Analisi metallografiche

Sotto l'aspetto generale dell'incidenza che i controlli esercitano sull'integrità dei materiali, va riconosciuto che gli esami metallografici possono, in genere, considerarsi distruttivi, in quanto normalmente le indagini sono condotte in zone interne agli oggetti, così da verificare la loro struttura massiva. Il danneggiamento può essere anche legato alle dimensioni degli oggetti che, se di una certa entità, richiedono un sezionamento preliminare. Essi possono essere invece non distruttivi o solo parzialmente distruttivi qualora il controllo riguardi zone superficiali o quando le zone da esaminare sono costituite dalle superfici originarie degli oggetti.
Le metodiche metallografiche, in un primo tempo specifiche per i materiali metallici, sono state gradualmente estese allo studio di materiali di natura differente, tanto che inizia a prospettarsi il termine più generale di Materialografia.

A-2.1. Modalità di valutazione

I sistemi di valutazione sono suddivisi tradizionalmente in esami in "scopìa" ed esami in "grafìa". L'esame in scopìa, che è condotto al fine d'orientamento preliminare e/o di scelta delle zone da documentare eventualmente in grafia. Esso può rappresentare una fase autonoma, quando si tratti di controlli di routine in produzioni continue o di serie, ed interessi esclusivamente la verifica dell'omogeneità della produzione. È condotto direttamente dall'operatore, eventualmente con l'ausilio della strumentazione di ripresa fotografica come telecamere che permettono esami contemporanei a più persone ed offrono la possibilità di elaborazioni elettroniche atte a perfezionare le condizioni di esame. Questa strumentazione consente inoltre la possibilità d'esami anche per oggetti non direttamente accessibili, per localizzazione, per dimensioni o per pericolosità (materiali radioattivi). L'esame in grafia costituisce la fase finale del controllo. L'esame per mezzo d'apparecchiature televisive si presenta poi di specifico interesse quando si studiano fenomeni dinamici, come le trasformazioni di fase

A-2.2. Procedimenti per prelievo dei saggi e dei provini

Le normative, ai fini meccanici e metallografici (cfr. Figura 1), adottano la distinzione in:

• prodotto metallurgico, l'elemento scelto in un'unità di collaudo, in vista dell’ottenimento dei provini (ad esempio prodotto "piatto", una lamiera, prodotto "lungo", un tondo, una vergella, etc.).
• saggio, il materiale prelevato dal prodotto in quantità sufficiente per ricavare uno o più provini; (in alcuni casi prodotto e saggio coincidono).
• barrotto, una parte del saggio che ha subìto un trattamento meccanico, seguito eventualmente da uno termico, destinato all’approntamento dei provini metallografici, di trazione, per prove di fa tica, etc.
• provetta o provino, una parte del saggio o del barrotto, di dimensioni definite, lavorato di macchina, portato allo stato voluto per subire una determinata prova. In alcuni casi il provino può essere costituito dallo stesso saggio o dal barrotto. L'esame può essere eseguito sia direttamente su saggi, costituiti dagli stessi prodotti o semilavorati, sia su provini ricavate dai medesimi.

Generalmente l'esame è effettuato su superficie longitudinali e/o normali al senso di laminazione. I provini si ricavano dai saggi usando generalmente troncatrici o mole elastiche. Quest'operazione va eseguita in ogni caso sotto un getto di soluzione lubro-refrigerante atta ad evitare alterazioni  termiche delle superfici da esaminare. È conveniente situare i piani di prelievo delle provette sufficientemente distanti dai tagli, in particolare qualora questi siano stati attuati mediante:

• cesoiatura, poiché falsa l'andamento delle fibrosità e delle segregazioni;

ossitaglio, poiché provoca alterazioni strutturali o addirittura criccature localizzate.

