Stabilità dimensionale di un materiale
Alcuni materiali industriali devono essere dimensionalmente stabili indipendentemente dalla temperatura di utilizzo. Le variazioni dimensionali dovute alle variazioni di temperatura sono facilmente comprensibili (conoscendo i coefficienti di dilatazione termica ), non è lo stesso per le variazioni dimensionali che avvengono a temperatura costante .
I cambiamenti dimensionali che si verificano a temperatura costante sono dovuti a due cause principali:
- il primo è legato alle sollecitazioni applicate ai materiali ( stress meccanico , aggressività dell'ambiente circostante, ecc. );
- la seconda è legata ai materiali stessi a causa di cambiamenti nella loro microstruttura che avvengono per effetto di una prolungata permanenza ad una data temperatura. Questi cambiamenti microstrutturali possono portare a variazioni della densità del materiale e quindi portare a variazioni dimensionali significative. Questo secondo aspetto può essere illustrato da diversi casi riscontrati nell'industria aeronautica e nucleare.
Origini delle variazioni di volume nei materiali metallici a temperatura costante
Microstruttura di leghe, sistemi in fase cristallina
Cassa della lega di alluminio-magnesio AG6 a 90 ° C
Cassa in acciaio inossidabile austenitico Z5NCTD25.15 a 600 ° C
Conseguenze macroscopiche delle variazioni dimensionali (volumetriche) dei materiali utilizzati nelle installazioni industriali
Ottimizzazione dei materiali al fine di minimizzare i loro cambiamenti dimensionali in servizio