66182 - METALLURGIA APPLICATA M

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce i processi per l'ottenimento dei principali metalli e leghe, la funzione degli elementi di lega nella esecuzione dei trattamenti termici e le principali lavorazioni cui sono assoggettati le leghe metalliche e i compositi a matrice metallica per renderle idonee all'impiego industriale.

Contenuti

Prerequisiti

L’allievo che accede a questo insegnamento dovrebbe possedere le nozioni di base della Scienza dei Metalli che verranno, comunque, richiamate durante la parte introduttiva del corso.

Introduzione

Concetti di base concernenti le leghe metalliche: diagrammi di fase, microstruttura, solidificazione, deformazione plastica, meccanismi di rinforzo.

Proprietà meccaniche dei materiali metallici: prove di durezza, trazione, fatica, resilienza e creep.

Leghe di Alluminio

Processi estrattivi, proprietà meccaniche e chimico-fisiche, designazione.

Leghe per deformazione plastica e leghe da fonderia: effetti dei principali elementi di lega sulle caratteristiche tecnologiche del materiale, sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche.

Principali processi fusori e di deformazione plastica utilizzati con le leghe di alluminio.

Processi di saldatura e loro effetti su microstruttura e proprietà meccaniche.

Trattamenti termici: ricottura e solubilizzazione seguita da tempra e invecchiamento. Scelta dei corretti parametri di trattamento in funzione della composizione, della storia tecnologica della lega e dell’applicazione a cui è destinato il materiale. Effetto del trattamento su microstruttura e proprietà meccaniche.

Leghe di Titanio

Processi estrattivi, proprietà meccaniche e chimico-fisiche, designazione.

Leghe a: Principali elementi di lega, trattamenti termici e termo meccanici. Effetti del trattamento sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche.

Leghe a+b: Principali elementi di lega, trasformazione martensitica e della fase b secondaria. Trattamenti di ricottura in campo b, ricottura duplex, ricottura in campo a+b. Effetti sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche.

Leghe b (leghe stabilizzate ed ad alte prestazioni): principali elementi di lega, trattamenti di ricottura in campo beta, deformazione in campo beta, ricottura duplex. Effetti sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche.

Processi di saldatura e loro effetti su microstruttura e proprietà meccaniche delle varie leghe.

Laboratorio

Tecniche di analisi chimica, frattografica e metallografica su leghe di Al, Ti e Mg.

Testi/Bibliografia

Diapositive delle lezioni tenute in aula

Materials Science and Engineering: An Introduction. William D. Callister, Jr, David G. Rethwisch. 2010 John Wiley & Sons

Light Alloys 4th Edition. I. Polmear. Butterworth-Heinemann - 2005.

Titanium. G. Luetjering, J.C. Williams. Springer - 2003.

ASM Handbook, Volume 2 - Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials

Metodi didattici

Il Corso si sviluppa tramite lezioni frontali avvalendosi di sussidi audiovisivi con dimostrazioni di laboratorio, compatibilmente con con l'evoluzione della pandemia legata al COVID-19.

Tutto il materiale di supporto didattico è fruibile dagli studenti.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di verifica ha lo scopo di accertare il livello raggiunto negli obiettivi di apprendimento specificati nella sezione “Conoscenze e abilità da conseguire”. In particolare questa mira a valutare la capacità: i) di identificare, in funzione di una applicazione specifica, la lega più adatta e/o il trattamento più appropriato da utilizzare per la produzione di un componente, ii) di individuare le cause che hanno portato ad un cedimento imprevisto del materiale.

L'esame è composto di due parti. Una parte strutturata, costituita da un test a risposte multiple (45 minuti) da svolgersi sulla piattaforma EOL, ed una parte non strutturata consistente di una interrogazione orale.

Le due prove vengono valutate in trentesimi e concorrono alla definizione del voto finale.

Non è ammesso l'uso di libri di testo e degli appunti di lezione.

È suggerito di presentarsi muniti di una calcolatrice (non è ammessa quella disponibile su dispositivi tipo tablet o cellulari) e del necessario per tracciare diagrammi (matite, righello, squadra, gomma, temperamatita). Il materiale sul quale redigere le prove (fogli protocollo, ecc.) sarà reso disponibile dal docente.

Qualora l'evoluzione della pandemia COVID19 non permettesse di tenere gli esami in presenza, questi verrebbero tenuti utilizzando le piattaforme on-line fornite dall'ateneo. La struttura dell'esame rimarrebbe invariata.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore e PC, lavagna tradizionale. Laboratorio (attrezzatura per preparazione all'analisi microstrutturale; microscopi stereoscopici ed ottici con analizzatore di immagine; durometri; attrezzature per prove di trazione).

Il materiale didattico è disponibile sulla piattaforma VIRTUALE.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Morri