A-3. Preparazione delle superfici per l'esame macroscopico

Il grado di preparazione dipende dalla definizione che si richiede all’esame macroscopico, può essere sufficiente una lavorazione con finitura non elevata (per esempio nel controllo corrente per l’identificazione di difetti di solidificazione quale il cono di ritiro). Generalmente un tipo di preparazione più accurato definisce tanti più particolari, quanto migliore è stata la preparazione della superficie da osservare.
Le operazioni connesse con la preparazione della superficie da esaminare (spianatura, levigatura, eventualmente lappatura) devono essere condotte in modo da evitare qualsiasi alterazione strutturale del materiale (per esempio da surriscaldo o da incrudimento). Nel caso sia sufficiente la sola lavorazione all'utensile, si deve curare che non restino rilievi troppo pronunciati provocati, per esem pio, da una cattiva regolazione della macchina, da avanzamenti troppo elevati al tornio o alla limatrice. Nel caso in cui l'attacco sia utilizzato per la messa in evidenza d'eterogeneità strutturali o di difetti di lieve entità, si raccomanda una preparazione della superficie di tipo accurato, che può giungere fino alla lucidatura, per ottenere una buona definizione

A-3.1. Procedimento per attacco chimico (macro)

La superficie da sottoporre ad attacco chimico va opportunamente sgrassata con solventi appropriati (per esempio acetone).
L'attacco chimico può essere eseguito per strofinamento e/o immersione. Il volume del bagno deve essere sufficiente a garantire un attacco omogeneo della superficie in esame: di solito un litro  di reagente per ogni decimetro quadrato di superficie della provetta. Inoltre, il bagno deve un volume sufficiente in modo che l'altezza del liquido sia almeno ca. 25 mm al disopra della faccia superiore della provetta. Nel caso di prodotti o di provini aventi dimensioni molto grandi, e quindi tali da non poter essere immersi, si deve versare la soluzione d'attacco sulla superficie da esaminare assicurando che si distribuisca in modo omogeneo e costante su tutta l'area da osservare. I reattivi chimici tendono ad esaurirsi perdendo la loro efficacia con l'uso e, anche se non utilizzati, con il tempo.

Tabella I. Composizione e modalità d'uso dei reagenti d'attacco macro per acciai.

Per ogni tipo di reagente la durata dell’attacco varia in funzione della concentrazione, della temperatura di prova, della qualità d'acciaio ed anche della natura dell’esame. Nel prospetto di Tabella I è riportata una lista dei reagenti d'uso comune e delle loro rispettive regole d'impiego. La scelta dei reagenti dipende dal materiale e dallo scopo dell’esame.
Nel caso d'esami molto delicati, si può adoperare alcune soluzioni nitriche a bassa concentrazione, utilizzate a freddo, che si avvicinano ai reagenti usati per gli esami micrografici.

A-3.2 Osservazioni macroscopiche delle superfici

L'esame macroscopico preceduto da attacco chimico è eseguito generalmente su sezioni di prodotti o semilavorati con lo scopo di rivelare la macrostruttura del materiale, nonché la presenza di eterogeneità chimiche (segregazioni), di varietà strutturali intenzionali, quali, per esempio, quelle procurate da trattamenti termici particolari, da processi di saldatura, da deformazioni plastiche (fibrosità), o di difformità strutturali accidentali quali, per esempio, decarburazione superficiale, etc. La verifica permette inoltre di esaltare l'eterogeneità fisiche quali fessurazioni e/o porosità (cfr. Figura 2).

Il reagente chimico agisce di norma attraverso una dissoluzione preferenziale, creando così differenze d'attacco che permettono la successiva osservazione. La sensibilità dell'attacco può essere graduata regolando la composizione del reagente, la sua concentrazione e la temperatura.

A-4. Preparazione di sezioni metallografiche per la rilevazione della microstruttura

I provini da sottoporre ad analisi microstrutturali mediante microscopi ottici o elettronici devono essere assoggettati ad una preventiva preparazione che include le operazioni di:

• taglio e dimensionamento;
• montaggio in resina (eventuale);
• spianatura e lucidatura;
• attacco chimico, fisico o elettrochimico delle superfici lucidate.

La progressione degli interventi è indicata nello schema di Figura 3. Le lavorazioni meccaniche interessano il taglio la spianatura e lucidatura dei provini. Il taglio può essere eseguito anche a mano con lame dentate di metallo duro. Di solito, si ricorre al taglio mediante troncatrici elettriche a disco o a nastro la cui lama in metallo è dotata d'abrasivo ceramico nella parte tagliente. I dischi da taglio possono essere anche costituiti interamente con un impasto di resine con granuli abrasivi. Per le operazioni di spianatura, si usano macchine utensili oppure carte o tele con una superficie spalmata con l'impasto d'abrasivi.

