METODOLOGIE METALLURGICHE E METALLOGRAFICHE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2014/2015
- Docente
- MATTIA MERLIN
- Crediti formativi
- 6
- Percorso
- INDUSTRIALE
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- ING-IND/21
Obiettivi formativi
- Scopo del corso è di impartire conoscenze riguardanti il riconoscimento e l’interpretazione delle principali strutture di acciai e ghise, in relazioni ai differenti trattamenti termici massivi e superficiali. Lo studente imparerà le più importanti tecniche di indagine dei materiali metallici.
Prerequisiti
- Lo studente deve possedere le conoscenze di base della Scienza dei Metalli.
Contenuti del corso
- Richiami di Metallurgia: diagrammi di stato, diagramma Fe-C, curve TTT e CCT, fasi e costituenti strutturali.
Microstrutture degli acciai e delle ghise (ghise bianche, grigie, vermiculari e sferoidali). Reattivi di attacco (ASTM E407, UNI 3137).
Aspetti base della Siderurgia. Ciclo integrale e ciclo da rottame, colata in fossa e colata continua. Processi di deformazione plastica a caldo e a freddo per produzione di semilavorati.
Solidificazione. Sottoraffreddamento termico e costituzionale. Segregazioni maggiori e minori nei lingotti e nelle barre da colata continua. Fenomeno del bandeggio (UNI 8449).
Inclusioni non metalliche (Norma UNI EN 10247): identificazione di ossidi, nitruri, solfuri e metodi per limitare la pericolosità delle inclusioni.
Analisi della dimensione del grano: metodi per la valutazione della dimensione del grano austenitico. (UNI EN ISO 643 e ASTM E112).
Trattamenti termici di tempra, normalizzazione e ricottura (completa, isotermica, di lavorabilità, pendolare): aspetti pratici.
Cenni ai trattamenti termici superficiali: aspetti pratici.
Caratterizzazione di acciai sottoposti a trattamenti termochimici (cementazione UNI 5381, nitrurazione UNI 5478, carbonitrurazione UNI 5479).
Descrizione ed riconoscimento dei principali difetti negli acciai (di solidificazione, di trattamento termico, di lavorazione).
Tecniche di indagine metallografica (aspetti teorici): esame visivo, microscopia ottica (OM), microscopia elettronica a scansione (SEM), microscopia elettronica a trasmissione (TEM). Tecniche microanalitiche: spettroscopia in dispersione di lunghezza d’onda (WDS), spettroscopia in dispersione di energia (EDS) e analisi Electron Back-Scattered Diffraction (EBSD). Cenni di analisi chimica quantometrica (OES). Esame micrografico con replica (UNI 6327, UNI 9993).
Tecniche di analisi metallografica (aspetti pratici): nel corso verranno spiegate e mostrate in laboratorio tutte le fasi di preparazione e analisi metallografica di manufatti metallici (taglio, inglobatura, lucidatura, attacco e osservazione). Esecuzione di prove di durezza (Vickers: UNI EN 6507, Brinell: UNI EN 6506, Rockwell: UNI EN 6508) e di profili di durezza Vickers su pezzi cementati. Prove di durezza Shore e del confronto (Poldi).
Parte del corso è svolto direttamente in laboratorio (circa 20-24 ore) per trasferire allo studente le nozioni base della pratica metallografica e del riconoscimento delle microstrutture. Tali aspetti costituiscono un bagaglio di conoscenze importanti nella vita lavorativa del futuro ingegnere meccanico sia per casi pratici di analisi di inconveniente (Failure Analysis), sia qualora si trovasse a dover gestire un laboratorio di analisi di materiali metallici. Metodi didattici
- Lezioni frontali e di laboratorio
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L'esame è orale e diviso in 2 parti.
La prima parte viene svolta in laboratorio e lo studente deve dimostrare di avere acquisito le competenze fondamentali per la preparativa metallografica e per l'interpretazione della microstruttura dei materiali metallici (in particolare acciai e ghise), in relazione anche ai processi di produzione e di trattamento termico. La seconda parte della prova ha lo scopo di verificare la comprensione degli argomenti teorici spiegati a lezione; in questa fase verrà valutata non tanto la capacità di ripetere gli argomenti esposti, ma di collegare ed elaborare in maniera critica i diversi aspetti affrontati durante il corso.
Lo studente deve dimostrare una sufficiente comprensione degli argomenti in entrambe le parti in cui è suddiviso l'esame. Testi di riferimento
- 1) G.M. Paolucci, Lezioni di Metallurgia Vol.1 e 2, Ed. Libreria Progetto Padova
2) Appunti delle lezioni
