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Modellizzazione del comportamento allo scorrimento viscoso di acciai ferritici. Analisi comparata di diverse metodologie

La possibilità di prevedere la vita dei componenti operanti in esercizio ad elevate temperature e pressione è da sempre uno degli obiettivi della progettazione e della ricerca legata al fenomeno dello scorrimento viscoso. Il lavoro di questa tesi esamina i tradizionali metodi d’indagine dello scorrimento viscoso e, con l’obiettivo di migliorare la modellizzazione del comportamento dei materiali alle alte temperature, ha proposto e sviluppato dei nuovi modelli per l’analisi della resistenza al creep.

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IV INTRODUZIONE. La possibilità di prevedere la vita dei componenti operanti in esercizio ad elevate temperature e pressione è da sempre uno degli obiettivi della progettazione e della ricerca legata al fenomeno dello scorrimento viscoso. Il lavoro di questa tesi esamina i tradizionali metodi d’indagine dello scorrimento viscoso e, con l’obiettivo di migliorare la modellizzazione del comportamento dei materiali alle alte temperature, ha proposto e sviluppato dei nuovi modelli per l’analisi della resistenza al creep. Dopo una prima descrizione del fenomeno dello scorrimento viscoso ed un esame delle problematiche legate all’esercizio, si sono analizzati alcuni dei materiali utilizzati per la costruzione di componenti operanti ad alte temperature. Lo studio è stato eseguito su due classi di acciai ferritici utilizzati nel campo di temperature compreso tra 450 e 600°C che, per il costo, la migliore saldabilità e la loro elevata resistenza in ambienti aggressivi sono quelli maggiormente utilizzati sia in fase di progettazione che per le applicazioni impiantistiche. Per la prima classe (Cr-Mo-V) sono stati presi in esame gli acciai 2¼CrMo¼V ed il 3CrMo¼V impiegati in petrolchimica per la fabbricazione dei reattori di reidrogenazione. Per la seconda classe (Cr-W) si è preso in esame l’acciaio al 9Cr2W di recente introduzione nella carpenteria di caldaie per impianti di nuova generazione per la produzione di energia elettrica ad alto rendimento. L’esame delle equazioni costitutive e dei tradizionali modelli di analisi ha permesso di evidenziare le relazioni e le teorie alla base della modellizzazione dello scorrimento viscoso, con particolare attenzione alla determinazione della vita a rottura del materiale. Le limitazioni evidenziate dall’analisi dei metodi tradizionali hanno impresso un notevole impulso alla ricerca di nuove relazioni per la modellizzazione dello scorrimento a caldo. Per tali motivi, sono stati proposti cinque nuovi modelli per la valutazione del comportamento a rottura degli acciai ferritici sottoposti ad elevate temperature. Tra i nuovi modelli considerati si è fatta distinzione tra quelli ricavati da

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Fabrizio Cusumano Contatta »

Composta da 371 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.