La resilienza dell’acciaio misura la capacità del materiale di assorbire energia durante una sollecitazione rapida, come un impatto.

In pratica, permette di capire quanta energia il materiale è in grado di sopportare prima di rompersi.

👉 Un acciaio con buona resilienza è un materiale che riesce a contrastare meglio:

• la formazione di cricche
• la propagazione delle fratture
• la rottura improvvisa
• gli effetti di urti o impatti

Questo parametro è particolarmente importante quando l’acciaio deve garantire affidabilità e sicurezza anche in condizioni di utilizzo gravose.

Le prove di resilienza sui materiali sono fondamentali perché permettono di valutare la capacità dell’acciaio di resistere agli urti.

👉 In particolare, aiutano a capire se il materiale è in grado di:

• assorbire energia
• opporsi alla rottura fragile
• limitare la propagazione delle cricche
• mantenere un comportamento affidabile in esercizio
• rispondere correttamente a sollecitazioni dinamiche

La resilienza non va confusa con la duttilità.

La duttilità indica la capacità di un materiale di deformarsi plasticamente prima della rottura.

La resilienza, invece, misura l’energia assorbita durante un urto, fino alla rottura della provetta.

👉 Sono due proprietà collegate, ma non equivalenti.

Il metodo più utilizzato per valutare la resilienza è il test di Charpy.

In questa prova, una provetta standard viene colpita da un pendolo, chiamato pendolo di Charpy, con un colpo singolo.

👉 L’obiettivo è misurare l’energia necessaria a rompere la provetta.

Il valore ottenuto viene espresso in Joule [J] e rappresenta la capacità del materiale di assorbire energia durante l’impatto.

Più alto è il valore misurato, maggiore è l’energia assorbita dal materiale prima della rottura.

✔ Il test di Charpy fornisce quindi un’indicazione concreta della resistenza agli urti dell’acciaio.

La prova avviene attraverso un sistema a pendolo.

La provetta viene posizionata su un apposito supporto e colpita al centro da una massa oscillante.

👉 Durante l’impatto:

• il pendolo colpisce la provetta
• la provetta si rompe
• lo strumento misura l’energia assorbita durante la frattura
• il risultato viene espresso in Joule

La differenza tra l’energia iniziale del pendolo e l’energia residua dopo la rottura permette di calcolare quanta energia è stata assorbita dal materiale.

Questo dato è fondamentale per valutare il comportamento dell’acciaio in presenza di urti.

Le provette utilizzate nelle prove di resilienza possono avere diverse geometrie e differenti tipi di intaglio.

L’intaglio serve a concentrare la sollecitazione in un punto preciso, facilitando l’innesco della frattura e rendendo la prova più controllata.

Tra le principali tipologie troviamo:

• KV: provetta con intaglio a V di 45°, profondo 2 mm
• KU: provetta con intaglio a U, profondo 5 mm
• KVW: provetta senza intaglio, utilizzata per valutazioni specifiche legate alla duttilità

La provetta standard ha generalmente:

• lunghezza di 55 mm
• sezione quadrata di 10 x 10 mm

Possono essere utilizzate anche provette con sezione ridotta, ad esempio con larghezza di 7,5 mm o 5 mm, quando le dimensioni del materiale non consentono di ricavare una provetta standard.

👉 La scelta della provetta e dell’intaglio influisce sulla lettura corretta del comportamento del materiale.

La resilienza dell’acciaio dipende da diversi fattori metallurgici e microstrutturali.

Tra i principali troviamo:

• composizione chimica
• microstruttura
• trattamenti termici
• dimensione del grano
• presenza di inclusioni non metalliche
• segregazioni nel materiale
• temperatura di prova
• orientamento del campione rispetto alla lavorazione

Le inclusioni non metalliche, come solfuri, ossidi e silicati, possono agire come punti di innesco per le cricche.

👉 Questo significa che una maggiore pulizia dell’acciaio può contribuire a migliorare il comportamento del materiale in caso di urto.

Per questo motivo, in applicazioni particolarmente critiche, possono essere preferiti acciai con elevato livello di purezza metallurgica, come gli acciai rifusi.

La resilienza può variare in modo significativo in base alla temperatura.

Un materiale che a temperatura ambiente presenta un comportamento tenace può diventare più fragile a temperature più basse.

👉 Per questo motivo, alcune prove di resilienza vengono eseguite a temperature controllate, anche inferiori a quella ambiente, quando l’applicazione finale lo richiede.

Questo aspetto è importante per valutare il comportamento dell’acciaio in condizioni operative particolari, dove la resistenza agli urti deve essere garantita anche in ambienti severi.