A-4.1. Natura degli abrasivi per il taglio, la spianatura e la lucidatura

Gli abrasivi che generalmente s'impiegano nelle operazioni di taglio e spianatura, sono a base di:

• ossidi d'alluminio, detti anche corindoni denominati genericamente "alundum";
• carburo di silicio detti genericamente "carborundum";
• abrasivi speciali come nitruri di boro, diamanti artificiali, etc.

L'alundum si trova in commercio in diversi tipi: in alcuni, l’ossido d'alluminio cristallizzato è quasi puro (~99%), mentre nella maggioranza dei casi il tenore medio si aggira sul 90÷94% e può scen dere fino al 70%. I granuli d'ossido d'alluminio presentano bordi acuminati e, durante il lavoro, si sfaldano in modo da presentare nuovi spigoli taglienti. Gli abrasivi a più basso tenore d'ossido d'alluminio, specie quelli contenenti cromo possiedono maggior tenacità. L'alundum si ottiene fonden-

do in forni elettrici ad arco la bauxite (Al2O3·2 H2O) alla temperatura di circa 2.200°C. Aggiungendo alla bauxite del coke (riducente), dei carbonati alcalini (fondenti) e del minerale di ferro, si eliminano gli ossidi, metallici che sono ridotti, mentre la silice è trasformata in ferro-silicio magnetico.

Tabella II. Classificazione convenzionale, F.E.P.A. (Federazione Europea Produttori Abrasivi) delle dimensioni degli abrasivi adoperati per la fabbricazione di mole e di carte per le lavorazioni meccaniche di taglio e spianatura dei provini metallici.

Seguono trattamenti per regolare il grado di purezza, la fragilità dei cristalli e la forma dei grani; si ottengono così quattro tipi d'alundum facilmente riconoscibili dal colore: 99,8% di Al2O3, bianco; 98 % di Al2O3 rosa; 95 % Al2O3 bruno; 70% Al2O3  nero.

I primi tre tipi trovano applicazione nella fabbricazione delle mole (per lavorare acciai al carbonio  e legati, acciai rapidi di durezza HRC £ 65, stelliti, etc.), l'alundum nero serve per la preparazione  di carte e di tele abrasive. Il carborundum, dopo il diamante ed il nitruro di boro, è l'abrasivo con la durezza più alta; possiede una buona conducibilità termica accompagnata da una notevole resisten za a1 calore.

Il carburo di silicio non esiste allo stato naturale e si presenta sotto due forme: amorfa e cristallina; come abrasivo interessa solo in quest'ultima (quello amorfo è adoperato come refrattario). Si ottiene trattando una miscela di silice (sabbia bianca), carbonio (coke di petrolio in polvere o coke metallurgico), sodio cloruro e segatura di legno in forni elettrici ad arco con elettrodi di carbone, alla temperatura di circa 2.300°C. La riduzione della silice segue la reazione: SiO2 + 3 C !:+ SiC + 2 CO e la sua azione abrasiva è pressappoco cinque volte più alta di quella dell'alundum e permette d'abradere anche i carburi metallici sinterizzati e perfino gli acciai rapidi di durezza superiore a 65 HRC. La rottura dei granuli provoca la costante formazione di spigoli taglienti senza eccessiva usura delle mole. Il "borazon" è costituito da nitruro di boro cubico, con gli atomi di boro e d'azoto di sposti a forma di rete che conferiscono proprietà simili a quelle del diamante. Il procedimento d'ottenimento contempla l'applicazione di pressioni dell'ordine di 700 kN/cm2 e di temperature di 1650°C al nitruro di boro esagonale. Dopo il diamante, è il materiale più duro, infatti, la durezza è circa due volte maggiore del carborundum. Può sopportare, senza subire modifiche sostanziali, temperature di 1270 °C e può essere usato nelle operazioni di rettifica ad alta velocità. I diamanti industriali sono ottenuti artificialmente mediante raffreddamenti rapidi del carbonio  fuso (>3500°C), tenuto costantemente sotto pressioni elevate. Si producono, in tal modo, granuli di piccole dimensioni impiegati come abrasivi per seghe e dischi da taglio. Durante l'uso, richiedono un efficiente sistema di raffreddamento per evitare la transizione a grafite. Le dimensioni dei granuli abrasivi sono indicate convenzionalmente con un numero, che corrisponde alle dimensioni degli orifizi del setaccio vibrante che il grano abrasivo è riuscito ad attraversare. I granuli più fini (polveri), sono classificati mediante flottazione idraulica e successiva sedimentazione (cfr. Tabella II). La grossezza dei grani abrasivi influisce sulla velocità con la quale il materiale può essere abraso e sulla finitura della superficie metallica.

