SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALIModulo SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Anno accademico 2023/2024 - Docente: CLAUDIO TOSTORisultati di apprendimento attesi
L'obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti fondamentali relativi alla struttura dei materiali, alle relazioni struttura-proprietà e alcuni dei più importanti processi tecnologici di trasformazioni. Nel modulo di Scienza e Tecnologia dei Materiali si affronteranno in dettaglio i materiali metallici, focalizzandosi sulle proprietà di interesse ingegneristico per un ingegnere meccanico. Un'introduzione alle recenti tecnologie di manifattura additiva, polimerica e ibrida, sarà fornita nella parte finale del modulo. Lo studente, al termine del corso, dovrà essere in grado di classificare i diversi materiali ingegneristici, le loro proprietà in relazione alla loro struttura e le applicazioni tipiche per ciascun materiale.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Chimica
Comportamento meccanico dei materiali o Scienza delle costruzioni (preferibile)
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
1. Introduzione 2. Struttura atomica e legami interatomici 3. La struttura dei solidi cristallini 4. Imperfezione nei solidi 5. Diffusione 6. Proprietà meccaniche dei metalli 7. Dislocazioni e meccanismi di indurimento 8. La rottura 9. Diagrammi di fase 10. Trasformazioni di fase nei metalli: evoluzione della microstruttura e modificazioni delle proprietà meccaniche 11. Trattamenti termici delle leghe metalliche 12. Processi di Manifattura Additiva
Testi di riferimento
- Libro di testo 1: Scienza e Ingegneria dei Materali – Una introduzione, W.D. Callister, Ed. John Wiley & Sons, Inc
- Libro di testo 2: Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing, I. Gibson l D. W. Rosen l B. Stucker , Springer
- Libro di testo 3: Principi di Scienza dei Materiali ed Ingegneria , W.F. Smith, McGraw Hill
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione | Note del docente, Cap. 1 (testo 1) |
| 2 | Struttura atomica e legami interatomici | Cap. 2 (testo 1) |
| 3 | La struttura dei solidi cristallini | Cap. 3 (testo 1) |
| 4 | Imperfezione nei solidi | Cap. 4 (testo 1) |
| 5 | Diffusione | Cap. 5 (testo 1) |
| 6 | Proprietà meccaniche dei metalli | Cap. 6 (testo 1) |
| 7 | Dislocazioni e meccanismi di indurimento | Cap. 7 (testo 1) |
| 8 | La rottura | Cap. 8 (testo 1) |
| 9 | Diagrammi di fase | Cap. 9 (testo 1) |
| 10 | Trasformazioni di fase nei metalli | Cap. 10 (testo 1) |
| 11 | Trattamenti termici delle leghe metalliche | Cap. 11 (testo 1) |
| 12 | Processi di Manifattura Additiva | Note del docente, Capp. 1,4,6 (testo 2) |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio al fine di programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. In tal caso, si consiglia rivolgersi al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento di afferenza del Corso di Laurea
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Elencare e descrivere i difetti delle strutture cristalline descrivendone l'influenza sulle proprietà meccaniche e tecnologiche di lavorazione
- Modalità di rottura dei materiali: illustrare le differenze tra fatica, creep e frattura
- Tracciare i diagrammi di raffreddamento TTT per le leghe FeC descrivendo le trasformazioni di fase rilevanti dal punto di vista tecnologico
- Tracciare il diagramma Cu-Ni commentando sia il caso di raffreddamento ideale che reale