Definizione di una procedura sperimentale per lo studio della fatica termica di acciai per stampi

The objective of this work was to improve the sperimental procedures for the study of thermal fatigue, to classify and compare different type of steels on the base of their behaviour under thermal stresses. The first task led to the definition of a new specimen, easier to produce and cheaper. This new geometry allowed to obtain a much more uniform temperature profile that brought an advantage even for the study of the phenomenon. The test carried out in this work and in the previous ones, led to the study of the deformations in the various zone of the specimen with the variation of the temperature. For time and materials availability reasons the evaluation was done only on “long specimen” (old geometry), even if the same calculation schema could be easily extended to the new geometry. The data elaboration allows to link the fatigue life with the mechanical proprieties of the considered steels and to the tests temperature. The analysis was applied even at real case with different duration molds: less efficient was the behaviour of the material by which the lowers performance mold is made.

La presente tesi, si propone di migliorare la procedura sperimentale per lo studio della fatica termica e di classificare e confrontare diversi acciai in base al loro comportamento quando sottoposti a sforzi termici. Il primo obbiettivo ha condotto alla definizione di un nuovo campione, più semplice da produrre e più economico. La nuova geometria ha permesso di ottenere un profilo di temperatura molto più uniforme, fatto questo che porta un vantaggio anche in termini di studio del fenomeno. L’approfondimento delle prove effettuate, sia in questa tesi, che nelle precedenti, ha portato allo studio della deformazione esistente nelle varie zone del campione al variare della temperatura. Per questioni di tempo e disponibilità di materiale, tale valutazione è stata applicata per ora ai soli campioni “lunghi” (vecchia geometria), anche se lo stesso schema di calcolo potrà essere facilmente esteso alla nuova geometria. L’elaborazione dei dati cosi raccolti ha infine permesso di legare la vita a fatica alle proprietà meccaniche degli acciai considerati e alla temperatura di prova. Quest’ultima analisi è stata applicata anche a un caso reale di stampi con durata differente mostrando che il comportamento del materiale appartenete allo stampo con prestazioni inferiori è risultato in effetti più scarso.