Nel contesto Bonomi Acciai, le prove di resilienza rappresentano un controllo importante per valutare il comportamento dell’acciaio quando viene sottoposto a urti o sollecitazioni dinamiche.

Attraverso il test di Charpy, è possibile misurare l’energia assorbita dal materiale durante la rottura di una provetta standardizzata.

Attualmente, le prove di resilienza non vengono ancora eseguite internamente nel laboratorio BA. Lo strumento è in arrivo per settembre. Al momento, per queste verifiche, BA si affida a laboratori esterni come AQM e KAIZEN.

La prova di resilienza può essere richiesta o consigliata in diversi casi.

Questo controllo rappresenta uno dei requisiti previsti nei certificati di fornitura degli acciai conformi alle specifiche NADCA, particolarmente utilizzati nel settore degli stampi e delle applicazioni ad alte prestazioni.

La prova di resilienza può essere eseguita nell’ambito dei controlli qualità, per verificare la conformità del materiale rispetto ai valori richiesti dalle specifiche tecniche o dai certificati di fornitura, soprattutto dopo trattamenti termici.

Inoltre, questo tipo di verifica può risultare particolarmente utile in caso di rotture o non conformità riscontrate durante l’utilizzo del componente.

Ad esempio, in caso di rottura di uno stampo, la prova di resilienza può contribuire a determinare se la causa del problema sia riconducibile alle caratteristiche del materiale oppure ad altri fattori legati all’utilizzo o al processo produttivo.

Per le prove di resilienza vengono normalmente utilizzate provette di tipo KV, conformi alle principali normative di riferimento per le prove Charpy ad intaglio.

Le provette KV standard hanno dimensioni pari a 10 × 10 × 55 mm e presentano un intaglio a “V” profondo 2 mm, con angolo di 45° e fondo raccordato.

Questa geometria consente di valutare la capacità del materiale di assorbire energia in presenza di una concentrazione di tensione particolarmente severa.

In alcuni casi possono essere richieste anche provette di tipo KU, anch’esse generalmente di dimensioni 10 × 10 × 55 mm, ma caratterizzate da un intaglio a “U”, meno accentuato rispetto a quello delle KV.

Questa configurazione produce una minore concentrazione delle tensioni durante la prova d’urto.

Quando lo spessore del materiale non consente di ricavare provette standard, possono essere utilizzate anche provette ridotte, mantenendo comunque la stessa geometria generale prevista dalla normativa.

Le prove di resilienza possono essere eseguite sia a temperatura ambiente sia a temperature controllate.

Nel contesto BA, le prove normalmente richieste, in accordo con la NADCA#207, sono a temperatura ambiente.

I risultati delle prove di resilienza vengono confrontati con i valori di riferimento previsti dalla norma NADCA #207.

Questo confronto permette di verificare la conformità del materiale rispetto ai requisiti richiesti per specifiche applicazioni, in particolare nel settore degli stampi e delle applicazioni ad alte prestazioni.

La prova di resilienza aiuta a valutare affidabilità, sicurezza e idoneità dell’acciaio in applicazioni critiche.

Per il cliente, questo significa poter contare su una maggiore garanzia riguardo all’idoneità del materiale per applicazioni come:

• stampi
• componenti meccanici
• particolari soggetti a elevate sollecitazioni operative

La resilienza, infatti, non è solo un numero riportato su un certificato: è un’indicazione concreta di come l’acciaio può comportarsi quando viene sottoposto a un impatto

Nel percorso dedicato alla qualità dell’acciaio, la resilienza rappresenta un parametro fondamentale per valutare come il materiale reagisce agli urti.

Dopo aver analizzato composizione chimica e durezza, la resilienza permette di capire un altro aspetto essenziale: la capacità dell’acciaio di assorbire energia prima della rottura.

👉 Nei prossimi articoli approfondiremo altri elementi presenti nei controlli e nei certificati, come:

• dimensione del grano
• pulizia dell’acciaio
• microstruttura
• controlli a ultrasuoni
• controllo radiometrico

Ogni parametro contribuisce a costruire una visione più completa della qualità del materiale.

La resilienza dell’acciaio è una proprietà fondamentale per valutare la resistenza del materiale agli urti.

Attraverso il test di Charpy è possibile misurare l’energia assorbita durante la rottura di una provetta e ottenere un’indicazione concreta del comportamento del materiale.

👉 Comprendere la resilienza significa capire quanto un acciaio sia in grado di resistere a impatti, sollecitazioni dinamiche e condizioni di utilizzo critiche.

Non è solo un dato di laboratorio: è un parametro essenziale per valutare sicurezza, affidabilità e qualità del materiale.