ITALIANO

In questo corso sono impartiti i fondamenti della Scienza e Tecnologia dei Materiali basati sulle relazioni tra proprietà-struttura-processi dei materiali.

J. Shackelford "Scienza ed Ingegneria dei MAteriali" a cura di Alberto D'Amore

Il corso ha lo scopo di fornire allo studente gli strumenti indispensabili per la conoscenza delle proprietà ingegneristiche dei materiali rispetto alle specifiche destinazioni d’uso. Il corso è basato sullo studio dei principi fondamentali che regolano le relazioni proprietà-struttura-processo dei materiali. Si specializza per l’apporto particolare di conoscenza dei materiali innovativi e dei relativi processi produttivi nell’ambito dell’ingegneria Aerospaziale. E’ prevista una sostanziale attività esercitativa.

Fondamenti dell'analisi matematica e della fisica. elementi di fenomenidi trasporto.

Lezioni frontali e di laboratorio

Prova scritta. Domande teoriche ed esercizi

Sono forniti appunti, dispense, tabelle e grafici.

- Strutture cristalline dei metalli (Fcc,bcc, Hcp) . Slip systems.
- Il legame chimico e sue relazioni con l’elasticità dei materiali
- Strutture cristalline nei ceramici (NaCl, fluorite, diamante, grafite)
- Calcolo della densità teorica in un sistema cristallino
- Difetti lineari, dislocazioni, difetti planari
- Origine della deformabilità plastica
- Processi attivati . Eq. di Arrhenius
- Solubilità allo stato solido
- Processi diffusivi. Stato non stazionario: leggi di Fick.
- Diagrammi (binari) di fase: regola della leva,
- Diagrammi TTT- Cristallizzazione: nucleazione e crescita .
- Trasformazioni diffusionali. Trasformazioni non diffusionali. Trattamenti termici per l’acciaio.
- Indurimento per precipitazione. Test di Jominy. Lavoro a freddo. Annealing
- Leghe metalliche notevoli. Leghe dell’alluminio
- Proprietà meccaniche dei metalli. Curve sforzo deformazione. Sforzo vero e sforzo ingegneristico. Durezza
- Trattamenti superficiali nei metalli: tecnologie innovative. Il caso dell’HVOF.
- Proprietà meccaniche dei polimeri
- creep e stress relaxation
- Proprietà meccaniche dei vetri e dei materiali ceramici. Modello di Griffith
- Deformazione viscoelastica: tempra dei vetri
- Shock termici
- Energia di Impatto: test di Charpy, Izod
- Fracture toughness. Fatica.
- Composti ceramici.
- Cenni sui polimeri e sui compositi.

Italian

This course teaches the fundamentals of Materials Science and Technology based on the relationships between properties-structure-processes of materials.

J. Shackelford "MAterials Science and Engineering"

The course aims to provide the student with the indispensable tools for understanding the engineering properties of materials with respect to their specific intended use. The course is based on the study of the fundamental principles governing the property-structure-process relationships of materials. It specializes in the particular contribution of knowledge of innovative materials and related production processes in the field of Aerospace engineering. A substantial exercise is foreseen.

This course teaches the fundamentals of Materials Science and Technology based on the relationships between properties-structure-processes of materials.

Frontal and laboratory lessons

Written test. Theoretical questions and exercises.

Notes, handouts, notes and graphs are provided.

- Crystalline structures of metals (Fcc, bcc, Hcp). Slip systems.
- The chemical bond and its relations with the elasticity of materials
- Crystalline structures in ceramics (NaCl, fluorite, diamond, graphite)
- Calculation of the theoretical density in a crystalline system
- Linear defects, dislocations, planar defects
- Origin of plastic deformability
- Processes activated. Eq. by Arrhenius
- Solid state solubility
- Diffusion processes. Non-stationary state: Fick's laws.
- Phase (binary) diagrams: lever rule,
- TTT diagrams - Crystallization: nucleation and growth.
- Diffusional transformations. Non-diffusional transformations. Heat treatments for steel.
- Hardening by precipitation. Jominy's test. Cold work. Annealing
- Notable metal alloys. Aluminum alloys
- Mechanical properties of metals. Stress strain curves. Real effort and engineering effort. Hardness
- Surface treatments in metals: innovative technologies. The case of HVOF.
- Mechanical properties of polymers
- creep and stress relaxation
- Mechanical properties of glass and ceramic materials. Griffith model
- Viscoelastic deformation: tempering of the glass
- Thermal shocks
- Impact Energy: Charpy, Izod test
- Fracture toughness. Fatigue.
- Ceramic compounds.
- Notes on polymers and composites.