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Materiali Metallici con laboratorio

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METALLIC MATERIALS WITH LABORATORY

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Anno accademico 2024/2025

Codice attività didattica
CHI0086
Docenti
Paola Rizzi (Titolare)
Erika Michela Dematteis (Titolare)
Corso di studio
Scienza dei Materiali [0205L31]
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.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

In questo insegnamento si intendono fornire a studenti e studentesse le informazioni di base riguardanti i materiali metallici introducendo il 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 studenti e studentesse 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

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, studenti e studentesse avranno acquisito familiarità con la struttura dei metalli e delle leghe incluso il ruolo dei difetti reticolari, saranno in grado di leggere ed interpretare diagrammi di fase e conosceranno i fondamenti della nucleazione dei cristalli e della diffusione atomica. Inoltre conosceranno i principali sistemi di leghe ferrose e non-ferrose ed avranno acquisito competenze sullo sviluppo delle microstrutture che determinano le proprietà dei materiali industriali, in particolare meccaniche. Con le esercitazioni di laboratorio avranno acquisito la formazione professionale per il controllo delle microstrutture delle leghe.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, studenti e studentesse avranno acquisito la capacità di applicare le conoscenze teoriche alla risoluzione di esercizi e di problemi pratici di metallurgia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, studenti e studentesse avranno acquisito la capacità di interpretare i dati sperimentali e di utilizzarli per scelte strategiche per applicazioni pratiche.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, studenti e studentesse avranno acquisito il linguaggio metallurgico necessario per la comprensione e la comunicazione degli aspetti teorico-pratici della metallurgia
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia.

KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
After successfully following the teaching, male and female students will have acquired familiarity with the structure of metals and alloys including the role of lattice defects, will be able to read and interpret phase diagrams and will know the fundamentals of crystal nucleation and atomic diffusion. They will also know the main systems of ferrous and non-ferrous alloys and will have acquired skills on the development of microstructures that determine the properties of industrial materials, in particular mechanical ones. With the laboratory exercises they will have acquired the professional training for the control of the microstructures of the alloys.
ABILITY TO APPLY KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
After successfully following the teaching, male and female students will have acquired the ability to apply theoretical knowledge to the resolution of exercises and practical problems in metallurgy.
AUTONOMY OF JUDGMENT
After successfully following the teaching, male and female students will have acquired the ability to interpret experimental data and use them for strategic choices for practical applications.
COMMUNICATION SKILLS
After successfully following the teaching, male and female students will have acquired the metallurgical language necessary for understanding and communicating the theoretical-practical aspects of metallurgy
LEARNING ABILITY
Acquisition of independent learning skills and self-assessment of one's preparation, suitable for undertaking subsequent studies with a high degree of autonomy.

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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

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 della spiegazione 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.

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

 

Frontal lessons: 48 hours. Laboratory exercises: 32 hours. The lessons are presented with files of slides and, similarly, the laboratory exercises are introduced with files of slides  available in advance of the performance date in the "Didactic Material" section of the course.

Attendance at the lessons is optional. Attendance at the laboratory is mandatory.

The laboratory will take place in presence and attendance will be mandatory.

To attend the course and receive more information, it is mandatory to enroll in the course (at the bottom of this page).

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Modalità di verifica dell'apprendimento

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 di studenti e studentesse 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. Il non superamento della prova orale comporta l'automatica decadenza anche della prova scritta. 
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 studenti e studentesse sono tenuti/e 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 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:
Libro
Titolo:  
Scienza ed Ingegneria dei Materiali
Anno pubblicazione:  
2024
Editore:  
EdiSES
Autore:  
W. D. Callister, D.G. Rethwisch
ISBN  
Permalink:  
Obbligatorio:  
Si
Oggetto:

Appunti e slides fornite dalle docenti e disponibili su campusnet alla voce "materiale didattico".

Notes of Teachers.



Oggetto:

Note

Gli/le studenti/esse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita) e di accoglienza (https://www.unito.it/accoglienza-studenti-con-disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto)

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Orario lezioniV

Lezioni: dal 03/03/2025 al 06/06/2025

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

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 19/06/2024 17:47
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