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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA MECCANICA
Insegnamento
MATERIALI METALLICI (Ult. numero di matricola dispari)
IN05105646, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA MECCANICA
IN0506, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
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Curriculum FORMATIVO [001PD]
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese METALLIC MATERIALS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2019-IN0506-001PD-2017-IN05105646-DISPARI
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MANUELE DABALA' ING-IND/21

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-IND/21 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
3 A.A. 2018/19 01/10/2018 30/11/2019 FERRO PAOLO (Presidente)
BONOLLO FRANCO (Membro Effettivo)
FABRIZI ALBERTO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di far acquisire allo studente le nozioni basilari relative ai materiali metallici con particolare riferimento alle problematiche relative all'ingegneria meccanica. Lo studente acquisirà l'abilità di correlare le proprietà fisiche e meccaniche dei materiali metallici con la loro microstruttura, e allo stesso tempo imparerà a correlare la microstruttura con i parametri di processo da cui deriva.
L'obiettivo è di poter fornire allo studente un valido strumento per la scelta ed il miglior utilizzo dei materiali metallici a seconda dell'applicazione a cui ci si riferiscono.
Modalita' di esame: L'esame consiste in una prova scritta costituita da
1. quiz (domande a risposta multipla)
2. un esercizio relativo alla soluzione di un problema metallurgico (trattamento termico, colata, prova meccanica, ecc.)
3. una domanda aperta su una tematica specifica inerente il corso

Si ritiene che tale modalità di prova sia sufficiente per valutare le capacità e le informazioni acquisite dallo studente
Criteri di valutazione: La valutazione della preparazione dello studente si baserà sulla comprensione degli argomenti svolti, sull'acquisizione dei concetti e delle metodologie proposte e sulle capacità di applicarli in modo autonomo e consapevole.
Contenuti: I contenuti del corso si riassumono nei seguenti punti:
1. Le prove meccaniche. Generalità sulle prove meccaniche e stati di tensione. La prova di trazione e la curva tensione-deformazione ingegneristica. Principali proprietà meccaniche misurate con la prova di trazione. La curva tensione-deformazione reale. Aspetti metallurgici della rottura. La prova di durezza. Concetto tecnologico di durezza. Durezza Brinell, Vickers e Rockwell. Microdurezza. Regole generali. Prova di resilienza. Generalità sull'importanza della tenacità. La prova di resilienza. La temperatura di transizione duttili-fragile. La prova Charpy strumentata. Fatica (cenni). La prova di fatica. Innesco, propagazione, rottura. Fattori metallurgici sulla resistenza a fatica. Creep (cenni). La curva di creep. La prova di rottura sotto tensione. Rottura ad alta temperatura.
2. I metalli allo stato solido. Reticoli cristallini. Allotropia e polimorfismo. I siti interstiziali. I difetti cristallini. Difetti puntiformi. Difetti planari. Difetti lineari, le dislocazioni.
3. Deformazione plastica e movimento delle dislocazioni. Movimento delle dislocazioni. Deformazione plastica. Interazioni tra dislocazioni. Interazioni dislocazioni-ostacoli (difetti). Genesi delle dislocazioni.
4. Soluzioni solide.Concetto di soluzione solida. Le regole di Hume-Rothery. Limite di solubilità
5. Diffusione allo stato solido. Meccanismi di diffusione. La prima e la seconda legge di Fick. Esempi applicativi.
6. Rafforzamento dei materiali metallici. Dimensione del grano. Soluzione solida. Precipitazione. Incrudimento. Altri tipi di rafforzamento.
7. Incrudimento e ricristallizzazione. Incrudimento. Lavorazioni a freddo. Ricristallizzazione. Lavorazioni a caldo.
8. La solidificazione dei materiali metallici. Stato liquido e solido. Nucleazione e accrescimento. Tempo di solidificazione. Struttura di getti e lingotti. Difetti di solidificazione. Controllo della struttura e cenni sulla metallurgia della saldatura
9. I diagrammi di fase. Diagrammi di fase binari. Le segregazioni.
10. Il diagramma di fase Ferro-Carbonio. Generalità. Acciai: trasformazioni alla solidificazione e al raffreddamento. Correlazioni struttura-proprietà. Effetto degli elementi in lega.
11. Trasformazioni isoterme e anisoterme degli acciai. Le trasformazioni isoterme (curve TTT). La trasformazione bainitica. La trasformazione martensitica. Le trasformazioni anisoterme (curve CCT). Correlazioni composizione-microstruttura-proprietà. Interpretazione della microstruttura degli acciai.
12. Trattamenti termici. Generalità sui Trattamenti Termici (TT). Ricottura, Normalizzazione, Tempra. Concetto di temprabilità. Trattamenti termici a temperature minori di Ac1. Trattamenti superficiali
13. Classificazione degli acciai. Aspetti normativi. Acciai da costruzione di uso generale
Acciai speciali da costruzione. Acciai speciali per cuscinetti. Acciai per utensili. Acciai maraging. Acciai al 13% di manganese. Gli acciai inossidabili (aspetti introduttivi, acciai inossidabili austenitici, acciai inossidabili ferritici e martensitici, acciai inossidabili austeno-ferritici, caratteristiche e applicazioni)
14. Le ghise. Struttura e morfologia della grafite. Ghise sferoidali. Caratteristiche e applicazioni. Ghise austemperate e di nuova generazione (SS-FDI)
15. Introduzione alle leghe di alluminio
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le attività di apprendimento riguardano principalmente lezioni frontali ed esercitazioni applicative in aula. Data la numerosità degli studenti frequentanti il corso si cerca di sopperire alla impossibilità di eseguire dei laboratori di metallurgia mediante l'utilizzo di video didattici. Infine durante la lezione vine stimolata l'interazione studente-docente mediante domande di verifica dell'apprendimento.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale di studio consigliato sono le dispense del corso reperibili in libreria e su cui gli studenti sono invitati a prendere appunti. Su Moodle vengono inoltre resi disponibili tutti i video didattici utilizzati durante la lezione.
Testi di riferimento:
  • P. Ferro, F. Bonollo, Dispense di Materiali Metallici con esercizi. --: Libreria Progetto, 2018. Cerca nel catalogo
  • Paolucci, Gian Mario, Lezioni di metallurgia per la laurea in ingegneria meccanicaG. M. Paolucci. Padova: --, --. Cerca nel catalogo
  • W. Nicodemi, Metallurgia. Bologna: Zanichelli, 2007. Cerca nel catalogo
  • Callister, William D.; Caneva, Claudio, Scienza e ingegneria dei materialiuna introduzioneWilliam D. Callisteredizione italiana a cura di Claudio Caneva. Napoli: EdiSES, --. Cerca nel catalogo
  • Askeland, Donald R., <<The >>science and engineering of materialsDonald R.Askeland. London [etc.]: Chapman & Hall, 1990. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Industria, innovazione e infrastrutture