usùra
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Lessico
sf. [sec. XX; dal francese usure, da user, usare]. Logorio della superficie di due corpi a contatto e in moto relativo tra loro: l'usura dei battistrada, dei freni, delle scarpe. Fig.: sottoporre le forze, i nervi a eccessiva usura, a eccessivo logorio.
Metallurgia: tipi di usura
Si distinguono cinque tipi di usura: usura adesiva, usura abrasiva, usura corrosiva, usura erosiva e usura per fatica. Nei primi due casi si parla di usura pura, cioè dovuta a sole azioni di sfregamento. Nell'usura adesiva il danneggiamento è dovuto a saldature che si producono tra le asperità dei corpi metallici in contatto per effetto delle elevate pressioni locali, nei casi in cui si operi in assenza di lubrificazione o con lubrificazione molto scarsa; il moto relativo porta a rottura per taglio dei “ponti” formatisi. L'usura abrasiva si verifica a seguito di interposizione tra le superfici metalliche di particelle estranee dure che provocano delle vere e proprie arature nelle superfici. Nell'usura corrosiva è presente uno stadio di carattere corrosivo: le superfici metalliche possono presentare prodotti di corrosione, più o meno protetti per il metallo sottostante, che per effetto dell'azione meccanica dovuta al moto relativo vengono asportati, mettendo nuovo materiale metallico a contatto con l'ambiente corrosivo di lavoro. L'usura erosiva si rileva su superfici metalliche che vengono in contatto con un fluido in movimento: se il fluido contiene particelle solide, l'azione erosiva risulta ovviamente esaltata. Infine l'usura per fatica si manifesta sotto l'azione di carichi ripetuti durante il movimento di due corpi in contatto; il danneggiamento è quindi legato al cedimento superficiale del materiale metallico per fatica.
Metallurgia: prevenzione dall'usura
Al fine di prevenire o di limitare i danni derivati dall'usura è necessario curare la finitura delle superfici metalliche e le condizioni di lubrificazione; inoltre particolare attenzione deve essere messa nella scelta dei materiali da utilizzare e nella ricerca dei trattamenti termici più idonei, in relazione ai carichi di lavoro e all'ambiente in cui un organo deve lavorare. Per esempio le parti meccaniche che debbano operare con movimento relativo l'una rispetto all'altra vengono solitamente realizzate in materiali di diversa durezza (per esempio una in acciaio, l'altra in bronzo). Lo studio dei fenomeni di usura può essere condotto con prove di laboratorio o con prove pratiche di funzionamento. Sono particolarmente importanti a questo proposito le indagini sugli ingranaggi, sulle bronzine, sui cuscinetti a rotolamento e sugli utensili: tutti questi organi meccanici sono infatti soggetti a usura notevoli. Per gli ingranaggi, le bronzine e i cuscinetti a rotolamento, una prima indagine è visiva e lo stato delle superfici viene confrontato con una serie di fotografie campione, che individuano stadi d'usura e condizioni d'esercizio ben precisi. In un secondo tempo si procede a misurazioni quantitative dell'usura con strumenti di misura particolarmente precisi. Per quanto riguarda gli utensili, la conoscenza della loro resistenza all'usura nelle varie condizioni di lavoro consente di scegliere in modo opportuno gli utensili riducendo i tempi morti necessari alla loro sostituzione e il lavoro ausiliario necessario per la loro riaffilatura. Per esempio un utensile sgrossatore da tornio si ritiene usurato quando una delle misure VB, KT, KM, o il rapporto K=KaM/KaT, raggiunge un valore prefissato. Durante la lavorazione, nei punti di contatto tra utensile e pezzo si ha, nonostante la lubrificazione continua e abbondante, un forte sviluppo di calore a causa di un vero e proprio scambio di materiale tra utensile e pezzo, con conseguente usura dell'utensile. Sul petto dell'utensile, nel punto in cui il truciolo si piega, si crea un cratere e contemporaneamente il tagliente si trasforma in una faccia piana (labbro d'usura) nella parte superiore dell'utensile. Situazioni analoghe si creano anche sugli altri tipi di utensili durante la lavorazione dei pezzi meccanici.