Queste resine sono preferite per inglobare metalli e leghe bassofondenti o materiali teneri oppure per leghe che possono subire trasformazioni strutturali alle temperature di polimerizzazione delle resine termoindurenti. Il montaggio eseguito mediante resine termoindurenti (fenoliche, dialliliche, etc.) richiede un riscaldamento sotto pressione (30÷40 MPa). Il provino è inserito con i granuli di resina in un cilindro (ø = 25÷40 mm) di una pressa, e portato gradualmente alla temperatura di 160÷180°C (cfr. Figura 3) e lì mantenuto, sotto pressione, per ca. 10÷15 min.Per incrementare la superficie osservabile di particolari molto sottili, come rivestimenti o riporti di piccolo spessore, è possibile inglobare il provino con la superficie inclinata (cfr. Figura 5). Gli ingrandimenti così ottenibili sono riportati nella Tabella III.

L'arrotondamento dei bordi, che spesso si produce durante la lappatura finale, può essere limitato usando resine addizionate con particelle dure (come Al2O3, MgO, fibre di vetro, etc.). Un secondo metodo consiste nell'usare rivestimenti metallici duri, depositati per via galvanica o chimica sulla superficie del provino, prima del montaggio in resina.

A-4.2. Spianatura e lappatura

La prima spianatura dei provini è eseguita mediante tornitura con appositi utensili, oppure per mezzo di mole o carte abrasive, alla presenza di liquidi lubro-refrigeranti che facilitano l’asportazione dei detriti durante l'abrasione ed evitano nello stesso tempo alterazioni strutturali generati dal calore prodotto per attrito fra utensili, abrasivi e provino metallico.

La spianatura prosegue in successione con passaggi su tele o carte abrasive di granulometria iniziale di ca 120÷150 grit, fino a 1500¸2000 grit (cfr. Tabella II e Figura 6a). La lucidatura (o lappatura) finale è eseguita mediante macchine "lappatrici" dotate di piatti rotanti (a velocità regolabile ~100÷600 giri/min) che sostengono dischi di tessuto (lino, cotone, nylon), capaci di trattenere sulla superficie una sospensione (acquosa o alcolica) di polveri abrasive a base di Al2O3, o SiC, o B4C, oppure granuli di diamante.
Figura 8. Andamento della rugosità superficiale durante il taglio, la spianatura e la lappatura.

Tabella V. Composizione e modalità d'uso di reattivi per l'attacco elettrolitico d’alcuni metalli e leghe.

L'operazione, eseguita in progressione partendo da abrasivi con granulometria di 5÷6 mm sino a 0,20¸0,10 mm (cfr. Figura 7), termina quando la superficie metallica è completamente esente da rigature. La lucidatura, al pari della pulitura, può essere condotta anche per via elettrolitica collegando il provino spianato al polo negativo (anodo) di una cella a corrente continua con il reattivo d'attacco (cfr. Tabella IV), in continua agitazione.

