ID:
91918
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
36
CFU:
6
SSD:
METALLURGIA
Url:
SCIENZE CHIMICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 1
SCIENZE CHIMICHE/PERCORSO COMUNE Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Materiali metallici per l’industria si propone di fornire allo studente le conoscenze relative alle principali classi di materiali metallici per l’industria focalizzando l’attenzione sulle loro proprietà in relazione al processo produttivo e all’applicazione per cui sono destinati.
Le tematiche saranno incentrate sui concetti di metallurgia fisica: nozioni relative alla struttura cristallina dei metalli e delle leghe, meccanismi di rafforzamento, processi di solidificazione, diagrammi di stato di interesse metallurgico. Con riferimento agli aspetti della pratica industriale, il corso verterà sulla descrizione dei materiali metallici applicati nell’industria chimica ovvero acciai da costruzione di uso generale e acciai speciali, acciai inossidabili, leghe di rame. Una parte del corso sarà dedicata alla descrizione dei principi della pratica metallografica volta a fornire le informazioni necessarie per il riconoscimento e l’interpretazione delle principali strutture delle leghe ferrose in relazione a diversi processi produttivi, condizioni di trattamento termico e di fornitura.
Lo studente acquisirà le nozioni teoriche fornite durante le lezioni frontali e maturerà le competenze necessarie per approcciare le problematiche industriali nel contesto reale con il fine ultimo di operare la corretta scelta del materiale metallico in ambito chimico. Al termine del corso, lo studente dovrà saper trasmettere, con linguaggio formalmente coretto, gli argomenti illustrati e dovrà saper stabilire i collegamenti tra aspetti teorici e applicazioni pratiche relative alle leghe metalliche di interesse nell’industria chimica.
Le tematiche saranno incentrate sui concetti di metallurgia fisica: nozioni relative alla struttura cristallina dei metalli e delle leghe, meccanismi di rafforzamento, processi di solidificazione, diagrammi di stato di interesse metallurgico. Con riferimento agli aspetti della pratica industriale, il corso verterà sulla descrizione dei materiali metallici applicati nell’industria chimica ovvero acciai da costruzione di uso generale e acciai speciali, acciai inossidabili, leghe di rame. Una parte del corso sarà dedicata alla descrizione dei principi della pratica metallografica volta a fornire le informazioni necessarie per il riconoscimento e l’interpretazione delle principali strutture delle leghe ferrose in relazione a diversi processi produttivi, condizioni di trattamento termico e di fornitura.
Lo studente acquisirà le nozioni teoriche fornite durante le lezioni frontali e maturerà le competenze necessarie per approcciare le problematiche industriali nel contesto reale con il fine ultimo di operare la corretta scelta del materiale metallico in ambito chimico. Al termine del corso, lo studente dovrà saper trasmettere, con linguaggio formalmente coretto, gli argomenti illustrati e dovrà saper stabilire i collegamenti tra aspetti teorici e applicazioni pratiche relative alle leghe metalliche di interesse nell’industria chimica.
Prerequisiti
Conoscenze di base relative alla fisica generale e alla chimica inorganica
Metodi didattici
Il corso prevede video-lezioni in modalità pre-registrata a cura di due docenti.
La prima docente tratterà le tematiche relative a:
- Elementi di metallurgia fisica: struttura cristallina dei metalli e delle leghe. Cristalli reali: imperfezioni delle strutture cristalline e cenni di teoria delle dislocazioni. Leghe metalliche: soluzioni solide sostituzionali e interstiziali.
- Meccanismi di rinforzo dei materiali metallici: alligazione, incrudimento, affinamento del grano, precipitazione e dispersione.
- Processi di solidificazione dei metalli puri e delle leghe: nucleazione ed accrescimento. Solidificazione dei lingotti e microstrutture di solidificazione. Difetti di solidificazione.
- Diagrammi di stato. Curve di raffreddamento, regola delle fasi e regola della leva. Diagramma con eutettico e con peritettico.
- Diagramma di stato Ferro-Carbonio e diagramma metastabile Ferro-Cementite. Fasi e costituenti strutturali. Temperature critiche. Fenomeni alla solidificazione e al raffreddamento degli acciai. Microstrutture tipiche di acciai e ghise in funzione del tenore di C, nelle condizioni di validità del diagramma di equilibrio. Effetto degli elementi di lega sulle trasformazioni allotropiche del ferro.
