Descrizione teorica semplice della relazione

 

 

 

Una relazione funzionale generale può essere utilizzata per rappresentare qualitativamente questa tendenza. Lasciamo che sia la tenacità e il contenuto di carbonio. Quando aumenta, tende a diminuire. Ad esempio, può essere scritta semplicemente come , dove è una funzione il cui valore diminuisce all'aumentare, ma questa è solo una descrizione molto generale.

 

Fattori che influenzano situazioni complesse reali

 

Effetto della microstruttura: oltre al contenuto di carbonio stesso, anche la microstruttura dell'acciaio al carbonio ha un enorme impatto sulla tenacità. Ad esempio, anche con lo stesso contenuto di carbonio, l’acciaio al carbonio a grana fine ha una tenacità migliore rispetto a quello a grana grossa. Questo perché i bordi dei grani nella struttura a grana fine possono impedire la propagazione delle cricche. Tuttavia, è difficile che il contributo dei bordi dei grani alla tenacità possa essere riflesso da un semplice modello matematico correlato al contenuto di carbonio. Se il rapporto area di grano-confine è considerato come , allora la tenacità può essere una funzione complessa del contenuto di carbonio e del rapporto area di grano-confine, come ad esempio .

 

Interferenza di elementi leganti: l'acciaio al carbonio spesso contiene altri elementi leganti, come manganese (Mn) e silicio (Si). Questi elementi di lega possono modificare le proprietà dell'acciaio al carbonio. Prendendo come esempio il manganese, una quantità adeguata di manganese può affinare i grani e migliorare la tenacità. Se il contenuto di manganese lo è, allora la tenacità è in realtà una funzione di molteplici fattori come il contenuto di carbonio, il rapporto area grano-bordo e il contenuto di manganese. Inoltre, potrebbero esserci interazioni tra questi elementi di lega e il carbonio, complicando ulteriormente questa relazione.

 

Effetto dei processi di trattamento termico: diversi processi di trattamento termico possono anche influenzare la tenacità dell'acciaio al carbonio. Ad esempio, i processi di tempra e rinvenimento. La struttura della martensite ottenuta dopo la tempra ha scarsa tenacità, ma dopo rinvenimento ad una temperatura adeguata, la tenacità può essere migliorata. Supponendo che la temperatura di rinvenimento sia , anche la tenacità sarà influenzata dalla temperatura di rinvenimento e la relazione funzionale potrebbe diventare . Perché durante il processo di rinvenimento, la struttura interna cambierà, come lo stato di precipitazione e aggregazione dei carburi, e questi cambiamenti sono intrecciati con il contenuto di carbonio e altri fattori, rendendo difficile rappresentarli accuratamente con un semplice modello matematico.

 

 

 

 

 

 

BV/D550 Proprietà extra ad alta resistenza durante il rinvenimento e la tempra
Grado	Proprietà meccanica			Prova di impatto Charpy V
	Prodotto	Trazione	Allungamento	Grado	Energia 1	Energia 2
BV/D550	Min Mpa	MPa	% minima	-20	J	J
	550	670-830	16%		37	55
Nota: Energia 1 è una prova di impatto trasversale, Energia 2 è longitudinale

 

 

 

Limitazioni delle formule empiriche e delle curve di adattamento

 

In alcuni studi ed esperimenti specifici, una formula empirica tra il contenuto di carbonio e la tenacità può essere ottenuta attraverso una grande quantità di dati sperimentali. Ad esempio, quando si studia una serie specifica di acciaio al carbonio (con un contenuto di elementi di lega relativamente fisso e lo stesso processo di trattamento termico), viene testata la tenacità di campioni con diversi contenuti di carbonio, quindi viene adattata una curva o formula approssimativa con il valore dati. Tuttavia, il campo di applicazione di una tale formula empirica è molto ristretto. Una volta che altre condizioni dell'acciaio al carbonio cambiano, come l'aggiunta di nuovi elementi di lega o la modifica del processo di trattamento termico, questa formula potrebbe non essere più applicabile. Inoltre, la curva di adattamento è solo una descrizione approssimativa dei dati sperimentali e non può riflettere in modo completo e accurato la reale relazione fisica e chimica tra il contenuto di carbonio e la tenacità.

 

 

 

 

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