Prefazione
Nel novero dei materiali cosiddetti tradizionali, i metalli hanno un ruolo preminente in molti
campi di applicazione: per la costruzione di strutture, impianti, apparecchi vari, oggetti di mille
forme diverse. Offrono un comportamento affidabile, con proprietà costanti e riproducibili, ben
supportate da una base consolidata di conoscenza dei fenomeni metallurgici e di scienza dei materiali. Il loro uso è una consuetudine per l’uomo che li ha impiegati fin dall’inizio della sua storia. Lo sviluppo delle diverse leghe e l’introduzione di nuove, basate su elementi metallici che
solo in epoche più recenti si sono affiancati al rame e al ferro, ne ha accompagnato l’evoluzione
tecnologica. È continuo lo sviluppo di leghe avanzate dotate di migliori proprietà meccaniche, di
tenacità, di durezza, di resistenza alla corrosione o altre proprietà funzionalizzate a particolari
impieghi. Continua è anche l’evoluzione dei metalli di più ampia diffusione, quali gli acciai strutturali, magari in modo meno appariscente rispetto ai materiali comunemente definiti avanzati, ma
con un valore economico molto più rilevante, per il ruolo e l’ampia produzione. In tal senso, la
ricerca è ben lungi dall’essere esaurita e sono ancora ampi i margini di miglioramento, anzi
l’investimento in questo settore è certamente da considerarsi una leva importante per lo sviluppo
economico di un Paese.
Se si guarda all’ultimo decennio, non si possono non vedere le importanti modificazioni apportate alle leghe metalliche. In tutti settori sono oggi utilizzate leghe che differiscono alquanto
da quelle di venti anni fa e se in alcuni casi le modifiche sono relativamente modeste, in altri si è
in presenza di leghe, compresi acciai, che semplicemente prima non esistevano. Inoltre, la creazione dell’Unione Europea, con il superamento delle particolarità nazionali a favore di un orizzonte comunitario, di ben altro peso su scala mondiale, ha portato a un riesame delle normative di
riferimento per i materiali metallici, con la razionalizzazione dei tipi, l’introduzione di una nuova
designazione e la definizione di leghe diverse rispetto alla precedente realtà italiana. Da qui nasce
l’esigenza di un approccio nuovo e aggiornato ai materiali metallici, alla loro conoscenza, non
rivolta solo alla definizione dei fenomeni metallurgici da considerare per la messa a punto del ciclo di produzione, ma indirizzata anche all’utilizzatore finale, al progettista che deve operare la
scelta dei materiali.
Nel libro si è scelto di dare spazio prevalente ai materiali strutturali, con particolare attenzione
alle proprietà meccaniche. Si è anche deciso di non considerare le proprietà di resistenza alla corrosione, se non marginalmente per tracciare i criteri di scelta tra i diversi tipi di acciai inossidabili, di leghe di alluminio, di rame e di titanio, non perché si ritiene poco importante questa proprietà, ma al contrario, perché la si ritiene assolutamente primaria e tale da necessitare una trattazione
specifica, per cui si rimanda ad altri testi, in particolare alla recente riedizione del libro di Pietro
XII Prefazione
Pedeferri Corrosione e protezione dei materiali metallici.
L’origine del libro nasce dall’esperienza che entrambi gli autori hanno vissuto, all’inizio della
loro vita professionale, con Dany Sinigaglia, docente del Politecnico di Milano, scomparso nel
1983, autore del testo Metallurgia, ancora oggi attuale, per il connubio tra conoscenze di base
della metallurgia fisica e della scienza dei metalli, ciclo tecnologico di produzione dei manufatti e
comprensione del comportamento dei materiali in esercizio. L’introduzione di questi temi, tipici
della scienza e tecnologia dei materiali, l’abbandono di una metallurgia solo incentrata nella produzione e caratterizzazione delle leghe metalliche, per essere più utile al problema fondamentale
della scelta dei materiali, è già stata alla base del libro Scienza e tecnologia dei metalli pubblicato
nel 1993, a cura di Alberto Cigada.
Nella stesura ci si è giovati dell’esperienza di colleghi universitari ed esperti provenienti dal
mondo industriale che, in vari periodi, hanno costituito un punto di sintesi utile da cui partire nella trattazione dei diversi argomenti ripresi in questo libro, con una collaborazione feconda con
Giulio Alva, Luca Bertolini, Piero Pedeferri, Giorgio Re e Giorgio Rossi. A questi si aggiungono
gli autori che hanno contribuito anche alla stesura di alcuni dei capitoli di questo libro: Fabio
Bolzoni, Angelo Borroni, Francesca Brunella, Marina Cabrini, Sergio Lorenzi e Paolo Marcassoli.
Nel testo, è descritta la struttura dei metalli e delle leghe metalliche, le trasformazioni di stato
che ne determinano la microstruttura, cercando di mostrare come da esse ne discendano le proprietà meccaniche. Queste sono esaminate con i metodi per determinarle, dando risalto ai fenomeni di fatica e frattura fragile, con l’approccio della meccanica della frattura, e di scorrimento
viscoso a caldo. Poi, sono affrontate le principali leghe metalliche, dapprima quelle ferrose e poi
quelle non ferrose, leghe di rame, di alluminio, titanio e leghe per alta temperatura. Per ciascuna
lega sono illustrati i principali diagrammi di stato di riferimento, il ciclo di produzione, i principali trattamenti termici, termomeccanici e termochimici, riportando in numerose tabelle le leghe
individuate nella più recente normativa europea.
Un ringraziamento particolare va a Marina Cabrini per i consigli e l’assistenza continua durante tutta la stesura del testo, e a Sergio Lorenzi che, con la sua opera paziente, certosina, ha reso possibile la realizzazione di quest’opera.
Alberto Cigada
Tommaso Pastore
