METALLURGIA MECCANICA

Crediti: 
6
Settore scientifico disciplinare: 
METALLURGIA (ING-IND/21)
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

italiano/inglese

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere: mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà i metodi e le conoscenze sui 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 poter simulare 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 comunicative
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 successivi

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 temperatura ambiente, alla alte e alle basse temperature. Una parte del corso sarà dedicata alla comprensione delle strutture ottenute da tecnologie da saldatura innovative, da fonderia, dalla metallurgia delle polveri e da additive manufacturing e alla relazione intercorrente con il loro comportamento meccanico.

Programma esteso

Deformazione plastica dei materiali metallici: Cenni alla struttura, alla teoria delle dislocazioni, ai metodi di rafforzamento.
Comportamento dei materiali metallici durante le prove meccaniche a temperatura ambiente. Scale di durezza e microdurezza: Brinnell, Rockwell, Vickers, Knoop.
Comportamento 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. Comportamento dei metalli allo scorrimento viscoso; la superplasticità dei metalli. Case studies su acciai e leghe leggere per impiego automobilistico e aeronautico.
Metalli e leghe da fonderia. Solidificazione. Principali difetti riscontrabili nei componenti ottenuti per via fusoria. I lingotti, la colata continua, pressocolata: principali differenze microstrutturali associate alle diverse modalità di solidificazione.La metallurgia da polveri. Addivitive manufacturing dei materiali metallici.

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 42 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 strutture 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.