La seconda docente tratterà le tematiche relative a:
- Diagrammi di trasformazione isoterma dell'austenite: Curve di Bain (TTT). Trasformazioni perlitiche e bainitiche. Curve di raffreddamento continuo e trasformazioni anisoterme dell'austenite (curve CCC). Trasformazioni martensitiche.
- Trattamenti termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento. Temprabilità e prova Jomini.
- Cenni agli acciai da costruzione di uso generale e agli acciai speciali da costruzione: criteri di scelta in relazione all’applicazione.
- Acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici e duplex. Designazione, trattamento termico, microstruttura. Proprietà meccaniche e chimico fisiche, applicazioni.
- Cenni alle leghe di rame e relative applicazioni (ottoni, bronzi).
- Analisi metallografica: fondamenti di metallografia. Preparativa metallografica. Macrografia e micrografia. Fondamenti di microscopia ottica e di microscopia elettronica a scansione.
Ogni due settimane sono previsti focus-group funzionali al supporto nell'apprendimento.
La prima docente tratterà le tematiche relative a:
- Elementi di metallurgia fisica: struttura cristallina dei metalli e delle leghe. Cristalli reali: imperfezioni delle strutture cristalline e cenni di teoria delle dislocazioni. Leghe metalliche: soluzioni solide sostituzionali e interstiziali.
- Meccanismi di rinforzo dei materiali metallici: alligazione, incrudimento, affinamento del grano, precipitazione e dispersione.
- Processi di solidificazione dei metalli puri e delle leghe: nucleazione ed accrescimento. Solidificazione dei lingotti e microstrutture di solidificazione. Difetti di solidificazione.
- Diagrammi di stato. Curve di raffreddamento, regola delle fasi e regola della leva. Diagramma con eutettico e con peritettico.
- Diagramma di stato Ferro-Carbonio e diagramma metastabile Ferro-Cementite. Fasi e costituenti strutturali. Temperature critiche. Fenomeni alla solidificazione e al raffreddamento degli acciai. Microstrutture tipiche di acciai e ghise in funzione del tenore di C, nelle condizioni di validità del diagramma di equilibrio. Effetto degli elementi di lega sulle trasformazioni allotropiche del ferro.
La seconda docente tratterà le tematiche relative a:
- Diagrammi di trasformazione isoterma dell'austenite: Curve di Bain (TTT). Trasformazioni perlitiche e bainitiche. Curve di raffreddamento continuo e trasformazioni anisoterme dell'austenite (curve CCC). Trasformazioni martensitiche.
- Trattamenti termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento. Temprabilità e prova Jomini.
- Cenni agli acciai da costruzione di uso generale e agli acciai speciali da costruzione: criteri di scelta in relazione all’applicazione.
- Acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici e duplex. Designazione, trattamento termico, microstruttura. Proprietà meccaniche e chimico fisiche, applicazioni.
- Cenni alle leghe di rame e relative applicazioni (ottoni, bronzi).
- Analisi metallografica: fondamenti di metallografia. Preparativa metallografica. Macrografia e micrografia. Fondamenti di microscopia ottica e di microscopia elettronica a scansione.
Ogni due settimane sono previsti focus-group funzionali al supporto nell'apprendimento.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento avverrà attraverso un esame orale che verterà su tutti e soli gli argomenti del corso dettagliati nel programma e trattati durante le lezioni videoregistrate.
Nello specifico, l'esame verrà tenuto da entrambe le docenti e prevederà domande orali a risposta aperta.
Verrà valutata la capacità dello studente di collegare ed elaborare in maniera critica i diversi aspetti affrontati durante il corso, esprimendo i concetti in modo completo e formalmente corretto, stabilendo un collegamento logico tra nozioni teoriche e aspetti pratici.
Nello specifico, l'esame verrà tenuto da entrambe le docenti e prevederà domande orali a risposta aperta.
Verrà valutata la capacità dello studente di collegare ed elaborare in maniera critica i diversi aspetti affrontati durante il corso, esprimendo i concetti in modo completo e formalmente corretto, stabilendo un collegamento logico tra nozioni teoriche e aspetti pratici.
Testi
Appunti delle lezioni e dispense fornite dal docente.
