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Lorella Ceschini

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/21 METALLURGIA

Temi di ricerca

Parole chiave: Superplasticità Compositi a matrice metallica Attrito Resistenza a trazione Tribologia Usura Microstruttura Fatica Leghe di alluminio Leghe di Magnesio Acciai Ghise Trattamenti termici Additive manufacturing Selective Laser Melting

L'attività scientifica riguarda i seguenti filoni principali di ricerca:

  1. Leghe di alluminio e magnesio: correlazioni tra processo, microstruttura e proprietà meccaniche.
  2. Compositi a matrice metallica: correlazioni tra processo, microstruttura e proprietà meccaniche.
  3. Comportamento tribologico di materiali metallici ed effetto di trattamenti di modificazione superficiale.
  4. Ottimizzazione delle condizioni di processo, con particolare riferimento ai trattamenti termici, di acciai e ghise.
  5. Superplasticità di materiali metallici e compositi.
  6. Aspetti metallurgici della produzione di componenti metallici mediante additive manufacturing
  1. Nell’ambito di consolidate e continuative collaborazioni con importanti aziende automotive (Ducati e Ferrari) e Università internazionali, si effettuano caratterizzazioni microstrutturali e prove meccaniche (sia a temperatura ambiente che ad alta temperatura), volte ad ottimizzare le prestazioni di componenti critici quali, ad esempio, teste motore e pistoni. Si studiano le condizioni ottimali di trattamento termico (determinando le curve di invecchiamento) e si valutano gli effetti di linghi tempi di permanenza in temperatura sulle proprietà statiche e cicliche, in funzione di variazioni compositive.
  2. Le attività di ricerca sui compositi a matrice metallica (in particolare a matrice di alluminio e rinforzo particellare, micro e nano) riguardano diversi aspetti, quali ad esempio: processi produttivi, deformazioni plastiche, saldature innovative (quali friction stir welding e linear friction welding). Le caratterizzazioni meccaniche comprendono: prove statiche, di fatica, tribologiche, sia a temperatura ambiente che ad alta temperatura.
  3. Nell’ambito della caratterizzazione tribologica dei materiali si effettuano prove atte a valutare coefficiente d’attrito e resistenza ad usura di diverse coppie di interesse industriale, anche valutando gli effetti di trattamenti di modificazione superficiale, sia tradizionali che innovativi.
  4. Lo studio sulle leghe ferrose (acciai e ghise) è rivolto a valutare gli effetti dei processi produttivi e delle condizioni di trattamento termico sulle proprietà statiche, a fatica e tribologiche. Studi recenti riguardano, ad esempio, la caratterizzazione a fatica, con e senza intaglio, di acciai da utensili e da nitrurazione. Si stanno eseguendo anche valutazioni degli effetti dei trattamenti termici sulla stabilità dimensionale, le proprietà meccaniche e la resistenza a corrosione di acciai per stampi. Nell’ambito delle ghise sono in corso studi atti a valutare gli effetti di permanenza in temperatura su innovative leghe sferoidali austemperate.
  5. Gli studi sulla superplasticità riguardano la messa a punto di cicli termomeccanici atti ad indurre, in diversi materiali metallici, microstrutture idonee al flusso superplastico. Si effettuano prove in regime di superplasticità, per identificare le condizioni ottimali di temperatura e velocità di deformazione per avere i massimi allungamenti a rottura, con il minor livello di cavitazione.
  6. Si approfondiscono le caratteristiche microstrutturali indotte nei metalli da processi di additive manufacturing (selective laser Melting) correlandole alle condizioni di processo e alle corrispondenti proprietà meccaniche.