A-4.4. Attacco delle superfici metalliche lucidate

L'attacco chimico o elettrochimico delle superfici metalliche lucidate, permette di evidenziare la struttura cristallina per effetto della corrosione selettiva operata da soluzioni chimiche su zone su perficiali dotate di maggiore energia. La composizione dei reattivi chimici è formulata in base alla natura della lega metallica o delle fasi cui dedicare maggior risalto, (cfr. Tabella IV). Ogni specie strutturale da far risaltare richiede un reattivo specifico. In ogni caso, il reattivo d’attacco svolge una duplice funzione:

• ossidante e/o complessante nei confronti di zone superficiali con maggiore contenuto energetico come bordi di grano, fasi non coerenti, zone incrudite, inclusioni, etc.
• lisciviante verso i prodotti d'ossidazione, allo scopo di staccarli ed allontanarli dai bordi di grano o dalle superfici corrose.

L'azione lisciviante è svolta dai solventi come l'acqua, l'alcool etilico, gli alcoli superiori, etc. uti lizzati nella preparazione dei reattivi chimici in concorso con i composti intermedi (ad es. aldeidi) derivati dall'interazione fra ossidante e solvente. L'attacco delle superfici può essere realizzato anche a secco, producendo la loro ossidazione in aria, a caldo in un forno, come sarà meglio specificato in seguito. Un altro metodo sfrutta la reazione d'ossido-riduzione addotta dal passaggio di corrente, in una cella elettrolitica con la soluzione (cfr. Tabella V) in agitazione dove l'anodo è costituito dal provino metallico (cfr. Figura 7). Il metodo elettrolitico può essere utilizzato, anche per una parziale lucidatura delle superfici metalliche. L'attacco chimico o elettrochimico delle superfici lucidate rappresenta la fase finale della preparazione prima dell'osservazione con microscopi ottici. L'uso di microscopi elettronici può richiedere ulteriori e/o differenti preparazioni secondo la tipologia dello strumento.
Un'avvertenza importante riguarda la preparazione e l'uso dei reattivi chimici ed elettrochimici, che esigono tutte le precauzioni previste per la manipolazione di sostanze tossico-nocive.

A-4.5. Lucidatura e attacco simultaneo

La fase finale della lucidatura soprattutto di metalli teneri può essere accompagnata con un simultaneo parziale attacco. Il reattivo, miscelato con la sospensione d'abrasivi (cfr. Tabella V), è co sparso sui panni di lappatura e contribuisce alla lucidatura ed all'attacco del bordo dei grani.

Tabella V. Reattivi per l'attacco nel corso della lappatura.

L'attacco dev'essere in ogni modo completato mediante l'uso dei reattivi tradizionali chimici o elettrochimici. Le operazioni d'attacco chimico o elettrochimico sono completate con un ciclo di lavaggio, comprendente le seguenti fasi:

• neutralizzazione degli eventuali residui acidi (vapori d'acidi forti come HF possono danneggiare le lenti degli obiettivi) con una soluzione di carbonato di sodio;
• eliminazione del velo di rame, lasciato dagli attacchi contenenti suoi ioni, per mezzo di una soluzione d'idrossido d'ammonio (eventuale);
• lavaggio ripetuto con acqua;
• lavaggio con alcole etilico puro;
• essiccazione con aria calda o in stufa a 60÷100 °C
  

Le prove di durezza per penetrazione statica si dividono in:

• prove di "macrodurezza" quando l'impronta generata dal penetratore coinvolge un cospicuo volume di materiale, e la resistenza del medesimo è causata dall'insieme dei cristalli appartenenti ai vari costituenti della lega metallica, ciascuno dei quali contribuisce in modo differente.

I carichi applicati sul penetratore possono variare da 1 daN fino a 50 kN e l'impronta è visibile ad occhio nudo. A questa categoria appartengono le prove riportate nella Tabella I.

• prove di "microdurezza" dove l'impronta prodotta dal penetratore interessa un piccolissimo volume di materiale o addirittura un solo grano cristallino. L'impronta è visibile soltanto tramite un microscopio ed il carico applicato sul penetratore, in genere, non supera i 10N. Il basso valore del carico rende "non trascurabile" il ritorno elastico del materiale, pertanto le prove di microdurezza non sono normalizzate ed i valori ottenuti hanno validità solamente come dato di confronto.

