IGF13 - Cassino 27 e 28 Maggio 1997 TECNICA DI PROVA "SMALL PUNCH" PER VALUTAZIONI NON DISTRUTTIVE DELLA TENACITÀ DI MATERIALI DI COMPONENTI ESERCITI Valerio Bicego 1 , Enrico Lucon 1 , Claudio Sampietri 1 , Alfredo Squilloni 1 e Fiorenzo Bregani 2 1 CISE SpA, Via Reggio Emilia 39 - 20090 Segrate (MI) 2 ENEL CRAM, Via Padova 224, 20100 Milano SOMMARIO: La tecnica di prova Small Punch (SP) utilizza mini-provini a forma di dischetto per misure di FATT 50 (Fracture Appearance Transition Temperature, temperatura di transizione fragile/duttile misurata in prove di resilienza), di K Ic (tenacità a frattura) e stime dei parametri tensili (carichi unitari di snervamento e rottura). Essa è adatta ad applicazioni su componenti per i quali il prelievo deve essere di tipo non distruttivo. CISE e ENEL hanno acquisito da alcuni anni tale metodica sperimentale, in particolare preliminarmente validando la tecnica mediante studi comparativi fra valori (FATT 50 , tenacità e parametri tensili) determinati per via SP e i dati di riferimento, ottenuti da prove convenzionali effettuate su provini standard. L'affidabilità delle correlazioni semiempiriche proposte dalla letteratura per l'ottenimento dei parametri meccanici risulta più o meno soddisfacente, a seconda dei materiali e delle proprietà considerate. Viene infine illustrata una metodologia innovativa, basata su un criterio di rottura per superamento di un valore di energia critica nel provino SP, che prescinde dall'uso di correlazioni empiriche. PAROLE CHIAVE: Small Punch, FATT 50 , tenacità a frattura, parametri tensili, fragilità, misure non-distruttive. INTRODUZIONE La tecnica di prova Small Punch (SP), che utilizza mini-provini a forma di dischetto (diametro tipico 3¸10 mm, spessore »0.5 mm) per stime dei valori di FATT 50 (temperatura di transizione fragile-duttile misurata in prove di resilienza), parametri tensili e K Ic (tenacità a frattura), è adatta ad applicazioni su componenti per i quali il prelievo deve essere di tipo non distruttivo: la miniaturizzazione così spinta consente un campionamento a minima invasività, non bisognoso di riparazione post-prelievo, e interamente contenuto nella profondità tipica dei sovraspessori presenti in molti componenti. La prova SP è da alcuni anni impiegata da americani e giapponesi su acciai di rotori (1CrMoV) e vessel (SA533B) (Mao e Takahashi, 1987; Foulds e Jewett, 1991; Kameda e Mao, 1992). Il CISE ha acquisito da alcuni anni tale metodica sperimentale, in particolare eseguendo analisi di validazione della tecnica mediante studi comparativi fra i dati di FATT 50 e K Ic determinati per via SP e i dati di riferimento, ottenuti da prove convenzionali su provini standardizzati. In tali analisi si è operato ovviamente su pezzi di materiale disponibile in quantità sufficiente per l'ottenimento di provette massive: acciai di rotori (CrMoV, NiCrMo), scatole ugelli (12Cr), tubi (2¼Cr1Mo) e corpi cilindrici (CuNi52Mo) di centrali termoelettriche, ritirati dal servizio.