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Oggetto:
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Metallurgia

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Metallurgy

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Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN1371
Docenti
Prof. Marcello Baricco (Titolare del corso)
Dott. Alberto Castellero
Corso di studi
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Laurea Magistrale in Chimica Industriale
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
9
SSD dell'attività didattica
ING-IND/21 - metallurgia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Tipologia d'esame
Orale
Modalità d'esame
- L'esame si svolge, di norma, come segue: orale con discussione della relazione di laboratorio.

- L’esame prevede: una valutazione in trentesimi.

Prerequisiti
Fondamenti di chimica fisica
Fondamenti di metallurgia fisica
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

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.

Oggetto:

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), frattografia. Esperienze sulla applicazione di tecniche di analisi 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.

Argomento

Ore

Lez.

Ore

Esercit.

Ore Laboratorio

Totale Ore di Car. Didattico

Proprietà meccaniche dei materiali metallici

12

 

16

28

I metalli e le leghe di interesse industriale

20

 

16

36

Processi ed impianti metallurgici

14

 

 

16

Caratterizzazione di manufatti metallici

2

 

16

16

Totale

48

 

48

96

 

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, non-destructive tests.

Laboratory
- Mechanical testing (tensile stress-strain curves, microhardness), metallographic preparation and analysis (optical microscopy and SEM/EDS), fractography. Characterisation of: cold rolled iron, cast-irons (white, grey, spheroidal and ADI), steels (perlitic, duplex), brasses (alpha, alpha/beta), Ti alloys, Pb-Sn binary alloys.

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

• 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



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Ultimo aggiornamento: 03/07/2014 15:41
Location: https://chimicaindustriale.campusnet.unito.it/robots.html
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