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Oggetto:
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METALLURGIA

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METALLURGY

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
CHI0081
Docenti
Prof. Marcello Baricco (Titolare del corso)
Dr. Federico Scaglione (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
ING-IND/21 - metallurgia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni frontali facoltative; laboratorio obbligatorio
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Corsi di base di metallurgia
Basic courses on metallurgy
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire un approfondimento sulle principali tipologie
di leghe di interesse industriale, sui principali processi metallurgici, sulle
principali proprietà dei materiali metallici e sulla loro caratterizzazione.

The course aims to provide a deep knowledgment on industrial metallic
alloys, on metallurgical processes and on basic properties and
characterisation techniques

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà aver acquisito le seguenti conoscenze

- Proprietà meccaniche dei materiali metallici (meccanismi di deformazione, prove meccaniche su provini metallici e teoria della frattura di materiali metallici)

- Metalli e le leghe di interesse industriale (leghe ferrose, leghe non ferrose)

- Processi ed impianti metallurgici (chimica metallurgica, trattamenti termici, caratterizzazione di manufatti metallici).

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Gli studenti saranno in grado di scegliere i materiali metallici sulla base delle relative proprietà meccaniche, di produrli e caratterizzarli

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Lo studente dovrà essere in grado di fare collegamenti tra i vari argomenti trattati nell'insegnamento. Ci si aspetta che lo studente sia in grado di utilizzare le conoscenze apprese nelle lezioni in aula per interpretare con senso critico i risultati degli esperimenti svolti durante il laboratorio.

ABILITÀ COMUNICATIVE

Lo studente dovrà aver acquisito un preciso linguaggio tecnico in campo metallurgico e la capacità di organizzare una relazione tecnica sulla base delle esperienze pratiche svolte durante il laboratorio. 

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Gli Studenti saranno in grado di proseguire il loro percorso formativo in corsi di dottorato o master nel settore chimico-industriale relativo ai materiali metallici.

KNOWLEDGE AND CAPACITY OF COMPREHENSION

The student is required to acquire a deep knowledge on

- Mechanical properties of metallic materials (deformation mechanisms, mechanical tests and fracture theory of metallic materials)

- Metals and alloys for industrial applications (ferrous alloys, non ferrous alloys)

- Metallurgical processes and plants (metallurgical chemistry, thermal treatments, characterization of metallic products)

CAPACITY TO APPLY KNOWLEDGE AND COMPREHENSION
Students will be able to choose metallic materials on the basis of relative mechanical properties and produce  and characterize them.

AUTONOMY OF JUDGMENT

The student is expected to critically link the different topics and interpretate the results obtained in the laboratory practicals on the basis of the knowledges acquired during the lectures. The student is expected to know the metallurgical technical language and be able to write a technical report of the results obtained during the laboratory practicals.

LEARNING ABILITY
Students will be able to continue their training in doctoral or master courses focused on metallic materials.

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Programma

Proprietà meccaniche dei materiali metallici
- Prove meccaniche: curva sforzo deformazione, prove meccaniche.
- Elasticità: moduli elastici, anelasticità.
- Plasticità: legge di Shmidt, meccanismi di rafforzamento, relazione tra
microstruttura e proprietà meccaniche.
- Frattura: legge di Griffith, frattura duttile e fragile.
- Altre proprietà: fatica, creep, usura.
I metalli e le leghe di interesse industriale
- Aspetti tecnologici ed economici.
- Leghe ferrose: richiami al diagramma di stato Fe-C, curve TTT e CCT,
trattamenti termici e termochimici degli acciai, effetto degli elementi
aggiunti al Fe, classificazione degli acciai, acciai al C, acciai rapidi, acciai
inossidabili, ghise.
- Leghe non ferrose: leghe leggere, bronzi ed ottoni, leghe per alte
temperature, leghe per usi speciali (preziose, magnetiche).
Processi ed impianti metallurgici
- Chimica metallurgica: termodinamica metallurgica, estrazione del
minerale, siderurgia (altoforno e produzione dell'acciaio), metallurgia di
alluminio, rame ed altri metalli. Riciclo dei prodotti metallici.
- Trattamenti di metalli e leghe: cicli produttivi dei manufatti metallici,
microstrutture di solidificazione, solidificazione in lingottiere, colata
continua, fonderia, lavorazioni plastiche a caldo e a freddo, lavorabilità,
corrosione e protezione delle superfici.
- Caratterizzazione dei manufatti metallici: prove di laboratorio, controlli
non distruttivi.

