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Oggetto:
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Materiali Metallici con laboratorio

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METALLIC MATERIALS WITH LABORATORY

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
CHI0086
Docenti
Prof. Paola Rizzi (Titolare del corso)
Dr. Erika Michela Dematteis (Titolare del corso)
Dr. Federico Scaglione (Titolare del corso)
Corso di studio
Scienza e Tecnologia dei Materiali
Anno
2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
ING-IND/22 - scienza e tecnologia dei materiali
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Frequenza alle lezioni facoltativa. Frequenza al laboratorio obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti
Nozioni di sistematica chimica degli elementi. Descrizione accurata della struttura dei solidi. Fondamenti di termodinamica, termochimica e cinetica.
Chemistry of elements. Structure of solids. Basics of thermodynamics, thermochemistry, kinetics.
Propedeutico a
Insegnamenti del terzo anno che trattino proprietà ed impieghi dei metalli. Prova finale
Third year courses dealing with properties and uses of metals. Final test
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

In questo insegnamento si intendono fornire allo studente le informazioni di base riguardanti i materiali metallici introducendoli al concetto di microstruttura come elemento essenziale nel determinarne le proprietà e le modalità di lavorazione. Sono considerati argomenti fondamentali: struttura e difetti dei metalli e delle leghe, diagrammi di stato, diffusione, elaborazione delle leghe mediante trattamenti termici. Acquisita la base di comprensione di materiali e processi, i concetti sono utilizzati per la comprensione razionale delle tipologie di leghe di largo uso e dei relativi processi di lavorazione e formatura. 

Le esercitazioni di laboratorio intendono formare gli studenti al riconoscimento delle microstrutture, alla comprensione dei diagrammi di fase e delle trasformazioni di fase.

 

This course is intended to provide students with the basic information regarding metallic materials by introducing them to the concept of microstructure as an essential element in determining the properties and methods of working.  Fundamental topics are: structure and defects in metals and alloys, phase diagrams, diffusion, processing of the alloys by heat treatment, which form the basis of understanding of materials and processes. These concepts are then used for the  rational understanding of  types of alloys of widespread use and related processing and forming.

The laboratory exercises aim at training students in the recognition of microstructures, the understanding of phase diagrams and of phase transformations.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, lo studente avrà acquisito familiarità con la struttura dei metalli e delle leghe incluso il ruolo dei difetti reticolari, sarà in grado di leggere ed interpretare diagrammi di fase e conoscerà i fondamenti della nucleazione dei cristalli e della diffusione atomica.

Inoltre conoscerà i principali sistemi di leghe ferrose e non-ferrose ed avrà acquisito competenze sullo sviluppo delle microstrutture che determinano le proprietà dei materiali industriali, in particolare meccaniche. Con le esercitazioni di laboratorio avrà acquisito la formazione professionale per il controllo delle microstrutture delle leghe.

 

After following the course with profit, the student will become familiar with the structure of metals and alloys including the role of lattice defects, will be able to read and interpret phase diagrams and know the fundamentals of nucleation of crystals and of atomic diffusion.

Also he/she will become acquainted with  the main systems of ferrous and non-ferrous alloys and will have acquired expertise on the development of microstructures which determine the properties of industrial materials, in particular mechanical. In the laboratory precticals he/she will have acquired professional training for the control of microstructures of alloys.

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Programma

Riduzione degli ossidi e produzione dei metalli.

Descrizione dei reticoli e dei difetti reticolari (difetti di punto, dislocazioni, bordi di grano e tra fasi).

Diffusione nei metalli. Teoria della nucleazione e crescita dei cristalli.

Diagrammi di stato binari e ternari.

Proprietà meccaniche: curve sforzo-deformazione; durezze.

Leghe ferrose: diagramma Fe-C; acciai al carbonio e acciai inossidabili, curve TTT e CCT. Trattamenti termici.

Leghe non ferrose: leghe a base Al e a base Cu.

Processi di lavorazione e formatura.

Esercitazioni di metallografia, analisi termica, diffrazione di raggi X.

 

Reduction of oxides and metals production.

Description of lattices and lattice defects (point defects, dislocations, grain boundaries and interphase boundaries).

Diffusion in metals. Theory of nucleation and crystal growth.

Binary and ternary  phase diagrams. 

