METALLURGIA DEI METALLI NON FERROSI

METALLURGIA DEI METALLI NON FERROSI

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Ultimo aggiornamento 15/06/2021 12:57
Codice
98776
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 1° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) GENOVA

4 CFU al 1° anno di 9018 SCIENZE CHIMICHE (LM-54) GENOVA

4 CFU al 2° anno di 9018 SCIENZE CHIMICHE (LM-54) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/21
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

La metallurgia dei metalli non ferrosi studia le proprietà meccaniche, chimiche e fisiche delle leghe metalliche a base di elementi diversi dal ferro. L’insegnamento introduce i più importanti materiali non ferrosi di interesse applicativo e permette l’acquisizione di conoscenze approfondite sulle proprietà, i processi di lavorazione e i settori di utilizzo. Tali conoscenze costituiscono un approfondimento sul comportamento dei materiali metallici e la loro scelta in fase di progettazione.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

I' insegnamento ha l’obiettivo di approfondire caratteristiche e applicazioni di metalli non ferrosi (Al, Mg, Ti, Cu, Au, ecc…) e loro leghe di maggior interesse per il mondo industriale e applicativo. Verranno approfondite le conoscenze acquisite nel corso Metallurgia 1, in particolare per quanto riguarda gli aspetti di metallurgia fisica applicati ai materiali in esame. Tali conoscenze, unite all’approfondimento di processi di lavorazione meccanica, trattamento termico e corrosione, permetteranno la scelta critica di una vasta gamma di materiali metallici per diverse applicazioni.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo scopo dell’insegnamento è quello di ampliare le conoscenze sui materiali metallici approfondendo le proprietà meccaniche e fisiche dei metalli non ferrosi ponendo particolare attenzione alle leghe di maggior interesse applicativo. Insieme alle conoscenze acquisite su acciai e ghise nel corso di Metallurgia 1, lo studio dei materiali non ferrosi permetterà una maggior comprensione del comportamento dei materiali metallici in fase di lavorazione ed in condizioni di esercizio.

Al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito conoscenze sui principali materiali non ferrosi dal punto di vista della produzione, lavorazione meccanica, trattamenti termici e chimici, resistenza alla corrosione ed applicazioni. Sarà inoltre in grado di riconoscere leghe specifiche e stati di fornitura mediante designazione delle diverse classi di materiali. 

Tali conoscenze permetteranno allo studente di:

  • effettuare scelte di materiali metallici e stato di fornitura in fase di progettazione per soddisfare le proprietà richieste
  • valutare le cause di comportamenti strutturali e tecnologici dei materiali trattati nell’insegnamento
  • identificare gli effetti delle condizioni di esercizio
  • proporre soluzioni per ottimizzare le proprietà meccaniche e aumentare la durata dei materiali trattati alle condizioni di esercizio
  • approfondire ulteriormente le tematiche affrontate durante l’insegnamento

PREREQUISITI

Le tematiche trattate durante l’insegnamento verranno ampiamente introdotte, tuttavia per affrontare efficacemente i contenuti lo studente dovrà aver acquisito le nozioni di base trattate nel corso di Metallurgia 1 quali diagrammi di equilibrio, trattamenti termici, metallografia, cristallografia, prove meccaniche.

Modalità didattiche

L’insegnamento da 6 CFU prevede una ripartizione in 5 CFU di lezioni frontali, per un totale di 40 ore, più un’attività di laboratorio da 1 CFU per 13 ore.

Durante le lezioni frontali verranno esposte la teoria ed esempi pratici. All’inizio delle lezioni saranno proposti dei quiz di ripasso sulla lezione precedente mediante piattaforma Wooclap.

L’attività di laboratorio consiste nell’applicazione di trattamenti termici e meccanici su campioni di leghe non ferrose. I campioni vengono inoltre preparati per l’osservazione microstrutturale in modo da valutare gli effetti dei trattamenti applicati. Il laboratorio prevede anche delle prove di corrosione su diverse leghe per confrontarne il comportamento in possibili condizioni di esercizio.

