Prove di creep
La prova di creep, talvolta chiamata test di rilassamento da sforzo, è una prova materiali distruttiva per determinare la resistenza a lungo termine e la resistenza al calore di un materiale. Una prova di creep consiste nel sottoporre un campione a un carico continuo di trazione o compressione a temperatura elevata per un lungo periodo di tempo. A seconda della durata, si distingue tra test brevi fino a circa 10.000 ore e test lunghi a partire da circa 10.000 ore.
Lo scopo di una prova di creep è quello di prevedere la durata di un materiale in determinate condizioni d'uso. Per eseguire questo tipo di prove secondo i requisiti delle varie norme, ZwickRoell offre macchine per prove di creep ad alta precisione.
Definizione di creep Valori caratteristici Resistenza al creep 3 fasi di una prova di creep Diversi tipi di test Forme del provino Normative di riferimento Macchine di prova FAQ
Cosa si intende per creep?
Il termine creep indica la deformazione plastica di un materiale per un lungo periodo di tempo. Anche piccoli carichi possono causare una deformazione permanente a lungo termine su materiali come metallo, ceramica, plastica, ecc. a temperature elevate.
I seguenti fattori hanno un'influenza significativa sulle proprietà di creep:
- Entità del carico
- Livello di temperatura
- Durata di applicazione del carico
Quali sono i valori caratteristici che si determinano con le prove di creep?
- Tempo di rottura
- Deformazione permanente
- Allungamento di creep
- Strizione creep
- Tempo limite di creep
- Tempo limite deformazione (punto di snervamento)
- Modulo di creep (rapporto tra sollecitazione e deformazione in funzione del tempo di carico)
- Resistenza al creep
- Deformazione al creep
- Rilassamento da sforzo
Cos’è la resistenza al creep?
La resistenza al creep fornisce un'indicazione della durata di un materiale in determinate condizioni d'uso. Indica il valore della sollecitazione meccanica che provoca il cedimento del materiale a temperatura costante dopo un periodo di tempo definito. Questo valore viene determinato tramite test di creep ed è fondamentale per l'utilizzo dei materiali in diverse applicazioni. I componenti e le parti del motore del settore aerospaziale subiscono solo deformazioni minime, anche con carichi elevati. Se un componente presenta una deformazione da creep, non riacquisterà la sua forma originale nemmeno quando il carico viene rimosso. Se un materiale è sottoposto a sollecitazioni eccessive per un lungo periodo di tempo, si possono verificare cricche o fratture.
Le tre fasi della prova di creep
Le prove di creep seguono tre fasi distinte, ognuna delle quali offre preziose indicazioni sul comportamento del materiale in un determinato periodo di tempo. Si parla di creep primario, creep secondario e creep terziario.
Nella fase di creep primario, la resistenza meccanica del materiale aumenta a causa della deformazione plastica e la velocità di creep successivamente diminuisce.
Con l'avanzare della deformazione e della durata della prova, si verificano gradualmente l'indurimento e il rammollimento. Questa fase è caratterizzata da una velocità di creep costante e viene definita fase di creep secondario.
Durante la fase di creep terziario, il danneggiamento del materiale causa un aumento significativo della velocità di creep, che termina con la rottura del provino. Il creep terziario dura solo un periodo di tempo molto breve se misurato in termini di vita utile di un materiale. Il creep secondario caratterizza la maggior parte della vita utile complessiva.
Diversi tipi di test
Prove di creep
Strain modeling
Test di rilassamento da sforzo
Prove di creep con crescita della cricca
Prove di creep a fatica (CF)
Prove di creep con crescita della cricca (CFCG)
Prove di fatica termomeccanica(TMF)
Normative di riferimento per le prove di creep sui metalli
I requisiti e le prestazioni delle prove di creep sono specificati in una serie di norme ISO e ASTM nel settore dei metalli e delle materie plastiche.
- ISO 204 Metallic materials – Uniaxial creep testing in tension
- ASTM E139 Standard Test Methods for Conducting Creep, Creep-Rupture, and Stress-Rupture Tests of Metallic Materials
- EN 2002-005 Test method for metallic materials – Part 005: Uninterrupted creep and stress-rupture testing
- ASTM E328 Standard Test Methods for Stress Relaxation for Materials and Structures
- ISO 15630-3 Steel for the reinforcement and prestressing of concrete - Test methods
- ASTM G129 Standard Practice for Slow Strain Rate Testing to Evaluate the Susceptibility of Metallic Materials to Environmentally Assisted Cracking
- ASTM F519 Standard Test Method for Mechanical Hydrogen Embrittlement Evaluation of Plating/Coating Processes and Service Environments
- ASTM F1624 Standard Test Method for Measurement of Hydrogen Embrittlement Threshold in Steel by the Incremental Step Loading Technique
- ASTM E1457 Standard Test Method for Measurement of Creep Crack Growth Times in Metals
- ASTM E2760 Standard Test Method for Creep-Fatigue Crack Growth Testing
- ASTM E647 Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates
- ASTM E2714 Standard Test Method for Creep-Fatigue Testing
- ASTM E606 Standard Test Method for Strain-Controlled Fatigue Testing
- ISO 12106 Metallic materials - Fatigue testing - Axial-strain-controlled method
- Validated Code-of-Practice for Strain-Controlled Thermo-Mechanical Fatigue Testing
- ISO 12111 Metallic materials - Fatigue testing - Strain-controlled thermomechanical fatigue testing method
- ASTM E2368 Standard Practice for Strain Controlled Thermomechanical Fatigue Testing
Normative di riferimento per le prove di creep sulle materie plastiche
- ISO 899-1 Determination of creep behavior - Part 1: Tensile creep
- ISO 899-2 Determination of creep behavior - Part 2: Flexural creep by three-point loading
- ASTM D2990 Standard Test Methods for Tensile, Compressive and Flexural Creep and Creep-Rupture of Plastics
- ISO 16770 Plastics – Determination of environmental stress cracking (ESC) of polyethylene – Full-notch creep test (FNCT)
- ISO 3384-1 Rubber, vulcanized or thermoplastic – Determination of stress relaxation in compression
FAQ
La prova di creep è una prova materiali distruttiva per determinare la resistenza a lungo termine e la resistenza al calore di un materiale. Una prova di creep consiste nel sottoporre un campione a un carico continuo di trazione o compressione a temperatura elevata per un lungo periodo di tempo.
Lo scopo di una prova di creep è quello di prevedere la durata di un materiale in determinate condizioni d'uso.
Una prova di creep consiste nel sottoporre un campione a un carico continuo di trazione o compressione a temperatura elevata per un lungo periodo di tempo. A seconda della durata, si distingue tra test brevi fino a circa 10.000 ore e test lunghi a partire da circa 10.000 ore.
Per eseguire questi test si utilizza una macchina per prove di creep. Gli assi di prova sono dotati di afferraggi di trazione, utilizzati per tenere il provino senza che si verifichi lo scivolamento. A seconda dei requisiti e della prova, è possibile utilizzare diversi sistemi di riscaldamento per simulare le diverse temperature ambientali.
I requisiti e le prestazioni delle prove di creep, o test di rilassamento da sforzo, sono specificati in una serie di norme ISO e ASTM nel settore dei metalli e delle materie plastiche.
Il termine creep indica la deformazione plastica di un materiale per un lungo periodo di tempo. Anche piccoli carichi e le alte temperature per un lungo periodo di tempo possono causare una deformazione permanente su materiali come metallo, ceramica, plastica, ecc.
Fattori influenti:
- Entità del carico
- Livello di temperatura
- Durata di applicazione del carico
