W. D. Callister, D. G. Rethwisch “Materiali per l’Ingegneria Civile ed Industriale”
EdiSES editore
C. Brisi. Chimica Applicata, - Levrotto e Bella - Torino.
Testi alternativi:
William F. Smith, Scienza e Tecnologia dei Materiali, McGraw-Hill
Bernardo Marchese. Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata. Liguori Editore.
James F. Shackelford, Scienza e ingegneria dei materiali 7/Ed., Pearson Education
Testi di approfondimento:
M.F.Ashby, D.R.H.Jones, Engineering Materials 1, Pergamon Press
M.F.Ashby, D.R.H.Jones, Engineering Materials 2, Pergamon Press
Obiettivi Formativi
Il corso vuole fornire allo studente le nozioni fondamentali sulle proprietà
meccaniche dei materiali, sui metodi di misura delle proprietà, sulle correlazione
delle proprietà con la microstruttura e sulle tecnologie di produzione dei materiali.
Saranno presi in considerazione soprattutto i materiali metallici, dando solo pochi
cenni relativamente a materiali polimerici, ceramici e compositi.
Saranno trattati gli aspetti principali relativi alla corrosione e alla protezione dalla
corrosione dei materiali metallici.
Saranno infine trattati i principali aspetti legati al trattamento delle acque, alla
combustione ed ai combustibili industriali.
Prerequisiti
Conoscenze di chimica e fisica di base.
Metodi Didattici
Il corso viene svolto con lezioni frontali
Modalità di verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova orale che è svolta parzialmente in forma di elaborato scritto valutato e discusso nello stesso giorno.
Per ogni appello, il calendario delle prove di esame viene definito il giorno dell'appello stesso in base all'ordine di prenotazione (lo studente sceglie tra le date
disponibili secondo l'ordine di iscrizione).
Programma del corso
Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali.
Classi di materiali. Legami atomici e molecolari. Solidi ionici, covalenti, metallici e
molecolari.
Struttura e proprietà
Materiali cristallini e amorfi. Celle elementari e reticoli cristallini. Principali strutture
cristalline dei metalli. Difetti reticolari. Diffusione atomica nei solidi.
Proprietà meccaniche dei metalli.
Comportamento meccanico dei materiali. Deformazione elastica, deformazione
plastica. Determinazione delle proprietà meccaniche dei materiali. Prova di trazione.
Rigidezza, resistenza, durezza, resilienza e tenacità. Rafforzamento dei materiali
metallici.
Rottura duttile e fragile. Rottura a fatica e rottura a creep.
Trasformazioni allo stato solido
Solidificazione. Cinetiche di nucleazione ed accrescimento.
Diagrammi di stato a due componenti con solubilità reciproca completa, nulla e
parziale allo stato solido. Formazione di composti. Trasformazioni eutettiche e
peritettiche. Diagramma Fe-C. Trasformazione dell’austenite al raffreddamento.
Trasformazioni di fase non-diffusive.
Leghe ferrose
Produzione, classificazione e designazione degli acciai e delle ghise. Trattamenti
termici degli acciai: ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento.
Leghe di alluminio.
Indurimento per precipitazione.
Acque per uso industriale.
Classificazione. Trattamento delle acque.
Corrosione dei materiali metallici
Meccanismo elettrochimico di corrosione ad umido: aspetti stechiometrici,
termodinamici e cinetici. Accoppiamento galvanico o polarizzazione esterna. Forme
di corrosione Metodi di prevenzione e protezione.
Combustione e combustibili
Generalità sui combustibili e sulla combustione
Combustibili di interesse industriale solidi liquidi e gassosi.