Cos'è una prova di creep?

Una prova di creep, a volte chiamata prova di rilassamento dello stress, viene utilizzata per determinare la quantità di deformazione che un materiale subisce nel tempo mentre è sottoposto a un carico di trazione o compressione continuo a una temperatura costante. Le prove di creep sono fondamentali per i materiali che devono resistere a determinate temperature di esercizio sotto carico. Per materiali come metalli o leghe, le loro proprietà cambiano in modo significativo a temperature più alte o più basse. Esaminando i risultati di una prova di creep, gli ingegneri possono determinare la deformazione prevista di un materiale ed evitare guasti durante la progettazione di nuovi sistemi per diverse condizioni ambientali. Le prove di creep vengono comunemente eseguite sui seguenti componenti e materiali:

• Lavorazione dei metalli
• Molle
• Giunti saldati
• Materiali per alte temperature

Come eseguire una prova di creep?

Per determinare le proprietà di creep, un materiale viene sottoposto a una prolungata tensione o compressione costante a una temperatura elevata costante. Durante il test, la deformazione del materiale viene registrata a intervalli di tempo specifici e i dati complessivi vengono tracciati su un diagramma creep vs tempo. La pendenza in qualsiasi punto di questa curva è nota come velocità di creep, in cui le unità sono espresse in termini di in/in/hr o percentuale (%) di allungamento/hr. Mantenere una temperatura costante durante una prova di creep è fondamentale a causa della possibile espansione o contrazione termica del materiale.

Tre fasi della prova di creep

Durante una prova di creep, i provini attraversano tre diverse fasi. La prima fase è il creep primario, in cui la velocità di creep inizia aumentando rapidamente per poi rallentare e diminuire. La fase secondaria è quella in cui la velocità di creep rimane abbastanza uniforme. Durante la fase terziaria, quando si prevede che il provino raggiunga il punto di rottura, la velocità di creep è molto più elevata rispetto alla fase secondaria, culminando nel cedimento del provino. In caso di cedimento, viene registrato il tempo di rottura. Se un provino non si frattura entro il periodo di prova di creep, si può misurare il recupero da creep.

Alcuni esempi di standard che richiedono prove di creep sono ASTM E139, ASTM D2290, ASTM D2291 e ASTM D2294. Per maggiori dettagli sulle procedure di prova, fare riferimento a questi standard.

Come determinare il rilassamento dello stress?

Per determinare il rilassamento dello stress di un materiale, il provino viene deformato di una determinata quantità e la diminuzione dello stress viene registrata per un periodo prolungato di esposizione a una temperatura elevata costante. La velocità di rilassamento dello stress è la pendenza della curva in qualsiasi punto.