Testi di consultazione ed approfondimento:
B.L. Bramfitt and A.O. Benscoter, Metallographer's guide – Practices and procedures for irons and steels, ASM International
H. Colpaert, Metallography of steels, ASM International
W. D. Callister and Jr. D. G. Rethwisch, Materials science and engineering, WILEY
Testi di consultazione ed approfondimento:
B.L. Bramfitt and A.O. Benscoter, Metallographer's guide – Practices and procedures for irons and steels, ASM International
H. Colpaert, Metallography of steels, ASM International
W. D. Callister and Jr. D. G. Rethwisch, Materials science and engineering, WILEY
Contenuti
- Elementi di metallurgia fisica: struttura cristallina dei metalli e delle leghe. Cristalli reali: imperfezioni delle strutture cristalline e cenni di teoria delle dislocazioni. Leghe metalliche: soluzioni solide sostituzionali e interstiziali.
- Meccanismi di rinforzo dei materiali metallici: alligazione, incrudimento, affinamento del grano, precipitazione e dispersione.
- Processi di solidificazione dei metalli puri e delle leghe: nucleazione ed accrescimento. Solidificazione dei lingotti e microstrutture di solidificazione. Difetti di solidificazione.
- Diagrammi di stato. Curve di raffreddamento, regola delle fasi e regola della leva. Diagramma con eutettico e con peritettico.
- Diagramma di stato Ferro-Carbonio e diagramma metastabile Ferro-Cementite. Fasi e costituenti strutturali. Temperature critiche. Fenomeni alla solidificazione e al raffreddamento degli acciai. Microstrutture tipiche di acciai e ghise in funzione del tenore di C, nelle condizioni di validità del diagramma di equilibrio. Effetto degli elementi di lega sulle trasformazioni allotropiche del ferro.
- Diagrammi di trasformazione isoterma dell'austenite: Curve di Bain (TTT). Trasformazioni perlitiche e bainitiche. Curve di raffreddamento continuo e trasformazioni anisoterme dell'austenite (curve CCC). Trasformazioni martensitiche.
- Trattamenti termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento. Temprabilità e prova Jomini.
- Cenni agli acciai da costruzione di uso generale e agli acciai speciali da costruzione: criteri di scelta in relazione all’applicazione.
- Acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici e duplex. Designazione, trattamento termico, microstruttura. Proprietà meccaniche e chimico fisiche, applicazioni.
- Cenni alle leghe di rame e relative applicazioni (ottoni, bronzi).
- Analisi metallografica: fondamenti di metallografia. Preparativa metallografica. Macrografia e micrografia. Fondamenti di microscopia ottica e di microscopia elettronica a scansione.
- Meccanismi di rinforzo dei materiali metallici: alligazione, incrudimento, affinamento del grano, precipitazione e dispersione.
- Processi di solidificazione dei metalli puri e delle leghe: nucleazione ed accrescimento. Solidificazione dei lingotti e microstrutture di solidificazione. Difetti di solidificazione.
- Diagrammi di stato. Curve di raffreddamento, regola delle fasi e regola della leva. Diagramma con eutettico e con peritettico.
- Diagramma di stato Ferro-Carbonio e diagramma metastabile Ferro-Cementite. Fasi e costituenti strutturali. Temperature critiche. Fenomeni alla solidificazione e al raffreddamento degli acciai. Microstrutture tipiche di acciai e ghise in funzione del tenore di C, nelle condizioni di validità del diagramma di equilibrio. Effetto degli elementi di lega sulle trasformazioni allotropiche del ferro.
- Diagrammi di trasformazione isoterma dell'austenite: Curve di Bain (TTT). Trasformazioni perlitiche e bainitiche. Curve di raffreddamento continuo e trasformazioni anisoterme dell'austenite (curve CCC). Trasformazioni martensitiche.
- Trattamenti termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento. Temprabilità e prova Jomini.
- Cenni agli acciai da costruzione di uso generale e agli acciai speciali da costruzione: criteri di scelta in relazione all’applicazione.
- Acciai inossidabili austenitici, ferritici, martensitici e duplex. Designazione, trattamento termico, microstruttura. Proprietà meccaniche e chimico fisiche, applicazioni.
- Cenni alle leghe di rame e relative applicazioni (ottoni, bronzi).
- Analisi metallografica: fondamenti di metallografia. Preparativa metallografica. Macrografia e micrografia. Fondamenti di microscopia ottica e di microscopia elettronica a scansione.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
SCIENZE CHIMICHE
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
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