OBIETTIVI FORMATIVI

Far conoscere: i metalli e le leghe metalliche, i fondamenti dei processi metallurgici industriali, le caratteristiche chimiche-fisiche e strutturali delle leghe metalliche, i trattamenti termici metallurgici, le prove per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche dei materiali. Introdurre per i solidi ideali: gli stati di tensione e deformazione, i comportamenti e i modelli elastici/visco-elastici e plastici. Obiettivo del corso è anche quello di introdurre i principali processi di degrado dei materiali metallici e i metodi di protezione dalla corrosione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli allievi acquisiranno famigliarità con le principali leggi termodinamiche che governano i processi di produzione dei materiali metallici e il loro comportamento funzionale nell'ambito di interesse nell'ingegneria meccanica, specificatamente:

Termodinamica e termochimica, Elettrochimica, Equilibri eterogenei,Estrazione dei metalli, Diagr. Fe-C,Trattamenti termici e termochimici degli acciai, Prove tecnologiche distruttive cenni delle non distruttive, designazione degli acciai, tensioni deformazioni e rottura dei materiali, Corrosione/Antimetallurgia.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso si articola su lezioni frontali svolte per mezzo di presentazioni degli argomenti con metodologie di esposizione classiche, attraverso presentazioni power point e brevi video illustrativi (slide e video sono a disposizione degli allievi sulla piattaforma AULAWEB).

PROGRAMMA/CONTENUTO

Termodinamica e termochimica: I principio della TD, lavoro, capacità termica, entalpia e passaggi di stato, entalpia e reazioni chimiche, legge di Kircoff, II principio della TD, Entropia, energia libera, esercizi.

Elettrochimica: Eq. Di Nernst, potenziali elettrochimici, pile, batterie, elettrolizzatori.

Equilibri eterogenei: legge di Gibbs, equilibri di fase ad un solo componente, a due componenti, pressione di vapore, legge di Raoul, deviazione dalla legge di Raoul, sistemi liquido-gas, solido-liquido, regola della leva, diagrammi di stato binari e ternari. Esempi di leghe metalliche e miscele binarie. Legge di Henry, distillazione frazionata.

Estrazione dei metalli: minerali, operazioni preliminari di estrazione, riduzione, TD della riduzione, diagramma di Hellingam, estrazione del ferro (Ghisa ed acciai), tipi di acciai, Estrazione dell’alluminio, raffinazione dell’alluminio, leghe dell’alluminio, Rame e sue leghe, nichel, piombo, titanio.

Diagr. Fe-C:  acciai, ghise, punto peritettico, eutettico, eutettoidico. Strutture ferrite, perlite austenite, cementite primaria e secondaria, ledeburite.

Trattamenti termici e termochimici degli acciai: curve TTT-CTT, ricottura, tempra, rinvenimento, bonifica, distensione… cementazione, nitrurazione, carbonitrurazione.

Prove tecnologiche distruttive cenni delle non distruttive, designazione degli acciai, tensioni deformazioni e rottura dei materiali.

Antimetallurgia; fondamenti di corrosione, morfologie di corrosione, rivestimenti organici, protezione anodica, protezione catodica, Indagini elettrochimiche.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense fornite dal docente.