Insegnamento SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
| Nome del corso di laurea | Ingegneria industriale |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70076112 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Luigi Torre |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 2 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI A
| Codice | 70678007 |
|---|---|
| CFU | 7 |
| Docente responsabile | Luigi Torre |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Introduzione ai materiali e criteri di selezione dei materiali Legami chimici + strutture cristalline Imperfezioni nei cristalli Diffusione Curva tensione-deformazione Proprietà meccaniche Frattura Fatica Creep Leganti Compositi |
| Testi di riferimento | Smith Ashemi, Scienza e Tecnologia dei Materiali V ed, Mc Graw Hill |
| Obiettivi formativi | Il Corso si propone di mettere lo studente nelle condizioni di comprendere le principali proprietà dei Materiali ingegneristici, e di metterle in relazione con la loro struttura ed loro processi di lavorazione. Inoltre, lo studente conoscerà le caratteristiche e le principali proprietà ed i processi produttivi delle principali classi di materiali |
| Prerequisiti | Chimica, Fisica ed Analisi Matematica |
| Metodi didattici | Lezioni Frontali Esercitazioni |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Oral and Writte Exams, mid term test |
| Programma esteso | LEGAMI CHIMICI -Introduzione ai Legami chimici, Legami primari e secondari,-Legame ionico,-Legame covalente, Legame metallico, Legami secondari STRUTTURE CRISTALLINE: -Elementi delle strutture cristalline Cubica semplice, Cubica a corpo centrato, Esagonale compatta, Cristalli polimorfi, Densità di un materiale, Strutture ad impacchettamento compatto, Piani cristallini e indici di Miller -direzioni, Densità volumetrica- planare- lineare, Legge di Bragg, Solidificazione, -nucleazione, grani cristallini, solidificazione dei monocristalli, IMPERFEZIONI NEI CRISTALLI: introduzione ai difetti, difetti puntuali, difetti di linea, forze teoriche di coesione, movimento delle dislocazioni, difetti superficiali, geminazione, difetti di sovrapposizione, dimensione dei grani, DIFFUSIONE: fattori che la controllano e processi interessati, diffusione costituzionale, diffusione interstiziale, diffusione circolare, auto diffusione, equazione di Arrhenius, diffusione stazionaria (1° legge di Fick), diffusione non-stazionaria (2° legge di Fick), effetto della temperatura, diffusione nei bordi di grano, diffusione dei bordi di grano, diffusione dei solidi non metallici CURVA TENSIONE-DEFORMAZIONE: -diagramma s-e per i materiali duttili -diagramma s-e per i materiali fragili. deformazione: ingegneristica, vera, relazioni, deformazione a taglio coefficiente di Poisson, tensione: ingegneristica, vera, relazioni -legge di Hooke, effetto di temperatura, introduzione, DEFORMAZIONE PLASTICA E TRATTAMENTI TERMICI -introduzione, sistemi di scorrimento, deformazione plastica dei monocristallini -tensione tangenziale risolta, differenza tra scorrimento e geminazione, deformazione plastica dei policristallini, ricottura, recupero, ricristallizzazione, crescita dei grani LEGANTI E COMPOSITI i leganti aerei, processo di irrigidimento, calce aerea, calce viva, spegnimento leganti idraulici: cemento Portland , idratazione del cemento, alterazioni, cemento pozzolanico PROPRIETÀ MECCANICHE, Duttilità , Resilienza, Effetto delle variazioni strutturali, Effetto dell’innalzamento della temperatura, Tenacità, Durezza e prove di durezza, Rottura dei metalli, Concentrazione degli sforzi, Coefficiente di sicurezza, Attrito e usura FRATTURA Teoria di Griffith, Sforzo sulla punta di una cricca, Fattore degli sforzi, Test di tenacità, Calcolo di K, Considerazioni della zona plastica, Influenza dello Y.S., Spessore del provino, Procedure di test, Influenza della microstruttura CREEP:, Prove di creep e curve di creep, Conseguenza del creep e frattura da creep, Materiali resistenti al creep, Creep dislocazionale, Creep diffusionale, Diagrammi dei meccanismi di deformazione, Applicazioni FATICA Introduzione e tipi di fatica, Vita e fatica, Innesco e crescita della cricca, Fattori influenti, Componenti non criccati, Componenti criccati |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | 9 |