B-3. Metodi di prova per misure di microdurezze

Le prove per misure di microdurezza rappresentano un'estensione ed un perfezionamento dei metodi per macrodurezza, ed in tutti i casi, la misura consiste nella determinazione dell'estensione dell'impronta prodotta dal penetratore. La geometria del penetratore, le prassi d'esecuzione della prova contraddistinguono l'espressione di computo della microdurezza.

B-3.1. Microdurezze Vickers e Knoop

Per la misura della microdurezza Vickers si adotta un penetratore con geometria simile a quella adoperata per la corrispondente macrodurezza, vale a dire una piramide a base quadrata con angolo al vertice fra due lati di 136°±0,5° (cfr. Figura 2a) e le diagonali nominalmente uguali.

La profondità dell'impronta Vickers rappresenta ca. 1/7 della misura della diagonale e lo spessore minimo del provino, o dello strato superficiale, di cui si vuole misurare la microdurezza non dovrà essere inferiore a 1,5 volte la diagonale d'impronta.

Tabella II. Principali metodi di prova per la rilevazione della microdurezza.

Nel caso della microdurezza Knoop, il penetratore è costruito in diamante con le diagonali di lunghezza differente che generano un'impronta a forma romboedrica secondo lo schema di Figura 2 b.

Il valore della microdurezza Knoop è determinato da HK=14,228      , dove P rappresenta il carico
D2
in kg e D la lunghezza della diagonale maggiore.
La profondità dell'impronta Knoop è ca. 1/30 della diagonale maggiore.

La Tabella II riassume i parametri essenziali dei due principali metodi di misura della microdurezza.

NORMATIVE DI RIFERIMENTO:

• UNI EN ISO 6507-1     Metodo Vickers con le tabelle di calcolo della microdurezza in base alla misura della diagonale dell'impronta e del carico.
• UNI EN ISO 6507-2    Metodologie di controllo del microdurometro.
• ISO 4545    Misurazioni di microdurezza secondo la prova Knoop.
• ISO 4546    Metodologie di controllo del microdurometro.
• ISO 10250    Il metodo Knoop con le tabelle di calcolo della microdurezza in base alla diagonale maggiore dell'impronta e del carico.

C   P RO V E   D I   T R A Z I O N E S T A T I C A

C-1. Strumentazioni e materiali occorrenti:
provini normalizzati di trazione in lega metallica, macchina di trazione universale.

C-2. Riferimenti teorici:

In generale, le proprietà meccaniche dei materiali rappresentano la resistenza che questi oppongono alle sollecitazioni, in altre parole la resistenza all'insieme dei carichi esterni che agiscono sui materiali medesimi.

La prova di trazione statica rappresenta il principale esame meccanico di tipo convenzionale col proposito d'accertare la resistenza, la deformabilità e l'elasticità del materiale metallico allo scopo di procedere al riconoscimento, al collaudo, alla selezione. Le misure, per quanto convenzionali, infatti, sono regolate dalle norme UNI 10002-1/92 e UNI EN1706, consentono la formulazione di giudizi relativi allo stato del metallo, alle condizioni del suo impiego e costituiscono il mezzo di riscontro dei processi tecnologici che permettono di offrire al progettista criteri di valutazione per il calcolo ed il dimensionamento degli organi di macchine.

C-2.1. Parametri delle prove di trazione statica

Le misurazioni che individuano le proprietà meccaniche di resistenza di deformabilità e di elasticità di un materiale sottoposto a sollecitazione di trazione statica, si stabiliscono osservando il diagramma delle deformazioni di Figura 1, riferito ad un acciaio dolce allo stato ricotto, dove sono distinguibili tre tipi di comportamenti. Nel primo stadio i grani cristallini si deformano elasticamente ossia la deformazione è di tipo reversibile, (cfr. Figura 2). Il lavoro assorbito per la deformazione elastica resta disponibile per produrre la modificazione inversa.

In questa condizione esiste una proporzionalità diretta fra i carichi e gli allungamenti, valere a dire che il tratto OA di Figura 1 è rappresentato da una retta corrispondente al campo di validità della

legge di Hooke

Tabella I. Valori approssimati del modulo di Young per alcuni materiali policristallini, a temperatura ambiente.

