Gratis per te la Guida all’Analisi della Rottura a Fatica nei materiali metallici che nessuno ti darà mai neanche a pagamento

Motivexlab guida segreta all'analisi

Oggi è domenica e mi sento particolarmente ispirato.
Capiterà anche a te la domenica di dedicarti a ciò che ti piace fare di più.
Oltre ad essere ispirato sono anche mooolto  generoso e voglio farti un regalo che ti sarà utile per semplificarti il lavoro.

 

Qui sotto c’è gratis per te la Guida all’analisi della rottura a fatica nei materiali metallici che nessuno ti darà mai neanche a pagamento!

Renderà più semplice il tuo lavoro perché ti aiuterà a tradurre i tecnicismi che hai trovato sul report di prova della failure analysis che hai fatto fare a un laboratorio metallurgico, e che nessuno ti ha spiegato, anche se hai telefonato più di una volta.

Li capisco i miei colleghi. Sono tecnici di laboratorio ed è normale che o fanno le prove o rispondono al telefono.
E spesso, quando riescono a parlarti, non si rendono conto che tu non sei un esperto metallurgista.
Se lo fossi non li stresseresti al telefono per farti spiegare che diavolo vuol dire beach marks, e soprattutto cosa c’entra la spiaggia con la rottura a fatica del tuo componente metallico!
Tranquillo, tra poco te lo spiego io cosa sono i beach marks.
Anche io mi trovavo nella stessa condizione, e la frustrazione di non riuscire ad aiutare realmente chi come te aveva bisogno di maggiori chiarimenti mi ha indotto a cercare una soluzione.

La cosa bella e che noi di MotivexLab™ di soluzioni ne abbiamo trovate 3.

  • La prima soluzione io e la mia squadra l’applichiamo quando scriviamo il Rapporto di Prova e cerchiamo di renderlo il più comprensibile possibile.

Quindi inviamo al cliente anche relazioni conclusive, tabelle riepilogative dei test effettuati e dei relativi dati, materiali fotografici come i lay-out, in cui indichiamo chiaramente i punti di prelievo dei saggi.
Questi materiali li forniamo ai clienti per aiutarli a rispondere alla domanda che alla fine fanno tutti:
“Il campione è conforme o no? Se non è conforme, di chi è la colpa? Mia o del mio fornitore?”

Puoi leggere questo articolo per approfondire come redigiamo i test report e scoprire la verità sui certificati di prova di laboratorio che nessuno ti dirà mai!

  • La seconda soluzione è questo blog.

Come hai visto se è da un po’ che lo segui, e se è la prima volta, credo tu lo stia già capendo da questo primo articolo.
In questi articoli trovi soluzioni sia tecniche, sia gestionali ai problemi che quotidianamente si trova ad affrontare chi come te, si occupa di garantire la qualità dei prodotti, dei materiali e dei procedimenti produttivi come saldature, verniciature, trattamenti termici, mediante prove distruttive di laboratorio.

  • La terza soluzione sono gli ebook che potrai SCARICARE GRATIS come l’Atlante di Metallografia, la Guida ai Difetti delle Saldature e gli altri materiali gratuiti che io e i miei colleghi ti metteremo a disposizione, non so esattamente quando, quindi continua a seguirci se non te li vuoi perdere.

Ma adesso, come promesso, ecco per te GRATIS La Guida all’analisi della rottura a fatica nei materiali metallici.

Ultimamente ho eseguito alcune interessanti failure analysis di componenti meccanici, di cui prossimamente presenterò i risultati nelle pagine del Blog.
Nel frattempo, ho ritenuto utile pubblicare questa breve Guida all’Analisi della Rottura a Fatica nella quale ho raccolto alcune nozioni e soprattutto terminologie frequentemente utilizzate in questa branca della metallurgia.
Numerosi sono infatti i termini che derivano direttamente dall’inglese, che a volte trovano una traduzione anche in italiano, mentre altre volte la traduzione non esiste o risulta quantomeno improbabile!

Per identificare la frattura da fatica e identificarne le cause, utilizzo alcuni strumenti analitici particolari e tecniche differenti.
Innanzitutto l’esame prevede un’osservazione a occhio nudo (naked eye analysis) della zona di rottura e del componente in generale, in modo da poter ricavare informazioni generali sulla posizione della rottura, eventuali fenomeni di usura oppure la presenza di contaminazioni.

In questa fase di analisi preliminare, prendo anche in considerazione la documentazione che mi viene fornita; con l’esperienza che ho maturato in questo tipo di analisi, posso affermare che, maggiori sono le informazioni in mio possesso, maggiore sarà la precisione nell’identificare le cause della rottura.

In particolare, essendo la failure analysis applicata soprattutto a componenti meccanici, sono utilissimi i disegni, dai quali posso ricavare informazioni sul materiale utilizzato e sui trattamenti termici eseguiti.
Fondamentali si rivelano anche le informazioni relative alle condizioni di funzionamento (esempio range di temperatura) oppure eventuali anomalie che si sono verificate durante la vita operativa (esempio mancanza di lubrificazione).

