Modulo di elasticità

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Il modulo di elasticità è una grandezza caratteristica di un materiale esprimente il rapporto tra tensione ed allungamento.

Dato che esistono tre tipi principali di tensione (di trazione, di compressione e di taglio), si hanno tre distinti moduli di elasticità:

• modulo di elasticità longitudinale a trazione o modulo di Young ;

• modulo di comprimibilità definito come rapporto tra la pressione idrostatica σ_c e la variazione unitaria di volume Δ V / V₀

• modulo di elasticità tangenziale o di scorrimento

[modifica] Le variabili di influenza nei metalli

Nel seguito si analizzeranno alcune variabili importanti nello studio del modulo di elasticità dei materiali metallici. In generale qualsiasi azione che vari la distanza di equilibrio fra gli atomi o le forze di legame modifica la tangente alla curva di Condon Morse e quindi il modulo di elasticità.

• Temperatura: il modulo di elasticità longitudinale diminuisce al crescere della temperatura.
• Composizione chimica: un elemento inserito in una matrice metallica altera la distanza fra gli atomi e le forze interatomiche, soprattutto se è un non metallo e quindi forma legami più forti. Nelle soluzioni il modulo di Young è quasi lineare, nei sistemi eutettici ha una leggera concavità, in corrispondenza dei composti intermetallici presenta una brusca deviazione di pendenza. Importante è comunque notare che una ristretta variazione della concentrazione del soluto non altera apprezzabilmente il modulo E, che infatti è ritenuto pari a 210 000 N/mm² per tutti gli acciai al carbonio e basso legati.
• Incrudimento: soprattutto su reticoli non CFC, l'effetto è trascurabile.
• Anisotropia cristallina: la trafilatura a freddo aumenta i moduli elastici misurati nella direzione di lavorazione.
• Trattamenti termici, ad esempio la tempra, hanno un'influenza trascurabile.