Con l'aumento del carico, si passa al regime elasto-plastico dove il materiale è sottoposto a deformazioni sia elastiche sia plastiche, ossia gli allungamenti si sviluppano più rapidamente dei carichi ed in conseguenza di ciò la legge di Hooke non è più rispettata.

Al cessare del carico le deformazioni permanenti sono molto limitate ed il punto B rappresenta il carico limite d'elasticità R1e,sotto il quale le deformazioni sono praticamente nulle. Oltre il carico limite d'elasticità B, gli spostamenti degli elementi reticolari diventano così ampi che, al cessare delle sollecitazioni non tornano nella posizione primitiva, poiché hanno trovato un nuovo stato d'equilibrio scorrendo plasticamente su differenti posizioni reticolari.Il punto C rappresenta il carico  di snervamento superiore ReH ossia il valore oltre il quale si passa dalle piccole alle grandi defor mazioni. Nel tratto CD, lo sforzo subisce modificazioni aperiodiche d'ampiezza e frequenza dipendenti dalla natura del materiale e dal suo stato termico e meccanico. Il punto D riproduce il carico  di snervamento inferiore ReL, in altre parole il valore più basso del carico durante la deformazione plastica, nel corso dello snervamento. Nel tratto DE, gli allungamenti crescono in proporzioni notevoli ed apparentemente sono distribuiti su tutta la lunghezza della provetta. Al punto E, il carico raggiunge il valore massimo Rm, tollerato dalla provetta nel corso della prova. Nel tratto EF avviene un allungamento localizzato (strizione), tanto più esteso quanto più duttile è il materiale, fino a giungere rottura nel punto F.
Le varie fasi delle deformazioni possono essere definite in base alla natura ed allo stato termico e meccanico dei materiali e, per alcuni di loro non v'è soluzione di continuità tra le piccole e le grandi deformazioni, (cfr. Figure 2 e 3).
Le prove di trazione effettuate a temperatura ambiente sono normalizzate, quelle eseguite a temperatura differente sono disciplinate da normative specifiche.

C-3. Determinazione delle fasi d'allungamento

C-3.1. Carico unitario di snervamento

Il fenomeno dello snervamento si manifesta nel corso della prova, quando si presenta una deformazione plastica che continua a prodursi anche quando il carico permane all'incirca costante. La crescita dell'allungamento, a carico pressoché costante, indica un rapido scorrimento dei cristalli per effetto della tensione tangenziale critica. Il carico di snervamento superiore ReH, è definito dal valore del carico unitario nell'istante in cui ha inizio la deformazione plastica in corrispondenza del primo massimo, mentre il carico di snervamento inferiore ReL è il valore più basso del carico unitario durante la deformazione plastica nel corso dello snervamento.

C-3.2. Carico unitario di scostamento dalla proporzionalità Rp

Rappresenta il carico unitario al quale corrisponde un allungamento non proporzionale (allungamento elastico+plastico) pari ad una percentuale prescritta della lunghezza Lo. È determinato mediante tracciatura di una retta parallela alla parte rettilinea della curva di trazione, ad una distanza da questa pari alla percentuale di allungamento non proporzionale, prescritta dalle norme

C-3.3. Carico unitario di rottura Rm  (resistenza a trazione)

C-3.4. Carico unitario ultimo di rottura Ru  (tensione di frattura)

Rappresenta il carico unitario ultimo sopportato dalla provetta al momento della rottura finale

C-4. Aspetti morfologici delle superfici dopo frattura

il simbolo A dev'essere integrato con un

La frattura è la separazione di un materiale sotto sforzo in due o più parti. In generale la frattura  può essere classificata in duttile oppure fragile oppure in una miscela dei due tipi, (cfr. Figura 6).
La frattura duttile in un metallo avviene dopo un'estesa deformazione plastica ed una lenta propagazione della frattura.
La frattura fragile procede lungo particolari piani cristallografici, possiede una scarsa deformazione sotto sforzo e procede con rapida velocità di propagazione.

C-5. Provette metalliche

Le provette di geometria unificata sono ricavate mediante lavorazioni meccaniche a freddo in modo da non alterare le proprietà originarie del materiale. Nelle provette si distinguono la lunghezza utile