Il mito della formatura

Partiamo da una domanda:
è possibile formare componenti complessi con un acciaio avente un carico di rottura di 1400 MPa e un allungamento solo del 3-4%?

A qualcuno sembrerà strano, ma la risposta è sì - ed ecco perché. Nell'acciaio altoresistenziale di nuova generazione (AHSS) e nell'acciaio ultra-altoresistenziale (UHSS) l'allungamento non è uguale alla formabilità.

Il preconcetto secondo cui la formabilità di un acciaio viene misurata unicamente con il suo valore di allungamento è una convinzione che, purtroppo, alcuni produttori continuano a sostenere. Ne conseguono opportunità mancate di miglioramento dei componenti automobilistici e il mancato sfruttamento di tutte le potenzialità dell'acciaio altoresistenziale. Con un'attenta analisi è facile capire l'origine di questo mito.

Dietro c'è dell'altro

Tutto parte dalla prova di allungamento, che viene eseguita semplicemente "disassemblando" un campione di acciaio fino a quando non si rompe. La deformazione che si verifica prima della rottura viene poi misurata in percentuale: si ottiene così il valore di allungamento. Originariamente, questo test è stato ideato quando gli acciai dolci tradizionali erano i più comuni, prima dell'affermazione degli acciai altoresistenziali.

Quando si esegue il test sugli acciai dolci, è vero che la formabilità è strettamente legata all'allungamento del materiale, poiché la deformazione si verifica in modo uniforme su 80 mm. Tuttavia, in virtù delle microstrutture complesse, l'AHSS e l'UHSS non si comportano allo stesso modo e misurare l'allungamento sugli 80 mm non fornisce un valore di formatura accurato.

Lars Troive, esperto in formatura di SSAB, spiega:
"Le classiche qualità tradizionali di acciaio dolce hanno un comportamento di deformazione più globale. Se una qualità di acciaio altoresistenziale di nuova generazione può mostrare un allungamento di solo il 3 o 4%, questo viene misurato sugli 80mm, quando invece gran parte della deformazione si verifica localmente".

Un ottimo modo per misurare il limite di formatura effettivo dell'AHSS e dell'UHSS è creare una griglia di 2 x 2 mm su un provino da trazione e osservare l'area vicina all'area di rottura dopo il test. Ad esempio, se osserviamo una prova di trazione eseguita sull'acciaio altoresistenziale di nuova generazione Docol® 1000DP, notiamo che la deformazione si concentra nell'area in cui si è verificata la rottura.

"Osservando da una distanza di 2 mm e misurando la deformazione della griglia, si può notare che si è allungata del 20%. L'allungamento sugli 80 mm, d'altra parte, è solo del 10%. Inoltre, nella formatura di un piccolo elemento, quasi tutte le deformazioni si verificano localmente. Pertanto, un test di trazione convenzionale che misura l'allungamento su una distanza di 80 mm non dice granché sulla formabilità di un acciaio altoresistenziale", afferma Troive.

Consultare l’FLD

Dove puoi trovare informazioni accurate sulla formatura delle diverse qualità di AHSS e UHSS? Forniamo diagrammi dei limiti di formabilità (FLD) per ogni qualità di acciaio Docol®.
L’FLD mostra i risultati di diversi test eseguiti sulla base di osservazioni dell'allungamento locale in diverse condizioni di sforzo, vale a dire non solo nei test di trazione. Oltre all’FLD, possiamo fornire ulteriori informazioni e consigli su Docol® AHSS per consentire di capitalizzare al massimo la scelta del materiale.

Quindi sfatiamo il mito una volta per tutte. Per l'AHSS e l'UHSS non vanno utilizzati i risultati sull'allungamento come unica misura della formabilità di un acciaio. Entrano in gioco molti altri elementi, e le possibilità di passare a un acciaio più altoresistenziale sono maggiori di quanto si possa pensare.