Caratterizzazione di provini in acciaio smaltato tramite prove di trazione statiche ed a fatica

Vitreous enamels are protective coatings that, thanks to their proprieties, are widely used in many sectors, from constructions to the chemical industry. In the following thesis, the behaviour of enameled steel specimens used in the construction of domestic hot water cylinders was analyzed through static and cyclic tensile tests. The test campaign included the use of non-contact optical technologies (digital image correlation) to measure the strain, in combination with conventional measurements from the load cell and differential transformer from the testing machine. The experimental activity, that took place at the laboratory of the Department of Industrial Engineering and Mathematical Science consisted of the preparation and set-up of the instruments, preparation of the specimens, the execution and subsequent analysis of the tests through custom MatLab scripts. The achieved results made a correlation between the deformation of the steel substrate and the propagation of cracks in the enameled surface possible, making this a useful foundation for future studies of coated materials.

Gli smalti ceramici sono dei rivestimenti protettivi che, grazie alle loro caratteristiche, sono comunemente utilizzati per il rivestimento di materiali metallici in svariati settori, dall’industria chimica all’edilizia. Nel presente lavoro di tesi si è analizzato il comportamento di provini in acciaio smaltato provenienti dal lamierato utilizzato per la produzione di boiler tramite prove di trazione statiche ed a fatica. La campagna di test ha incluso l’utilizzo di tecniche ottiche non a contatto (digital image correlation o DIC) per mappare la deformazione locale del provino, insieme ad i dati della cella di carico e del sensore di spostamento appartenenti alla macchina. L’attività sperimentale svolta presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria Industriale e delle Scienze Matematiche ha previsto l’allestimento e la calibrazione degli strumenti utilizzati, la preparazione dei provini, l’esecuzione delle prove e l’elaborazione delle informazioni raccolte tramite script MatLab. Lo studio dei risultati ha permesso di correlare la deformazione del substrato metallico del provino con la propagazione delle rotture nello smalto rendendo il lavoro svolto una base per futuri sviluppi sullo studio di materiali rivestiti.