 

Nella versione dell’insegnamento da 4 CFU è prevista l’erogazione mediante lezioni frontali per un totale di 32 ore.

PROGRAMMA/CONTENUTO

L’insegnamento prevede un’introduzione alle leghe di metalli non ferrosi di maggior interesse applicativo. La prima parte del programma è focalizzata sulla metallurgia fisica delle leghe non ferrose, con riferimenti ed esempi specifici sull’alluminio. In questa sezione vengono trattati i meccanismi di rafforzamento delle leghe e gli aspetti microstrutturali dei più comuni trattamenti termici, lavorazioni meccaniche oltre ai processi di saldatura. Sono inoltre introdotte le tematiche riguardanti la corrosione in soluzione, tensocorrosione, fatica-corrosione e ossidazione ad alte temperature.

La seconda parte del programma è dedicata alla trattazione specifica di diverse leghe di metalli non ferrosi tra cui alluminio, magnesio, titanio, rame e superleghe a base nichel. Per ogni lega saranno trattati i processi estrattivi, la classificazione, le principali proprietà chimiche, fisiche e meccaniche. Saranno inoltre illustrati numerosi esempi applicativi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Le slide delle lezioni ed ulteriore materiale didattico saranno disponibili su Aulaweb. In generale gli appunti presi durante le lezioni e il materiale a disposizione su Aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame. Per ulteriori approfondimenti si consigliano i seguenti testi:

  • M. Cabibbo, Leghe e Metalli Non Ferrosi, ed. Esculapio
  • Polmear,‎ D. StJohn,‎ J.-F. Nie,‎ M. Qian, Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals, Butterworth-Heinemann; 5th edition

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Tutti i giorni, previo appuntamento da richiedere per email (roberto.spotorno@unige.it)

LEZIONI

Modalità didattiche

L’insegnamento da 6 CFU prevede una ripartizione in 5 CFU di lezioni frontali, per un totale di 40 ore, più un’attività di laboratorio da 1 CFU per 13 ore.

Durante le lezioni frontali verranno esposte la teoria ed esempi pratici. All’inizio delle lezioni saranno proposti dei quiz di ripasso sulla lezione precedente mediante piattaforma Wooclap.

L’attività di laboratorio consiste nell’applicazione di trattamenti termici e meccanici su campioni di leghe non ferrose. I campioni vengono inoltre preparati per l’osservazione microstrutturale in modo da valutare gli effetti dei trattamenti applicati. Il laboratorio prevede anche delle prove di corrosione su diverse leghe per confrontarne il comportamento in possibili condizioni di esercizio.

 

Nella versione dell’insegnamento da 4 CFU è prevista l’erogazione mediante lezioni frontali per un totale di 32 ore.

INIZIO LEZIONI

Ultima settimana di settembre

ORARI

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

Modalità d'esame

L’esame viene effettuato in modalità orale e ha una durata non inferiore a 30 minuti.

La prova consiste solitamente in 3 domande che contribuiscono in parti uguali alla valutazione in trentesimi come specificato di seguito:

Nella prima domanda lo studente deve affrontare una tematica della metallurgia fisica o estrattiva delle leghe non ferrose trattate durante l’insegnamento. La valutazione massima è di 10/30.

La seconda e terza domanda richiedono la trattazione di leghe specifiche trattate durante l’insegnamento con approfondimenti applicativi. La valutazione massima è di 10/30 per ciascuna risposta.

 

Modalità di accertamento

L’esame orale ha lo scopo di verificare il conseguimento degli obiettivi formativi dell’insegnamento.

Sarà verificata l’effettiva acquisizione delle conoscenze sulla metallurgia fisica delle leghe di metalli non ferrosi e l’utilizzo di tali nozioni per trattare aspetti applicativi. Verrà valutata la conoscenza delle principali leghe, le loro proprietà ed impieghi.

L’esame verificherà inoltre la capacità di utilizzare un lessico chiaro e una terminologia corretta.

In caso di mancato raggiungimento degli obiettivi formativi lo studente è invitato ad approfondire ulteriormente lo studio utilizzando il materiale fornito o ulteriori spiegazioni da parte del docente.