Mechanical properties: stress-strain curves;  hardness.

Ferrous alloys:  Fe-C phase diagram; carbon steels; stainless steel; TTT and CCT curves; thermal and thermochemical treatments. 

Non-ferrous alloys: Al based alloys, Cu based alloys.

Processing and forming of metals and alloys.

Practicals on metallography, thermal analysis, microhardness

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Modalità di insegnamento

Per frequentare il corso e ricevere maggiori informazioni, è obbligatoria l'iscrizione al corso (in calce a questa pagina).

Lezioni frontali: 48 ore. Esercitazioni in laboratorio: 32 ore. Le lezioni sono presentate con file di diapositive  ed, analogamente, le esercitazioni di laboratorio sono introdotte con file di diapositive  disponibili in anticipo rispetto alla data di svolgimento nella sezione "Materiale Didattico" dell'insegnamento.

La frequenza alle lezioni è facoltativa. La frequenza al laboratorio è obbligatoria.

Il laboratorio si svolgerà IN PRESENZA e la frequenza sarà obbligatoria.

E' necessario registrarsi sul sito campusnet prima dell'inizio delle lezioni

 

 

Lectures: 48 hours

Laboratory, 32 hours

Attendance is compulsary for the laboratory activities

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Gli esami si terranno in presenza.

L'esame consiste in una prova scritta, basata sul programma delle lezioni frontali, e una prova orale, basata sulle attività di laboratorio. Alla prova orale si accede solo con la prova scritta sufficiente. Il  voto finale è la media delle due valutazioni.
PROVA SCRITTA. Viene svolta in un'ora e consiste di 3 domande su argomenti trattati nelle lezioni frontali. Nelle domande si richiede  di trattare  argomenti specifici e di svolgere un esercizio concernente un diagramma di fase con l'obiettivo di valutare sia la comprensione dei principi fondamentali della disciplina, sia la capacità dello studente di applicare i concetti acquisiti. Il voto, espresso in 30esimi, è valido un anno. Lo scritto può essere ripetuto con il fine di migliorare la valutazione. L'ultima prova eseguita fa comunque fede per la votazione.
PROVA ORALE. La prova orale consiste nella discussione delle attività svolte in laboratorio partendo dalla relazione di laboratorio.
VALUTAZIONE FINALE. la valutazione finale sarà una media pesata del voto dello scritto e di quello della discussione orale.

ATTIVITA' DI LABORATORIO. Durante lo svolgimento delle esercitazioni in laboratorio gli studenti sono tenuti a compilare in modo dettagliato il quaderno di laboratorio ed a presentare alla docente una relazione sulle attività svolte al massimo entro il 15/6 dell'anno accademico in cui si è seguito il laboratorio o comunque una settimana prima del primo appello disponibile successivo alla conclusione del laboratorio. La relazione costituisce il punto di partenza per la valutazione del laboratorio che si effettua nella prova orale.

 

Exames will be in presence.

The exam consists of a written test, compulsory, and an oral exam which can be accessed only when the written test is positive, based mainly on the discussion of  laboratory activities. The final mark is an average of the written test and oral exam.
WRITTEN TEST. It is carried out in an hour and consists of 3 questions on the topics covered in the lessons. The questions address specific topics.  An exercise on a phase diagram is required. The aim is to assess both the understanding of the fundamental principles of the discipline, and the student's ability to apply the concepts learned. The mark is expressed on a scale up to 30 and is valid for one year. The written test can be repeated with the aim of improving the marks. The last test performed is considered in order to define marks.
ORAL TEST. The oral exam consists in the discussion of the lab report.
The final evaluation is based on the marks of the written test and of the discussion of the lab report done in the oral part. 
LABORATORY PRACTICALS. During the laboratory activities students are required to fill in detail their laboratory logbook and to submit to the teacher before the deadline a report on their activities. The report forms the basis for evaluation of the laboratory work.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

W. D. Callister, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES

Appunti dei docenti.

W. D. Callister, Materials Science and Engineering
Notes of Teachers.



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Orario lezioniV

Lezioni: dal 02/03/2021 al 11/06/2021

Nota: Per l'orario dettagliato consultare la pagina "Orario Lezioni"

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    Ultimo aggiornamento: 07/07/2022 12:25