Docente

prof. Fabio MIANI

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso intende fornire tre blocchi di conoscenze e abilità, tra loro strettamente connessi:

1)  comprensione meccanismi e fondamenti del comportamento meccanico dei materiali metallici in relazione alla loro costituzione e micro(nano)struttura;
2)  conoscenza delle principali classi di materiali metallici (Leghe del Ferro, cenni a Cu, Al): normativa, proprietà, applicazioni;
3)  conoscenza dei mezzi di modifica del comportamento meccanico (trattamenti, principi di rafforzamento) con particolare attenzione alle leghe del ferro.

Competenze acquisite

- Correlazioni principali tra struttura e proprietà dei materiali metallici.
- Prevedere gli effetti di trattamenti termici sulle proprietà meccaniche di leghe ferrose.
- Caratteristiche di impiego, trattamenti e designazione di acciai e ghise.

Questo programma e’ quello impartito nel corso del precedente anno accademico a titolo di esempio; gli allievi che avessero frequentato il corso negli anni precedenti sono pregati di contattare il docente via e-mail per concordare le modalita’ di esame.

Programma

Costituzione dei materiali metallici: ordinamento atomico; strutture dei metalli; soluzioni solide e composti intermetallici; termodinamica metallurgica, equilibri chimici e di fase (richiami) (3 ore).
Costituzione dei materiali metallici: regola delle Fasi; diagrammi di Energia Libera e diagrammi di Equilibrio di Fase, diffusione atomica in metalli e leghe (3 ore).
Microstruttura: solidificazione; nucleazione; sottoraffreddamento; strutture; segregazioni; trasformazioni di fase nel solido; trasformazione martensitica (4 ore).
Struttura e difetti: difetti di punto; dislocazioni; moto; interazioni; sorgenti e incrudimento (2 ore).
Proprietà meccaniche: modulo elastico, modello fisico; deformazione plastica monocristallo; snervamento, rottura; incrudimento; curve tensione/deformazione (unità nominali/effettive); durezza; invecchiamento per deformazione (4 ore).
Resistenza dei materiali: meccanismi di rafforzamento dei materiali metallici, riassetto e ricristallizzazione (3 ore).
Rottura: frattura; teoria di Griffith; modalità di frattura; morfologie; rottura per fatica; meccanismo; frattografia; influenza della struttura;  prove sui materiali metallici (8 ore).
Leghe del Ferro: metallurgia fisica: diagramma Fe-C; curve di trasformazione; trattamenti termici; rinvenimento; temprabilità degli acciai (6 ore).
Leghe del Ferro: designazione, trattamenti ed impieghi: acciai per uso generale, acciai speciali da costruzione, acciai per utensili, acciai inossidabili, ghise (8 ore).
Leghe non ferrose: principali tipi e applicazioni delle leghe di rame e alluminio (4 ore).
Esercitazioni: metallurgia fisica; proprietà dei materiali metallici; acciai, ghise, leghe non ferrose (26 ore).
Ulteriori esercitazioni (6 ore).

Bibliografia

- Metallurgia, Dispense del Corso,  appunti dalle lezioni
- A. Cigada, T. Pastore Struttura e proprieta’ dei Materiali Metallici, Mc-Graw
- Hill 2012- W. Nicodemi Acciai e Leghe non ferrose, Zanichelli Editore, 2000
- R. E. Smallman PhD A.H.W. Ngan PhD Modern Physical Metallurgy, Eighth Edition

Slides and Online Materials at: University of  Roma La Sapienza/ University of Cassino

http://www.metallurgia.unicas.it/Libro/index.html

http://www.metallurgia.unicas.it/materiale-didattico-6.html

Lo user manual per questo software e’ disponibile a: http://www.computherm.com/download/Pandat2013_Manual.pdf

Modalità d'esame

prova scritta e orale

Per seguire il corso tenuto dal nuovo docente per l’ A.A. 2014/2015 è indispensabile utilizzare il software Pandat, scaricabile gratuitamente in modalità demo ( utilizzo fino a tre componenti) disponibile alla pagina