione del comportamento della resistenza. La resistenza alla trazione è lo sforzo meccanico massimo di trazione applicato a un provino. Se si supera la resistenza alla trazione, il materiale si rompe: l'assorbimento delle forze diminuisce fino a quando il provino si lacera. Tuttavia, il materiale subisce una deformazione plastica (residua) prima di raggiungere l'effettivo valore di resistenza alla trazione.

La resistenza a trazione Rm viene determinata con una prova di trazione (in accordo per esempio alla ISO 6892 per i materiali metallici, o alla ISO 527 per le materie plastiche e i compositi). 
Si calcola dalla forza di trazione massima raggiunta Fm e dalla superficie della sezione trasversale del provino all'inizio della prova:
Resistenza a trazione Rm = forza di trazione massima Fm / superficie della sezione trasversale del provino S0

La resistenza alla trazione viene indicata in MPa (megapascal) o N/mm². 

Nel diagramma sforzo-deformazione (anche curva sforzo-deformazione), la sollecitazione a trazione del provino viene tracciata sulla sua relativa variazione di lunghezza nella prova di trazione.

Questa curva può essere usata per determinare i diversi valori caratteristici del materiale da testare; per esempio, il comportamento elastico o la resistenza a trazione. Nel diagramma sforzo-deformazione, la resistenza a trazione è il valore massimo di sollecitazione raggiunto nella prova di trazione dopo un nuovo aumento della sollecitazione di trazione.

Resistenza alla trazione di materiali diversi

L'immagine qui a destra mostra un diagramma sforzo-deformazione di materiali diversi con indicata la resistenza alla trazione Rm.

La resistenza alla trazione con diversi livelli di incrudimento del materiale

Per i materiali metallici caratterizzati da un punto di snervamento evidente, la forza massima di trazione viene definita come la forza più alta raggiunta dopo il punto di snervamento superiore. Nei materiali con un basso livello di incrudimento, la forza di trazione massima dopo il superamento del punto di snervamento può trovarsi anche al di sotto di quest’ultimo. Quindi, in questo caso, la forza di trazione è inferiore al valore del punto di snervamento superiore.

L’immagine qui raffigurata mostra la curva sforzo/deformazione con un alto livello di incrudimento (1) e un bassissimo livello di incrudimento (2) dopo il carico di snervamento.

Invece, per le materie plastiche con punto di snervamento e conseguente sforzo, la resistenza alla trazione corrisponde allo sforzo al punto di snervamento.

Valori caratteristici aggiuntivi per la valutazione delle proprietà di resistenza

Per la valutazione delle proprietà di resistenza, vengono determinati anche i punti di snervamento superiore e inferiore, la resistenza alla rottura o allo strappo.

Il punto di snervamento viene generalmente usato per descrivere la sollecitazione al passaggio dalla deformazione elastica a quella plastica. È il termine generico per indicare il limite elastico, la resistenza allo snervamento superiore e inferiore (prova di trazione), la resistenza allo snervamento a compressione (prova di compressione), la resistenza allo snervamento a flessione (prova di flessione) o la resistenza allo snervamento torsionale (prova di torsione).

I punti di carico di snervamento sono sollecitazioni che includono già un certo allungamento residuo o totale, vengono utilizzati con materiali metallici per segnare il passaggio continuo dalla deformazione elastica a quella plastica.

Il termine punto di snervamento è comunemente usato in reologia e descrive il valore della tensione in corrispondenza della quale il materiale inizia a deformarsi plasticamente, passando da un comportamento elastico reversibile ad un comportamento plastico irreversibili che non rientrano al venir meno della causa sollecitante.

In molti materiali, dopo il raggiungimento della forza massima Fm, la forza, e quindi lo sforzo di trazione nominale, diminuisce con l'aumentare dell'allungamento, fino a quando il provino si rompe o si strappa. La forza di rottura relativa alla sezione trasversale iniziale è chiamata anche resistenza alla rottura o resistenza allo strappo. Si tratta di un parametro importante soprattutto per le materie plastiche. Nel caso di materiali metallici fragili, elastomeri e plastiche dure senza punto di snervamento, la forza di rottura corrisponde generalmente alla resistenza alla trazione.

Esempio di valori di resistenza di materiali metallici

Nome materiale N° materiale  Vecchia denominazione  Rm Rp0.2
S235JR  1,0037 St37-2 360  235
S275JR  1,0044 St44-2 430 275
S355J2G3  1,0570 St52 -3N 510  355
C22E  1,1151 Ck22  500  340
28Mn6  1,1170 28Mn6  800  590
C60E  1,1221   850  580
X20Cr13  1,4021   750  550
X17CrNi16-2 1,4057   750  550
X5CrNi18-10 1,4301 V2A  520  210
X2CrNiMo17-12-2 1,4404 V4A  520  220
X2CrNiMoN17-13-3 1,4429   580  295
30CrNiMo8  1,6580   1250  1050
34CrMo4  1,7220 34CrMo4  1.000  800
42CrMo4  1,7225   1100  900
S420N  1,8902 StE420 520  420

Informazioni aggiuntive sui test di trazione

Punto di snervamento

Nella prova di trazione, il punto di snervamento di un materiale è determinato come la sollecitazione fino cui non avviene alcuna deformazione plastica permanente.
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Prove di trazione

Prove di trazione

La prova di trazione viene eseguita per esaminare il comportamento di deformazione e resistenza di un materiale sottoposto a carico di trazione.
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Prove su metalli con ZwickRoell

Prove di trazione secondo la ISO 6892-1

Descrizione delle prove di trazione su metalli secondo le ISO 6892 e ASTM E8.
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Zugversuch Kunststoff - ISO 527-1; ISO 527-2; ASTM D638

Prove di trazione

ISO 527-1, ISO 527-2, ASTM D638
Prova di trazione su polimeri: ISO 527-1/-2 and ASTM D638: resistenza a trazione, deformazione, modulo di trazione, punto di snervamento, punto di rottura, coefficiente di Poisson. Scopri tutto ciò che riguarda lo scopo del test e i relativi prodotti.
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Macchine di prova per la determinazione della resistenza alla trazione

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