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI B
| Codice | 70678105 |
|---|---|
| CFU | 5 |
| Docente responsabile | Debora Puglia |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria dei materiali |
| Settore | ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il corso tratta gli aspetti generali dei processi di produzione, delle proprietà meccaniche e funzionali e dei criteri di scelta dei materiali in relazione. Vengono approfonditi i legami microstruttura e proprietà di acciaio e leghe metalliche, materiali ceramici,leganti, materie plastiche, adesivi, vetri e materiali compositi. |
| Testi di riferimento | - William F. Smith : “SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI” Ed. McGraw Hill, 2004 W.D:Callister: “SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI” EdiSES-Napoli 2003 |
| Obiettivi formativi | Acquisizione delle nozioni fondamentali sulla scienza dei materiali. Principi di base sulla struttura e le proprietà fisiche di metalli, polimeri, ceramiche e compositi. Alcune considerazioni su relazioni proprietà-struttura di materiali. Fornire gli strumenti per la comprensione delle principali proprietà chimico-fisiche dei materiali per la progettazione di strutture e/o dispositivi. |
| Prerequisiti | Conoscenze di base di chimica, fisica e matematica |
| Metodi didattici | Il corso è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni Powerpoint + esercitazioni |
| Altre informazioni | |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Esame scritto + esame orale Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | EQUILIBRI DI FASE: introduzione, diagramma di sostanze pure, regola delle fasi, leghe binarie isomorfe, regola della leva, solidificazione non in equilibrio, omogeneizzazione, parziale solubilità, reazione eutettica, leghe peritettiche, leghe monotettiche, leghe eutettoidiche. DIAGRAMMI DI NON EQUILIBRIO, DIAGRAMMI Fe-C E TRATTAMENTI TERMICI: la ghisa e l’acciaio, diagramma Fe-Fe3C, raffreddamento lento di acciai eutettoidici, raffreddamento lento di acciai ipoeutettoidici, raffreddamento lento di acciai ipereutettoidici, trattamenti termici: la martensite, diagrammi TTT, -diagrammi CCT, ricottura, normalizzazione, tempra, rinvenimento. DEFORMAZIONE PLASTICA E TRATTAMENTI TERMICI: introduzione, sistemi di scorrimento, deformazione plastica dei monocristallini, tensione tangenziale risolta, differenza tra scorrimento e geminazione, deformazione plastica dei policristallini, ricottura, recupero, ricristallizzazione, crescita dei grani. PROPRIETA' ELETTRICHE: conduzione elettrica nei metalli, semiconduttori intrinseci ed estrinseci di tipo n, i dielettrici. PROPRIETA' MAGNETICHE: materiali magnetici dolci e duri, grandezze magnetiche, tipi di magnetismo, effetto della T sul ferromagnetismo, domini ferromagnetic, ciclo di isteresi, materiali magnetici permanenti, superconduttori CORROSIONE UMIDA e SECCA: introduzione, corrosione elettrochimica nei metalli, celle galvaniche, fattori che influenzano la corrosione, velocità di corrosione, polarizzazione, passivazione, forme di corrosione, ossidazione dei metalli, protezione della corrosione MATERIALI CERAMICI E VETRI: introduzione, legami chimici nei ceramici, relazioni strutturali di base, strutture degli ossidi, strutture dei silicati, lavorazione dei ceramici, proprietà meccaniche, proprietà termiche, struttura dei vetri. Leganti aerei ed idraulici. Calcestruzzo. Introduzione ai MATERIALI COMPOSITI |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile |