Lo studente deve possedere le conoscenze di base della metallurgia, soprattutto con riferimento al diagramma di stato Fe-C, alle curve di trasformazione isoterme (TTT) e non isoterme (CCT) dell’austenite negli acciai, ai principali trattamenti termici degli acciai al carbonio e ai relativi meccanismi di rafforzamento. Deve inoltre essere in grado di riconoscere le microstrutture degli acciai al carbonio in relazione alle principali condizioni di trattamento termico.
Metodi didattici
Lezioni frontali su tutti gli argomenti dell’insegnamento. Potranno essere organizzate esperienze di laboratorio e/o seminari di esperti aziendali.
Testi
Come testo di riferimento per lo studio della maggior parte dei contenuti dell’insegnamento si consiglia: - 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. - G. Krauss, Steels: processing, structure and performance, ASM International. - M. Y. Demeri, Advanced high-strength steels: science, technology and applications, ASM International. - M. Cabibbo, Leghe e metalli non ferrosi, Società Editrice Esculapio. - I. Polmear et al., Light Alloys – Metallurgy of the light metals, Butterworth-Heinemann.
Contenuti
- Designazione e classificazione degli acciai secondo normative UNI EN 10020 e UNI EN 10027. Designazione numerica ed alfanumerica. Acciai non legati e legati, acciai di qualità e acciai speciali. (2,5 ore) - Acciai da costruzione di uso generale per impieghi strutturali e acciai speciali da costruzione (da bonifica, da carbocementazione, da nitrurazione, per molle, per cuscinetti). Principali trattamenti superficiali e termochimici di componenti in acciaio. Acciai ad alta resistenza (HSS), tra cui acciai microlegati ad alto limite di snervamento (HSLA). Acciai innovativi ad alta resistenza (AHSS): acciai DP, TRIP, Q&P e TWIP. Principali caratteristiche metallurgiche per migliorare formatura, lavorabilità e saldabilità di tali acciai. (15 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 ed applicazioni. Lavorabilità e saldabilità. (10 ore) - Acciai per utensili. Classificazione degli acciai da utensili (UNI e AISI): influenza degli elementi in lega. Acciai da utensili per lavorazioni a freddo e a caldo. Acciai rapidi. Proprietà necessarie per il loro impiego nei processi di formatura e lavorazione di altri materiali metallici e non. Cicli produttivo e trattamenti termici. (5 ore) - Ghise. Processi di solidificazione e 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: normative UNI EN, microstruttura, trattamenti termici e proprietà. (5 ore) - Leghe leggere. Leghe di alluminio, leghe di magnesio e leghe di titanio. Normative UNI EN e classificazione. Effetto degli elementi in lega, trasformazioni microstrutturali, proprietà e principali trattamenti termici. Cenni agli aspetti legati a formatura e processabilità di tali leghe. (12,5 ore) - Scorrimento viscoso e leghe per alte temperature. (5 ore) - Aspetti microstrutturali dei cedimenti statici e per fatica. Principali micromeccanismi di frattura dei materiali metallici. Esempi di fratture duttili e fratture fragili. (5 ore)
