PROCESSI METALLURGICI E FONDERIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2020/2021
- Docente
- MATTIA MERLIN
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- ING-IND/21
Obiettivi formativi
- Scopo del corso è quello di approfondire aspetti legati alla correlazione tra processo di produzione e conseguenti caratteristiche microstrutturali e meccaniche di componenti metallici per impieghi strutturali. Nel caso specifico della fonderia, lo studente apprenderà come le operazioni di trattamento della lega liquida, i parametri di processo, modalità di solidificazione e trattamenti termici possano assumere un ruolo determinante ai fini dell’ottenimento di componenti meccanici di qualità. Analoghi aspetti verranno approfonditi anche per processi di deformazione plastica e di manifattura additiva (SLM, DLMS). Inoltre, lo studente sarà in grado di comprendere come nelle saldature autogene di leghe ferrose i parametri di processo e le caratteristiche del materiale base possano influenzare la qualità microstrutturale di giunti permanenti di leghe ferrose. Durante il corso lo studente acquisirà anche le competenze fondamentali relative alle principali tecniche di indagine micrografica (ottica ed elettronica) ai fini di una valutazione microstrutturale di componenti meccanici.
Con riferimento ai principali processi di fonderia, di deformazione plastica e di manifattura additiva lo studente acquisirà sensibilità nella scelta del processo in relazione alle proprietà microstrutturali e meccaniche attese in un dato componente metallico. Lo studente sarà in grado di riconoscere le principali caratteristiche microstrutturali, compresi imperfezioni e difetti microstrutturali indotti dai processi stessi, oltre che di attuare le opportune azioni di miglioramento al fine di attenuare la difettosità e migliorare la qualità generale del manufatto in relazione alle caratteristiche meccaniche attese. Prerequisiti
- Lo studente deve avere acquisito i principi base della metallurgia e deve conoscere le principali leghe ferrose e non ferrose.
Contenuti del corso
- • Tecniche di osservazione micrografica. Microscopia ottica (OM) ed elettronica (SEM/EDS e TEM), approccio metodologico alla caratterizzazione microstrutturale dei materiali metallici. (10 ore)
• Solidificazione. Teoria della nucleazione e dell’accrescimento, sottoraffreddamento termico e costituzionale. Microstrutture di solidificazione. Micro- e macrosegregazioni. (10 ore)
• Fabbricazione dell’acciaio. Materie prime, processi, prodotti e relativa qualità microstrutturale. (7,5 ore)
• Processi di trasformazione delle leghe di alluminio da fonderia e da deformazione plastica, trattamenti della lega liquida e analisi termica. Correlazione tra microstruttura, processo e proprietà meccaniche. Trattamenti termici. Imperfezioni e difetti. (20 ore)
• Metal additive manufacturing. Processi e materiali. Microstruttura, trattamenti termici e proprietà meccaniche. (7,5 ore)
• Metallurgia della saldatura di leghe ferrose. Difetti e imperfezioni di saldatura, livelli di accettabilità. Proprietà meccaniche e caratterizzazione microstrutturale. (5 ore) Metodi didattici
- Lezioni frontali o a distanza su tutti gli argomenti del corso. Nel corso sono previste delle esercitazioni.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’esame è orale e consiste in un colloquio su tre tematiche trattate nel corso dell’insegnamento. Verrà valutata la capacità sia di esporre gli argomenti in maniera completa ed approfondita sia di saperli elaborare in maniera critica.
Il voto finale della prova d’esame sarà formulato sulla base della verifica del livello di raggiungimento degli obbiettivi formativi previsti dall’insegnamento. Testi di riferimento
- • Appunti del docente e letteratura scientifica internazionale.
Alcuni argomenti specifici possono essere approfonditi nei seguenti testi:
• Solidificazione, a cura di M. Baricco e R. Montanari, Ed. AIM (Associazione Italiana di Metallurgia).
• W. Nicodemi et al., Siderurgia, AIM editore.
• Manuale della difettologia nei getti pressocolati, AIM editore.
• Li Yang et al., Additive manufacturing of metals: the technology, materials, design and production, Springer.
• Istituto Italiano della Saldatura, Saldatura per fusione, Vol. 1 e Vol. 2, Hoepli Editore.
