Fattore di intensità di tensione
Il fattore di intensità di tensione K descrive l'aumento di tensione sulla punta di una cricca. Dipende dalla tensione di trazione, dalla lunghezza della cricca e dalla geometria del componente. Se K supera il valore del materiale K_IC, la cricca si propaga rapidamente.
Meccanismo d'azione fisico-chimico
In corrispondenza dell'apice di una cricca si concentrano le tensioni. La tensione lì diventa teoricamente infinita. Il fattore di intensità delle tensioni K indica l'entità di questa sovratensione. Si calcola K dalla tensione nominale, dalla lunghezza della cricca e da un fattore geometrico. L'unità di misura è MPa·√m. Ogni materiale resiste fino a un valore critico K_IC. Se K è minore di K_IC, la cricca rimane stabile o cresce solo lentamente. Se K è maggiore di K_IC, la cricca si propaga improvvisamente.
Rilevanza metallurgica e rischi nella saldatura
I cordoni di saldatura contengono spesso piccole cricche o microcricche. Inoltre, le tensioni residue di saldatura generano elevate tensioni di trazione. Entrambi i fattori aumentano il fattore di intensità delle tensioni K. Nella zona termicamente alterata può formarsi martensite. La martensite ha una bassa tenacità alla frattura K_IC. Allora basta anche una piccola cricca per portare K oltre K_IC. La cricca cresce in modo fragile e senza preavviso. L'idrogeno nel metallo deposto accentua questo pericolo.
Pratica di officina e istruzioni operative
Evita le cricche con una preparazione pulita dei lembi e con materiali d'apporto adeguati. Rispetta la temperatura di preriscaldo prescritta. Questo rallenta il raffreddamento e previene la formazione di martensite dura. Riduci le tensioni residue di saldatura con una sequenza di saldatura mirata o con un trattamento di distensione. Se dopo la saldatura trovi una cricca, misurane la lunghezza e valutala con un metodo di meccanica della frattura. Se K supera il valore ammissibile, la cricca deve essere completamente rimossa e risaldata.