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Obiettivi e contenuti del corso
Obiettivo del corso è quello di integrare le nozioni che allievi meccanici hanno acquisito durante i corsi dei primi tre anni attraverso l’approfondimento dei metalli e delle leghe metalliche per applicazioni speciali. Questo verrà svolto considerando sia le caratteristiche metallurgiche di realizzazione dei semilavorati tradizionali e innovativi sia le reali condizioni di esercizio con particolare riferimento alle differenti modalità di danneggiamento. Particolare attenzione sarà posta ai meccanismi di cedimento dei componenti in esercizio ed alle relative tecniche di indagine, nonché alle modalità di modificazione delle caratteristiche superficiali e microstrutturali atte a limitarne l’insorgenza. L’insegnamento è completato anche dallo studio in laboratorio di alcuni casi esemplificativi.
Descrizione degli argomenti trattati
Argomento 1 – Metalli, leghe e superleghe per alte prestazioni e condizioni di impiego difficili: materiali per alte e basse temperature, acciai per funi, acciai mar-aging, acciai per cuscinetti, acciai di Hadfield, ghise speciali, leghe e metalli non ferrosi per impieghi speciali, materiali per l’elettronica, biomateriali.
Argomento 2 – Materiali sinterizzati e acciai da polveri: descrizione del processo produttivo, aspetti metallurgici e microstrutturali, caratteristiche meccaniche, aspetti economici, campi d’applicazione ed impieghi.
Argomento 3 – Materiali compositi a matrice metallica: meccanismi di deformazione, comportamento ad elevate temperature, processi di rottura e danneggiamento.
Argomento 4 – Ingegneria delle superfici: fenomeni di usura e danneggiamento ambientale delle superfici. Trattamenti termici e termochimica, placcatura ed elettrodeposizione, rivestimenti in vuoto e in atmosfera controllata, prove e controlli delle superfici.
Argomento 5 – Cedimento in esercizio dei componenti e dei sistemi meccanici: meccanismi di frattura, fatica e scorrimento viscoso. Difettologia dei componenti: semilavorati e prodotti finali. Difetti delle saldature. Tecniche di controllo.
Argomento 6 – Failure Analysis e metodi di indagine: tecniche di indagine, microscopia ottica ed esami visivi, microscopia elettronica, frattografie, analisi quantitative, studio di alcuni casi pratici di failure analysis
Argomento 7 – Metallurgia della saldatura: aspetti metallurgici della zona fusa e della zona termicamente alterata. Saldabilità dei materiali metallici. Difetti in saldatura.
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