L'attività scientifica riguarda i seguenti filoni principali di ricerca:
- Leghe ferrose (acciai e ghise) e leghe leggere (di alluminio, titanio e magnesio): correlazioni tra processo, microstruttura e proprietà meccaniche..
- Compositi a matrice metallica: correlazioni tra processo, microstruttura e proprietà meccaniche.
- Comportamento tribologico di materiali metallici ed effetto di trattamenti di modificazione superficiale.
- Comportamento a fatica dei materiali metallici: influenza della microstruttura
- Superplasticità di materiali metallici e compositi.
- Aspetti metallurgici della produzione di componenti metallici (acciai, leghe di alluminio e di titanio) mediante additive manufacturing, con particolare riferimento ai processi di Selective Laser Melting (o Laser Powder Bed Fusion) e Wire and Arc Additive Manufacturing.
- Nell’ambito di consolidate e continuative collaborazioni con importanti aziende del settore automotive e delle macchine automatiche, oltreché Università nazionali ed internazionali, si effettuano caratterizzazioni microstrutturali e prove meccaniche (sia a temperatura ambiente che ad alta temperatura), volte ad ottimizzare le prestazioni di componenti meccanici ad alte prestazioni. Si studiano le condizioni ottimali di produzione e di trattamento termico, e si valutano gli effetti anche di lunghi tempi di permanenza in temperatura sulle proprietà statiche , a fatica e tribologiche, in funzione di composizione chimica, processo produttivo e trattamento termico o superficiale.
- 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.
- Nell’ambito della caratterizzazione tribologica dei materiali si effettuano prove di strisciamento, atte a valutare coefficiente d’attrito e resistenza ad usura di diverse coppie tribologiche di interesse industriale, anche valutando gli effetti di trattamenti di modificazione superficiale, sia tradizionali che innovativi.
- Nell’ambito della caratterizzazione a fatica, si effettuano prove di fatica (push-pull e a flessione rotante, anche ad alta temperatura), valutando gli effetti di composizione, processo produttivo, tensioni residue e microstruttura.
- 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.
- Si approfondiscono le caratteristiche microstrutturali indotte nei metalli (acciai, leghe di alluminio e di titanio) da processi di additive manufacturing (Selective Laser Melting (Laser Powder Bed Fusion) e Wire and Arc Additive Manufacturin) correlandole alle condizioni di processo e alle corrispondenti caratteristiche microstrutturali proprietà meccaniche.