29773 - METALLURGIA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di illustrare i criteri fondamentali per la caratterizzazione microstrutturale e meccanica dei materiali metallici. L’obiettivo è quello di fornire gli strumenti per: - la scelta dei materiali metallici più idonei alla realizzazione di componenti meccanici, operanti in particolari condizioni di esercizio; - l’individuazione delle cause di malfunzionamenti correlabili alle caratteristiche dei materiali. Particolare attenzione verrà dedicata alla presentazione delle principali tecniche di caratterizzazione microstrutturale, frattografica e meccanica dei materiali metallici.

Contenuti

Principali proprietà meccaniche e relative prove: resistenza a trazione, tenacità, durezza, resilienza, fatica, attrito ed usura.

Leghe metalliche e diagrammi di stato.

La solidificazione e i difetti di solidificazione - Nucleazione ed accrescimento di metalli puri e leghe. Microstrutture e difetti di solidificazione: loro influenza sulle proprietà meccaniche. Controllo delle microstrutture di solidificazione.

Elementi di struttura cristallina. Difetti reticolari puntiformi. Fenomeni correlati alla struttura cristallina e ai difetti reticolari puntiformi. Meccanismi di diffusione allo stato solido.

Difetti reticolari di linea e teoria della deformazione plastica – Deformazione elastica. Cenni alla fenomenologia della deformazione plastica dei metalli alla luce della teoria delle dislocazioni.

Meccanismi di rinforzo dei materiali metallici: alligazione, incrudimento, affinamento del grano, precipitazione e dispersione.

Diagramma Ferro-Carbonio - Fasi e costituenti strutturali. Fenomeni alla solidificazione e al raffreddamento di acciai e ghise. Microstrutture tipiche degli acciai e delle ghise in funzione del tenore di C, nell'ipotesi di validità del diagramma di equilibrio.

Designazione e classificazione degli acciai secondo normativa EN

Trasformazioni isoterme ed anisoterme negli acciai. Trasformazioni di fase (ferritica, perlitica, bainitica, martensitica) e curve di Bain (TTT e CCT).

Trattamenti termici degli acciai - Ricotture, normalizzazione, tempra e rinvenimento.

Principali trattamenti termochimici - Cementazione e nitrurazione. Influenza dei trattamenti termochimici su resistenza ad usura e a fatica

Acciai da costruzione di uso generale e acciai speciali da costruzione.

Leghe di alluminio – Principali elementi di lega. Designazione. Trattamenti termici. Proprietà meccaniche delle leghe di alluminio da fonderia e da deformazione plastica.

Strumenti e metodi per l'analisi microstrutturale e frattografica dei metalli

Criteri di scelta di materiali metallici in funzione delle applicazioni

Testi/Bibliografia

Dispense e appunti del docente

G.M. Paolucci, “Appunti dalle lezioni di Metallurgia per la laurea in Ingegneria Meccanica” Vol.1-2, Edizioni Libreria Progetto, Padova

W. Nicodemi “Metallurgia - Principi generali”, Zanichelli

A. Cigada, T. Pastore "Struttura e proprietà dei materiali metallici", Mc-Graw Hill

Donald R. Askeland, P Webster "The science and engineering of materials", Chapman & Hall

Metodi didattici

Lezioni in aula, con svolgimento secondo l'orario ufficiale, ed esercitazioni in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto

Strumenti a supporto della didattica

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

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Lorella Ceschini