Laboratorio:

- Prove meccaniche (analisi curve sforzo-deformazione, microdurezza);
- preparazione ed analisi metallografica (microscopia ottica, SEM/EDS);
- esperienze sulla applicazione di tecniche di analisi (micrografiche e
diffrattometriche) a problematiche di interesse metallurgico: Fe puro a
diversi tassi di laminazione, ghise (grigia, bianca, sferoidale, ADI), acciai
(perlitico, duplex), ottoni (alfa, alfa/beta), leghe di Ti, leghe del sistema
Pb-Sn.

Mechanical properties of metallic materials
- Mechanical testing: stress-strain curves, mechanical.
- Elasticity: elastic moduli, anelasticity.
- Plasticity: Shmidt's law, hardening mechanisms, relationship between
microstructure and mechanical properties.
- Fracture: Griffith's law, ductile and fragile fracture.
- Other properties: fatigue, creep, wear.
Industrial metals and alloys
- Technological and economic aspects.
- Ferrous alloys: Fe-C phase diagram, TTT and CCT diagrams, thermal and
thermochemical treatments of steels, alloying effects in steels, steel
classification, carbon steels, stainless steels, high-speed steel and cast
irons.
- Non-ferrous alloys: light alloys, bronzes, brasses, high temperature
alloys, precious alloys, magnetic alloys.
Metallurgical processes and plants
- Metallurgical chemistry: metallurgical thermodynamics, ores extraction,
siderurgy (blast furnaces, refining, electrometallurgy), metallurgy of
aluminium, copper and other metals. Metallic materials recycling.
- Metals and alloys treatments: productions cycles of metallic industrial
products, solidification microstructures, solidification in moulds,
continuous casting, foundry, hot and cold shaping, machinability,
corrosion and surface protection.
- Characterisation of metallic industrial products: laboratory testing, nondestructive
tests.

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali. Esercitazioni laboratorio.

Lectures and laboratory practicals

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge in forma orale con discussione della relazione di laboratorio. La valutazione è espressa in trentesimi.

Oral with discussion of a report on lab activities. The evaluation is expressed in thirtieths.

 

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Testi consigliati e bibliografia

• Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso il sito
web del CCS e presso i docenti.
• I testi base consigliati per il corso sono:
- W.Nicodemi - "Metallurgia" e "Acciai e Leghe non ferrose" - Zanichelli
seconda ed. (2007-2008)
- R.A.Higgins - "Engineering Metallurgy" - E.Arnold ed. (1993)
- A.G.Guy, J.J.Hren - "Elements of Physical Metallurgy"- Addison-Wesley
Ed. (1974)
- R.Smallman - "Modern Physical Metallurgy" - Butterworths Ed.
- D.A.Porter, K.E.Easterling - "Phase Transformations in Metals and Alloys"
- Van Nostrand Reinhold Ed. (1982)
- M.F.Ashby, D.R.H.Jones - "Engeneering Materials 1", Pergamont Press
(1980)
• E' fortemente consigliato l'utilizzo del seguente materiale per
approfondimenti e integrazioni:
- materiale didattico messo a disposizione dai docenti

- W.Nicodemi - "Metallurgia" e "Acciai e Leghe non ferrose" - Zanichelli
seconda ed. (2007-2008)
- R.A.Higgins - "Engineering Metallurgy" - E.Arnold ed. (1993)
- A.G.Guy, J.J.Hren - "Elements of Physical Metallurgy"- Addison-Wesley
Ed. (1974)
- R.Smallman - "Modern Physical Metallurgy" - Butterworths Ed.
- D.A.Porter, K.E.Easterling - "Phase Transformations in Metals and Alloys"
- Van Nostrand Reinhold Ed. (1982)
- M.F.Ashby, D.R.H.Jones - "Engeneering Materials 1", Pergamont Press
(1980)
- The use of slides provided by teachers are strongly suggested.

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Ultimo aggiornamento: 07/06/2019 17:15
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