METALLURGIA II
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2017/2018
- Docente
- MATTIA MERLIN
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- ING-IND/21
Obiettivi formativi
- Per una corretta progettazione dei componenti meccanici ed un idoneo impiego in esercizio dei materiali metallici, l'ingegnere deve conoscere in modo approfondito alcune tra le leghe metalliche più diffuse che ha a disposizione ed i fattori che ne influenzano la microstruttura e quindi le proprietà meccaniche. Il corso si prefigge pertanto di impartire agli studenti le conoscenze relative alle caratteristiche e alle proprietà di alcune delle leghe metalliche più importanti, particolarmente diffuse in ambito ingegneristico. In particolare, lo studente acquisirà la necessaria sensibilità per comprendere la correlazione tra processo, microstruttura e proprietà. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente sarà in grado di affrontare la scelta del materiale più adatto per la realizzazione di un componente meccanico in relazione alla specifica applicazione e alle condizioni di esercizio.
Prerequisiti
- Lo studente deve possedere le conoscenze di base della metallurgia e deve essere in grado di riconoscere le microstrutture degli acciai al carbonio.
Contenuti del corso
- - Cenni sui processi siderurgici di fabbricazione dell'acciaio: ciclo integrale e ciclo da rottame, colata continua e colata in fossa. (2,5 ore)
- Richiami su normative e definizione degli acciai (UNI EN 10020, UNI EN 10025, UNI EN 10027). Designazione numerica ed alfanumerica. Classificazione: acciai non legati e legati, acciai di qualità e acciai speciali. (2,5 ore)
- Acciai per impieghi strutturali e acciai speciali da costruzione (da bonifica, da carbocementazione, da nitrurazione, per molle, per cuscinetti). Acciai microlegati HSLA e laminazione in controllo. Acciai innovativi ad alta resistenza (AHSS), acciai TRIP e Q&P, acciai TWIP. (7,5 ore)
- Acciai inossidabili. Proprietà generali ed effetto degli elementi in lega, diagramma di Schaeffler. Sensibilizzazione. Acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici, austeno-ferritici (duplex), indurenti per precipitazione (PH). Potenzialità e limiti delle diverse tipologie di acciaio inossidabile, trattamenti termici e applicazioni (7,5 ore)
- Acciai per utensili. Proprietà necessarie per l'impiego. Influenza degli elementi in lega. Cicli produttivi degli acciai da utensili e trattamenti termici. Classificazione degli acciai da utensili (UNI e AISI); acciai per lavorazioni a freddo, a caldo e acciai rapidi. (5 ore)
- Ghise. Processi di solidificazione. Diagramma Fe-C-Si: carbonio equivalente. Influenza degli elementi in lega sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche. Inoculazione e sferoidizzazione. Ghise bianche, ghise grigie, ghise malleabili, ghise sferoidali, ghise sferoidali austemperate (ADI). Trattamenti termici. (5 ore)
- Alluminio e sue leghe. Cenni al processo di produzione dell'alluminio primario: processo Bayer e Hall-Herault. Proprietà dell'alluminio puro e delle leghe di alluminio: effetto degli elementi in lega. Classificazione e designazione delle leghe di alluminio: leghe da deformazione plastica e leghe da fonderia. Trattamenti termici. Processi tradizionali ed innovativi di fonderia delle leghe di alluminio. (15 ore)
- Magnesio e sue leghe: proprietà e trattamenti termici. (2,5 ore)
- Titanio e sue leghe: leghe a, a+ß e ß. Proprietà, trattamenti termici e trasformazioni microstrutturali. (2,5 ore)
- Leghe a memoria di forma NiTi. Effetto memoria di forma ed effetto superelastico: aspetti meccanici e microstrutturali. Realizzazione di strutture attive funzionali. (5 ore)
- Metallurgia della saldatura. Fenomeni metallurgici e microstrutturali nei giunti saldati. Difetti di saldatura: cricche a caldo e cricche freddo. (5 ore) Metodi didattici
- Lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame è orale, consta di domande su tutti gli argomenti affrontati durante il corso ed ha lo scopo di verificarne la comprensione. Verrà valutata non tanto la capacità di ripetere tali argomenti, ma di elaborarli in maniera critica. Lo studente deve dimostrare di aver compreso le caratteristiche principali delle diverse classi di materiali metallici per una loro corretta scelta ed applicazione. Il voto viene formulato sulla base della verifica del livello di raggiungimento degli obiettivi formativi indicati.
Testi di riferimento
- - Appunti del docente disponibili sul sito del corso alla pagina "Materiale didattico".
- A. Cigada, T. Pastore, Struttura e proprietà dei materiali metallici, McGraw-Hill.
Alcuni argomenti specifici possono essere approfonditi nei seguenti testi:
- G.M. Paolucci, Lezioni di Metallurgia Vol.1 e 2, Ed. Libreria Progetto Padova.
- G. Di Caprio, Gli acciai inossidabili, Hoepli Editore.
- C. Cibaldi, "I criteri di scelta e di trattamento degli acciai da costruzione e da utensili", Collana tecnica AQM.
- Istituto Italiano della Saldatura, Saldatura per fusione, Vol. 1 e Vol. 2, Hoepli Editore.
- G. Krauss, Steels: processing, structure and performance, ASM International.
- M. Y. Demeri, Advanced high-strength steels: science, technology and applications, ASM International.
