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Oggetto:
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Metallurgy

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Metallurgy

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Academic year 2017/2018

Course ID
CHI0083
Teacher
Prof. Livio Battezzati (Titolare del corso)
Degree course
Laurea Magistrale in inglese -MaMaself
Year
1° anno
Teaching period
Primo semestre
Type
Caratterizzante
Credits/Recognition
6
Course disciplinary sector (SSD)
ING-IND/22 - scienza e tecnologia dei materiali
Delivery
Tradizionale
Language
Inglese
Attendance
Facoltativa
Type of examination
Scritto ed orale
Prerequisites

Costituiscono pre-requisito al corso le conoscenze sui materiali metallici che sono normalmente fornite nei corsi di laurea di Scienza dei Materiali (struttura dei metalli e difetti, diagrammi di fase, diffusione, concetti di base sulle trasformazioni di fase, generalità sulle proprietà meccaniche).

Pre-requisites for this course is knowledge on metallic materials as provided in basic Materials Science curricula (structure of metals, defects, diffusion, fundamentals on phase transformations and mechanical properties).

Propedeutic for
Selection and Use of Materials. Thesis.
Course borrowed from
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Sommario del corso

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Course objectives

L'insegnamento fornisce una trattazione quantitativa della termodinamica delle leghe e della cinetica delle loro trasformazioni di fase utilizzando opportuni modelli e software. I concetti sono applicati alla descrizione dettagliata di varie tipologie di leghe sia di interesse industriale consolidato che in corso di sviluppo, dei principali processi metallurgici, delle proprietà meccaniche dei materiali metallici. Vengono trattati casi di studio su acciai, leghe leggere, superleghe, nuovi materiali.

The course provides quantitative treatment of the thermodynamics of alloys and of the kinetics of phase transformations employing appropriate models and software. The concepts are applied to the detailed description of various types of alloys both of established industrial interest and under development, of the main metallurgical processes, of mechanical properties of metallic materials. Care studies are proposed on steels, light alloys, superalloys, new materials.

 

Oggetto:

Results of learning outcomes

Dopo aver seguito con profitto l'insegnamento, lo studente avrà appreso nozioni sul calcolo dei diagrammi di fase e sui modelli delle trasformazioni di fase nei metalli e nelle leghe. Sarà in grado di comprendere l'origine delle microstrutture ed operare per progettarle in relazione alle proprietà di interesseAvrà acquisito competenze sull’impiego industriale dei materiali metallici in relazione alla composizione, trattamento termico e proprietà meccaniche.

After following the course with profit, it is expected that the student has knowlwedge on the calculation of phase diagrams and on models of phase transformations in metals and alloys. He/she will be able to understand how microstructures are originated and work on their design in relation to the desired properties. He/she will have acquired skills on the use of industrial metal materials in relation to the composition, heat treatment and mechanical properties.

 

Oggetto:

Course delivery

Tipologia Insegnamento

lezione frontale 48 h

Frequenza

La frequenza alle lezioni frontali è consigliata ma non è obbligatoria.

Lectures, 48 h

Attendance advised but not compulsory.

Oggetto:

Learning assessment methods

Test scritto di 3 domande inerenti gli argomenti trattati nell'insegnamento. Discussione orale del testo dello scritto.

Written test consisting of 3 questions on the topics dealt with during lectures. Oral discussion of the written text.

Oggetto:

Program

Termodinamica dei diagrammi di stato. Metodo CALPHAD. Nozioni di termodinamica delle superfici.

Teoria delle trasformazioni di fase nei metalli e nelle leghe. Trasformazioni diffusive e non-diffusive: termodinamica, cinetica, cristallografia, ottenimento delle microstrutture.

La solidificazione.

Le proprietà meccaniche dei metalli. Prove meccaniche: curve sforzo-deformazione. Proprietà elastiche e plastiche.  I meccanismi di rafforzamento, relazioni tra microstruttura e proprietà meccaniche.  Frattura fragile e duttile. Fatica, creep.

 Leghe ferrose.
Classificazione ed esempi di acciai: acciai al carbonio, HSLA, Dual Phase, TRIP, TWIP, acciai inossidabili.
Leghe non ferrose
Leghe leggere. Ottoni e bronzi. Leghe per alta temperatura. Leghe speciali. Leghe magnetiche.
Eempi di solidificazione in ghise, leghe di Al, superleghe. 

Thermodynamics of phase diagrams. CALPHAD method. Aspects of the thermodynamics of surfaces.

Theory of phase transformations in metals and alloys. Diffusive and non-diffusive transformations : thermodynamics, kinetics, crystallography, obtaining microstructures.

Solidification

The mechanical properties of metals. Mechanical tests: stress-strain curves. Elastic and plastic properties. The mechanisms of strengthening, relationship between microstructure and mechanical properties. Brittle and ductile. fracture. Fatigue, creep.

Ferrous alloys.   Classification and examples of steels: carbon steel, HSLA, Dual Phase, TRIP, TWIP, stainless steels.  

Non-ferrous alloys . Light alloys. Brasses and bronzes. Alloys for high temperature. Special alloys. Magnetic alloys.

Examples of solidification in cast iron, Al alloys, superalloys.

Suggested readings and bibliography

Oggetto:

D.A.Porter, K.E.Easterling, M. Sherif - "Phase Transformations in Metals and Alloys" - CRC Press (2009)

R.A.Higgins - "Engineering Metallurgy" - Elsevier (1993)

W.Nicodemi - "Metallurgia" e “Acciai e Leghe non ferrose” - Zanichelli seconda ed. (2007-2008)

File forniti dal docente.

D.A.Porter, K.E.Easterling, M. Sherif - "Phase Transformations in Metals and Alloys" - CRC Press (2009)

R.A.Higgins - "Engineering Metallurgy" - Elsevier (1993)

W.Nicodemi - "Metallurgia" e “Acciai e Leghe non ferrose” - Zanichelli seconda ed. (2007-2008)

Files provided by lecturer

 

 



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Class schedule

Lezioni: dal 02/10/2017 al 08/06/2018

Nota: Per l'orario delle lezioni consultare la pagina "Orario Lezioni" http://scienzadeimateriali.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl

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Last update: 22/11/2016 15:08
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