MATERIALI METALLICI
Docente: Prof. Ing. Adriano Solina
Sede: Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei Materiali
Te!: 050-511 257
Fax: 050-511 261
e-mail: [email protected]
FINALITÀ E OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO
Il corso si propone di illustrare agli allievi le caratteristiche meccaniche, chimiche e fisiche delle
principali categorie di materiali metallici, con particolare riferimento alla resistenza e alla tenacità.
Tali caratteristiche vengono messe in relazione con le corrispondenti strutture giungendo così alla
individuazione dei processi termomeccanici mediante i quali è possibile ottenere le strutture richieste, evidenziando anche le anomalie conseguenti ad una non corretta esecuzione dei processi
stessi.
Obiettivo del corso è di mettere gli allievi in condizione di indirizzare correttamente una scelta dei
materiali in funzione dell'impiego, considerando sia l'aspetto funzionale che economico. Gli allievi
verranno particolarmente sensibilizzati ad evitare quelle scelte che portano all'uso di materiali di costo elevato senza sfruttarne del tutto le potenzialità. Gli allievi dovranno essere in grado anche di effettuare un esame preliminare sulle modalità che hanno portato alla frattura di un organo meccanico
nonché conoscere, ed in parte saper utilizzare, i principali strumenti per la verifica delle caratteristiche meccaniche e strutturali di un materiale.
PROGRAMMA DEL CORSO
Richiami di cristallografia (reticoli e strutture tipiche dei metalli. Difetti reticolari: influenza sulle
proprietà dei materiali. Monocristalli e Policristalli: bordi di grano. Meccanismi di solidificazione:
principi termodinamici e cinetici; strutture.
Trasformazioni allo stato solido: principi generali. Nucleazione omogenea ed eterogenea. Curve
TTT e CCT. La trasformazione eutettoide degli acciai. La trasformazione bainitica. La
trasformazione martensitica. Tensioni residue: genesi ed evoluzione.
Fenomenologia e meccanismi di deformazione plastica. Scorrimento. Piani e direzioni di scorrimento. Sforzo critico di taglio. Elementi di teoria delle dislocazioni. Deformazione plastica nei policristalli. Incrudimento. Trasformazioni termiche nei materiali metallici incruditi: ricottura di
ricristallizzazione. Lo scorrimento viscoso.
Acciai. Classificazione secondo le principali normative e secondo l'impiego. Influenza dei trattamenti termici sulla struttura e sulle proprietà meccaniche degli acciai. Ricottura e normalizzazione.
Tempra martensitica e tempre speciali; penetrazione di tempra. Rinvenimento. Bonifica.
Trattamenti di indurimento superficiale. Caratteristiche fondamentali delle principali categorie di
acciai; esempi applicativi.
Alluminio e sue leghe. Titanio e sue leghe. Richiami sulle leghe di rame: Bronzi. Ottoni. Leghe per
alta temperatura.
Aspetti metallurgici della frattura. Frattura duttile; frattura fragile; frattura per fatica. Prove per
valutare la tenacità dei materiali. Infragilimento da idrogeno.
MATERIALE DIDATTICO
A. Cigada. Struttura e proprietà dei materiali metallici, Ed. Città Studi, Milano.
Testo ausiliario:
D. Sinigaglia, et al. Cedimento per fatica e ambientate dei materiali metallici, Ed. CLUP, Milano.
MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME
L'esame si svolge mediante prova orale consistente in un colloquio sugli argomenti svolti nel corso.
