74924 - LEGHE LEGGERE E COMPOSITI A MATRICE METALLICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente avrà: a) competenze nelle tecniche di produzione e lavorazione delle leghe leggere e dei materiali compositi a matrice metallica CMM, b) capacità di discriminare le tecniche di produzione da utilizzare con le varie leghe leggere e CMM in funzione dell’applicazione del componente da realizzare, c) conoscenza delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche delle leghe leggere e dei materiali compositi CMM in funzione del trattamento termico e della tecnica di produzione.

Contenuti

- Leghe di alluminio, magnesio e titanio: processi estrattivi, nomenclatura, processi tecnologici, trattamenti termici, proprietà meccaniche, fisiche, e chimiche.

- Concetto e definizioni di materiali compositi. Funzione della matrice e del rinforzo. Classificazione dei compositi. 

- Tipologie di rinforzo, proprietà meccaniche, metodi di produzione.

- Processi produttivi  in fase solida e liquida dei CMM (Diffusion Bonding, Metallurgia delle Polveri, Compocasting, processi per infiltrazione, Osprey). 

- Processi di produzione dei CMM in situ

- Lavorazioni secondarie dei CMM: estrusione, forgiatura, laminazione, pressoculata, saldatura

- Meccanica dei Compositi: Slab Model e Shear lag Model

- Interfaccia matrice-rinforzo nei CMM: stati tensionali, modello di Metcalfe, prove di trazione e compressione sulle fibre.

- Microstruttura della matrice metallica: effetto della presenza del rinforzo su dislocazioni, precipitazione e ricristallizzazione.

- Meccanismi di frattura, danneggiamento e propagazione delle cricche nei CMM

Testi/Bibliografia

 Non è necessario l'acquisto di testi specifici, essendo disponibili testi sulle banche dati on line di ateneo ed essendo fornito a lezione materiale didattico aggiornato. Per ulteriori approfondimenti si consigliano comunque:

Testi 

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 02 - Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials

An Introduction to Metal Matrix Composites, TW Clyne, PJ Whiters. 1995 Cambridge University Press

Fundamentals of metal-matrix composites  edited by S. Suresh, A. Mortensen, and A. Needleman. 1993  Butterworth-Heinemann. 

Metal and Ceramic Matrix Composites Edited by Brian Cantor, Fionn Dunne and Ian Stone. 2004 IOP Publishing Ltd

An introduction to composite materials - Derek Hull, T. W. Clyne - 1996 - Technology & Engineering

Engineered materials Handbook Vol. 1: Composites, ASM International

Composite materials: design and applications - Daniel Gay, Suong V. Hoa, Stephen W. Tsai - 2003 - Technology & Engineering

Databases on line

University of Bologna

http://www.crcnetbase.com/page/engineering_ebooks

University of Cambridge

http://www.doitpoms.ac.uk

http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/fibre_composites/index.php

University of Liverpool

http://www.matter.org.uk/universities.htm

Metodi didattici

Lezioni in aula, con svolgimento secondo l'orario ufficiale. Eercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avverrà attraverso un test scritto a risposte multiple seguito da domande orali per valutare il raggiungimento dei seguenti obiettivi:  

a) conoscenza delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche delle leghe di Al, Mg e Ti

b) conoscenza delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche dei rinforzi

c) conoscenza delle tecniche di produzione e lavorazione dei materiali compositi a matrice metallica CMM  

d) conoscenza delle proprietà fisiche, chimiche e meccaniche dei materiali compositi CMM

e) capacità di discriminare le tecniche di produzione in funzione dell’'utilizzo del componente da realizzare 

Strumenti a supporto della didattica

L'attività didattica verrà effettuata avvalendosi di lavagna, PC e videoproiettore.
Il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite AMS Campus. Tale materiale dovrebbe essere stampato e portato a lezione

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Morri