2. Materiali
3. Tecnologie
4. Requisiti di progettazione
CAPITOLO 2 - MATERIALI
2.2 - ALTRI MATERIALI
2.2.1 - Acciai Speciali

La vastissima esperienza maturata dalle industrie nella costruzione di scocche in acciaio ha portato a soluzioni sempre più raffinate ed ottimizzate.

Per ottenere ulteriori progressi nella riduzione dei pesi mantenendo le tecnologie dell’acciaio, la via che presenta le maggiori prospettive è quella che prevede la sostituzione degli acciai convenzionali con acciai a media o alta resistenza per quel 20% circa di componenti la cui progettazione è vincolata dai valori di sollecitazione, piuttosto che dalle esigenze di rigidezza. In questo modo è possibile ridurre gli spessori e quindi le masse, con un risparmio quantificabile nel 30-50% per ogni singolo componente.

Gli acciai speciali trovano sempre più numerose applicazioni nelle scocche portanti anche grazie alla disponibilità di nuovi processi tecnologici come iwelded tailor blankse l’idroformatura.

Gli elementi interessati sono fondamentalmente quelli che gestiscono il comportamento a crash, dato che i carichi dinamici di esercizio risultano generalmente molto inferiori.

Tra questi in particolare si possono indicare:

  • Barre paraurti;
  • Barre anti intrusione;
  • Longheroni;
  • Rinforzi dei montanti B.

Fra i tipi di acciai utilizzabili sono di particolare importanza:

  • HSLA

Sviluppati negli ultimi 15 anni, presentano elevata resistenza ma bassa formabilità.

  • Dual Phase Steel

Hanno buone qualità di formabilità, ma presentano problemi di saldabilità.

Tipo di acciaio

UTS [MPa]

Rp0.2 [MPa]

A50 [%]

Spessore [mm]

HSS

380-480

340-410

26-30

0.6-9.5

HSLA

350-590

410-680

70-96

0.4-9.5

Dual Phase

340-810

550-1070

90-106

0.5-2.2

Proprietà meccaniche di alcuni acciai speciali

Gli svantaggi relativi all’impiego di questi materiali nella produzione di strutture automobilistiche sono principalmente:

  • Bassa formabilità: essa diminuisce con l’aumentare della resistenza e porta a problemi di frattura (cracking) e splitting durante lo stampaggio
  • Degrado delle proprietà meccaniche nella zona termicamente alterata durante la saldatura;
  • Maggior ritorno elastico

E’ necessario utilizzare presse con tonnellaggio maggiore (mediamente 500 t rispetto alle 300 t per acciai convenzionali);

  • Minore esperienza con stampi e matrici per lo stampaggio.

Recentemente è stato proposto anche l’impiego di acciai inossidabili austenitici.
Essi combinano una buona formabilità con un’eccellente resistenza a corrosione e alle temperature elevate, oltre ad avere elevata resistenza meccanica.

Gli svantaggi principali sono:

  • Costi elevati;
  • Necessità di particolari trattamenti superficiali per le matrici delle presse per lo stampaggio.
 
 
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