Procedo quindi con tutta una serie di analisi che riguardano nello specifico le caratteristiche del materiale: l’esame microscopico per l’osservazione della microstruttura, la valutazione delle inclusioni non metalliche, il rilievo delle durezze e delle microdurezze in cucitura per le zone in cui è stato eseguito un trattamento termico di indurimento superficiale, l’analisi chimica.
Queste sono le analisi principali che mi permettono di stabilire che il componente meccanico sia conforme ai requisiti progettuali riportati a disegno.

L’ultimo ed importante passaggio per completare un’analisi di rottura prevede l’utilizzo del microscopio elettronico SEM con l’ausilio della microsonda EDS.
Questa strumentazione mi permette di valutare la morfologia della frattura, ed identificare nello stesso tempo le caratteristiche micro composizionali di eventuali residui o materiali estranei.

Nel processo di rottura a fatica, è possibile identificare tre differenti stadi che descrivono la storia della rottura dalla sua formazione fino al cedimento finale.
Ognuna di queste fasi è documentabile grazie all’integrazione dell’analisi macroscopica a bassi ingrandimenti con l’analisi ad elevatissimi ingrandimenti e ottima profondità di campo tipica del microscopio elettronico a scansione SEM EDS.

Vediamo in dettaglio gli stadi della rottura a fatica:

-1: innesco (initiation)
-2: propagazione (propagation)
-3: zona di rottura finale o di sovraccarico (overload zone)

Innesco

Nelle rotture di fatica è possibile identificare uno o più inneschi che sono la causa radice dell’origine della failure.
La casistica riguardante gli inneschi è molto varia, e possono essere localizzati sia sulla superficie del materiale, sia avere cause endogene e riconducibili al materiale stesso.
Una causa molto comune di innesco sono le lavorazioni meccaniche; in questo caso gli utensili utilizzati nella fase di lavorazione possono lasciare solchi o incisioni che, sebbene possono passare inosservate, con il tempo e con l’azione di cicliche portano alla propagazione della rottura.
In una linea temporale ancora antecedente alla lavorazione di macchina, è possibile che anche il componente grezzo possa portare al suo interno dei difetti che possono diventare inneschi; in tali difetti rientrano le ripiegature, ad esempio le ripiegature da stampaggio.

Addirittura è possibile che il componente e il materiale non presentino difettosità, ma la rottura si verifichi comunque.
In tal caso la causa potrebbe anche essere ricercata nella sua progettazione; sedi di chiavette e cambiamenti di sezione non raccordati in presenza di sezioni resistenti ridotte possono causare la catastrofica rottura a fatica del componente.
Altre indicazioni che permettono di identificare la zona di innesco sono le cosiddette “ratchet marks”, le quali indicano il bordo tra due piani di rottura adiacenti.
La presenza delle ratchet marks indica quindi la presenza di inneschi multipli.

Propagazione
Come è possibile identificare gli inneschi una volta che il particolare si è rotto?
Come accennato in precedenza, l’osservazione della superficie di rottura è in grado di raccontare praticamente tutte le varie fasi della failure.
L’innesco è generalmente identificabile sulla superficie di rottura grazie a delle indicazioni chiamate in gergo “progession marks” oppure “beach marks” (linee di spiaggia), perché assomigliano alle linee che le onde lasciano su una spiaggia di sabbia.
Le beach marks, che si formano in seguito alle sollecitazioni agenti sul componente (torsione, flessione, roto-flessione), mostrano quindi esattamente come la rottura si è propagata, e osservando il loro punto di convergenza indicano la zona di innesco.

Molto spesso viene fatta confusione tra le progression marks e le “fatigue striations” (striature di fatica). Queste ultime indicazioni mostrano ogni singolo ciclo di stress subito dal componente e sono visibili soltanto ad altissimi ingrandimenti, mentre le linee di spiaggia sono anche visibili ad occhio nudo o comunque a bassi ingrandimenti.

Zona di rottura finale

La zona di sovraccarico rappresenta gli ultimi istanti di rottura a fatica e porta al cedimento catastrofico del componente.

Solitamente in tale zona riscontro una superficie di rottura fragile anche se a volte è presente anche una morfologia duttile.
Tale situazione dipende molto dallo stato di trattamento termico del materiale.
Un acciaio in uno stato di trattamento termico caratterizzato da elevata durezza porterà ad una rottura fragile.

Ok, siamo arrivati alla fine di  questa  breve Guida all’analisi della rottura a fatica nei materiali metallici.
Spero tu abbia trovato la soluzione ad alcuni tuoi dubbi, se vuoi commentare l’articolo, sarò felice di sapere se l’hai trovato utile.

Ora corro al microscopio, scherzo, è domenica anche per me!
Se sei stufo di report incomprensibili telefona allo 011 93 70 516 oppure compila il modulo in fondo alla pagina.

 

P.S. Guarda cosa dicono di noi i nostri clienti:

 

 

2017-05-18T11:14:05+00:00 domenica, 1 febbraio , 2015|Failure analysis|

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