METALLURGIA MECCANICA
cod. 1006427

Anno accademico 2018/19
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Metallurgia (ING-IND/21)
Field
A scelta dello studente
Tipologia attività formativa
A scelta dello studente
48 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in ITALIANO

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere: mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà i metodi e le conoscenze sulla microstruttura ed i meccanismi di deformazione plastica che determinano il comportamento meccanico dei materiali metallici alle diverse temperature di lavoro e su recenti metodologie di produzione di componenti metallici, quali l’additive manufacturing. Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
mediante le esercitazioni pratiche svolte in classe o in laboratorio relativamente ad alcuni argomenti del programma, gli studenti apprendono come applicare le conoscenze acquisite in un contesto reale di problematiche industriali. Autonomia di giudizio: lo studente dovrà essere in grado di comprendere e valutare in maniera critica il legame tra parametri microstrutturali e di processo, in modo da ottimizzare la microstruttura ed i processi deformativi anche in condizioni operative non testate. Inoltre ambire a dare indicazioni sulla scelta di tecnologie di produzione innovative per la produzione di componenti metallici. Capacità communicative: tramite le lezioni frontali e il confronto con il docente, lo studente acquisisce il lessico specifico inerente la metallurgia meccanica. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere, in forma orale e in forma scritta, i contenuti del corso e le problematiche di metallurgia meccanica.
Capacità di apprendimento: lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze nell’ambito della metallurga meccanica attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o intraprendere percorsi di formazione successive.

Prerequisiti

conoscenze di Metallurgia

Contenuti dell'insegnamento

Il corso propone lo studio dei meccanismi di deformazione plastica che influenzano il comportamento meccanico dei materiali metallici a
differenti temperature. Una parte del corso sarà dedicata alla comprensione delle strutture ottenute da metallurgia delle polveri e da additive manufacturing e alla relazione intercorrente con il loro comportamento meccanico.

Programma esteso

Cenni alla struttura dei metalli: cristallografia, densità lineare e planare, mono e policristalli, deformazione dei reticoli cristallini.La solidificazione dei metalli e delle leghe.Difetti nei metalli solidificati: difetti di punto, di linea, di superficie (bordi di grano, geminati, stacking faults).La deformazione nei metalli: definizioni, curve tensione –deformazione di materiali metallici, metodi per aumentare la resistenza nei metalli e nelle leghe. Esempi di leghe di alluminio, acciai. Comportamento alla deformazione dei metalli alle alte temperature: richiami dei processi diffusivi, fenomeni di recupero e ricristallizzazione. La deformazione a caldo dei materiali metallici: curve tensione-deformazione ad alta T con esempi di materiali che subiscono recupero e materiali che ricristallizzano. Equazioni costitutive tra parametri di processo e microstrutturali. Case study: leghe di magnesio.Comportamento dei metalli allo scorrimento viscoso –creep: prove, formulazione teorica, metodi per aumentare le resistenza a creep di un material metallica. Case study: superleghe di Nichel.La superplasticità dei metalli: caratteristiche, requisiti microstrutturali, equazioni. Formatura superplastica per Diffusion Bonding. Metodi termomeccanici per ottenere una struttura a grano ultrafine. Case studies su acciai e leghe leggere per impiego automobilistico e aeronautico.
La metallurgia da polveri.Microstruttura e proprietà di component metallic prodotti per Addivitive Manufacturing. Case study: leghe Al-Si e Ti6Al4V.

Bibliografia

Le slides proiettate durante il corso sono rese disponibili agli studenti in formato pdf per invio direttamente al proprio indirizzo di posta elettronica. Sono consigliati i seguenti testi per lo studio degli argomenti trattati nel corso: i) R. W. Hertzberg, Deformation and Fracture of Engineering Materials, Fourth ed, John Wiley & Sons, (1996); ii) G.L. Dieter, Mechanical Metallurgy, 3 edizione (1986), McGraw-Hill Book Company, New York

Metodi didattici

Il corso si svolge in 6 CFU, che corrispondono a 48 ore di lezione. Le attività didattiche saranno condotte privilegiando lezioni frontali in aula nelle quali saranno affrontati gli argomenti del corso da un punto di vista teorico, al fine di favorire la comprensione dei temi dettagliati nel programma. Saranno condotte delle esercitazioni/laboratori su microstrutture prodotte con tecnologie innovative e durezze.

Modalità verifica apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene con una prova scritta e un orale. La prova scritta si articola in 3/4 quesiti che possono vertere su contenuti teorici e o esercitazioni affrontati durante il corso. La prova si intende superata se raggiunge almeno 18/30. La prova orale è parte integrante dell’esame e verte su approfondimenti dell’esame scritto o altre parti di programma. Il voto finale può essere incrementato di 5-6 punti. La lode è assegnata in caso di raggiungimento del massimo punteggio totale e si dimostri padronanza del lessico disciplinare.

Altre informazioni

- - -