Studio e correlazione tra metodi di laminazione, proprietà intrinseche dei metalli e risultati dei test meccanici

La ricristallizzazione è il processo grazie al quale si formano nuovi grani non deformati, in sostituzione dei grani precedenti; avviene quando si raggiungono temperature superiori a 0.4 Tm, dove Tm è la temperatura di fusione del materiale. Le lavorazioni a caldo sono quelle che prevedono la ricristallizzazione, cioè vengono eseguite ad una T/Tm (temperatura omologa del materiale) maggiore a circa 0,4. La ricristallizzazione fa diminuire la densità delle dislocazioni e la resistenza del metallo, ma ne aumenta la duttilità. Per temperatura di ricristallizzazione si intende generalmente la temperatura alla quale avviene una completa ricristallizzazione in un’ora. La ricristallizzazione dipende anche dall’entità del lavoro per deformazione plastica a freddo subito dal metallo.

Più è elevato l’incrudimento più è bassa la temperatura alla quale inizia la ricristallizzazione: ci sono più dislocazioni, quindi più energia disponibile all’interno del materiale che favorisce il fenomeno della ricristallizzazione. Essa è funzione anche del tempo in quanto comporta movimento e scambio di atomi tra i grani. All’aumentare della temperatura e della deformazione (riduzione dello spessore nel caso delle lamiere) sarà necessario un minor tempo per provocare la cristallizzazione. Maggiore è la deformazione impressa più fini saranno i grani dopo la ricristallizzazione in quanto le dislocazioni presenti in maggior numero diventano siti di nucleazione per i nuovi grani. L’anisotropia dovuta alla laminazione generalmente rimane dopo la ricristallizzazione.

A temperature inferiori a quella di ricristallizzazione avviene il fenomeno del riassetto a seguito del quale le tensioni nelle zone altamente deformate vengono rilasciate ed il numero delle dislocazioni mobili viene ridotto. In questa fase non si ha una variazione apprezzabile delle proprietà meccaniche quali durezza e resistenza, però aumenta la duttilità del materiale.
A temperature superiori a quelle di ricristallizzazione il grano continua a crescere e la sua dimensione supera quella di partenza andando a peggiorare le caratteristiche meccaniche conferendo al materiale un aspetto superficiale striato chiamato a buccia di arancia.

Vengono distinti tre tipi di ricristallizzazione: dinamica, metadinamica e statica.
Nella ricristallizzazione dinamica il processo inizia e finisce durante la deformazione (la laminazione in questo caso), nella ricristallizzazione meta-dinamica il processo inizia durante la deformazione e finisce successivamente, mentre in quella statica la ricristallizzazione inizia e finisce dopo la laminazione.
Quando un acciaio viene deformato in fase austenitica ad alte temperature lo sforzo richiesto raggiunge un valore di picco per poi stabilizzarsi ad un valore stazionario inferiore come è visibile in figura 2.
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