64756 - METALLURGIA II

insegnamento

ID:

64756

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

60

CFU:

SSD:

METALLURGIA

Url:

Dettaglio Insegnamento:

INGEGNERIA MECCANICA/Percorso Comune Anno: 1

Anno:

2025

Periodo di attività

Secondo Semestre (02/03/2026 - 05/06/2026)

Obiettivi Formativi

Il corso integrato di “Materiali metallici e tecniche di lavorazione” è costituito dai due insegnamenti di Metallurgia II e Tecnologia Meccanica II. L’insegnamento di Metallurgia II ha l’obiettivo di fornire allo studente la necessaria sensibilità per comprendere la correlazione tra microstruttura e proprietà delle principali leghe metalliche, sia ferrose sia non ferrose, per impieghi strutturali. In particolare, lo studente acquisirà conoscenze relative alle caratteristiche microstrutturali, ai principali trattamenti termici e termomeccanici e ai meccanismi che concorrono al comportamento meccanico dei materiali metallici indagati. Tali competenze sono di fondamentale importanza sia per la progettazione meccanica sia nell'ambito delle tecnologie di lavorazione e formatura dei materiali metallici. Gli aspetti tecnologici saranno trattati nell’insegnamento di Tecnologia Meccanica II. Lo studente sarà quindi in grado di valutare lo stato metallurgico ottimale per poter lavorare adeguatamente il materiale metallico in fase di formatura, oltre che di stabilire le condizioni finali di trattamento termico del componente in relazione alla specifica applicazione e alle condizioni di esercizio. Inoltre, lo studente acquisirà l’abilità di interpretare gli aspetti microstrutturali delle superfici di frattura di materiali metallici in relazione a diversi meccanismi di cedimento.

Prerequisiti

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.

Verifica Apprendimento

La verifica dell’apprendimento dell’insegnamento di Metallurgia II, offerto nell’ambito del corso integrato di “Materiali metallici e tecniche di lavorazione”, consta di tre domande orali relative a tutti gli argomenti del programma. Verrà valutata non solo la capacità di esporre e discutere in modo completo ed approfondito tali argomenti, ma anche di essere in grado di elaborarli in maniera critica. Lo studente deve dimostrare di aver compreso le caratteristiche principali delle diverse classi di materiali metallici e di saperne stabilire e valutare le condizioni metallurgiche migliori sia per la loro lavorabilità sia per una loro corretta scelta in relazione all’applicazione. Il voto finale della prova sarà formulato sulla base della verifica del livello di raggiungimento degli obiettivi formativi previsti dall’insegnamento.

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

- Presentazione del corso e RICHIAMI - Normative e designazione degli acciai (UNI EN 10020, UNI EN 10027). Designazione numerica ed alfanumerica. Acciai non legati e legati, acciai di qualità e acciai speciali. (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. (17,5 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. (7,5 ore) - Leghe di alluminio. 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. (10 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)