Programma
Il corso è articolato in due moduli: un modulo più generale di 8 CFU sulla scienza e tecnologia dei materiali (SSD ING-IND/22) e un modulo di 4 CFU più specificamente dedicato all’approfondimento dei temi della metallurgia (SSD ING-IND/21).
I due moduli sono totalmente integrati tra loro, e il programma, con numerose interazioni e richiami reciproci, è svolto in parallelo con lezioni distribuite uniformemente nel periodo didattico.
Il programma è sviluppato nei temi seguenti:
- Introduzione alla Scienza e Tecnologia dei Materiali
- Struttura e legami degli atomi
- Struttura e geometria cristallina
- Solidificazione e imperfezioni cristalline
- Diffusione nei solidi
- Proprietà meccaniche e relative prove di caratterizzazione
- Diagrammi di stato
- Materiali metallici
- Materiali polimerici
- Materiali ceramici
- Materiali Compositi
- Cenni di Corrosione e protezione dei materiali
Prerequisiti
- L’esame di Chimica è propedeutico all’esame di Materiali.
- Conoscenze di Fisica e Scienza delle Costruzioni possono essere utili per la consapevole selezione di materiali dotati delle idonee proprietà meccaniche per componenti diversamente sollecitati, e per la comprensione dei test utilizzati per la caratterizzazione delle suddette proprietà.
- L’attitudine a scegliere, integrare autonomamente, chiedere e a volte precedere è attributo fondamentale per un futuro ingegnere.
Testi di riferimento
W.F. Smith, J. Hashemi: "Scienza e Tecnologia dei Materiali", Mc Graw Hill
Frequenza
La frequenza delle lezioni del corso, pur raccomandata, non è obbligatoria. Tuttavia, in caso di preparazione autonoma al colloquio finale, gli studenti sono caldamente invitati a contattare preventivamente il docente in modo da poter essere informati sulla generale finalità del corso e sugli aspetti specifici di maggiore criticità.
Modalità di esame
La valutazione è basata sugli esiti di un colloquio orale, teso alla verifica dell'acquisizione:
- delle conoscenze su microstruttura, proprietà, progettazione, processi di produzione e trasformazione, impiego, analisi, caratterizzazione e degrado dei materiali di interesse ingegneristico industriale
- della capacità di applicare tali conoscenze per selezionare i materiali idonei alle diverse applicazioni, per riconoscere le condizioni di possibile rischio in esercizio, per scegliere i test più indicati per valutare le prestazioni dei materiali.
Il colloquio è unico per i due moduli.
La prima domanda, posta a tutti gli studenti, riguarda il «Diagramma di stato Fe-C». Il voto minimo per il superamento dell’esame (18/30) è conseguito solo se lo studente dimostra di conoscere con un sufficiente grado di completezza le condizioni di equilibrio delle leghe a base ferro al crescere del contenuto di carbonio e le relative microstrutture, e di saper discutere le fondamentali correlazioni tra tali microstrutture e le principali proprietà meccaniche e tecnologiche di acciai e ghise.
Per il voto finale saranno considerati:
- il grado di approfondimento delle conoscenze
- la capacità di collegare con sicurezza argomenti diversi
- la capacità di applicare le conoscenze alla soluzione di problemi di limitata complessità nel campo dell’ingegneria dei materiali
- la capacità di comunicare le conoscenze acquisite e di illustrare le soluzioni tecniche proposte con chiarezza e utilizzando un vocabolario tecnico appropriato.
Per il conseguimento del massimo dei voti (30/30 e lode) lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso, e di saper applicare tale conoscenza alla soluzione di problemi nel campo dell’ingegneria industriale, proponendo soluzioni originali e dimostrando di aver approfondito individualmente e con contributi personali lo studio della materia.
Durante lo svolgimento del corso agli studenti è offerta l’opportunità di mettere alla prova la propria preparazione mediante lo svolgimento di test di autovalutazione in forma scritta (domande chiuse, risoluzione di problemi numerici, domande aperte), a cui seguono correzioni comuni e, per coloro che ne fanno richiesta, una valutazione dell’elaborato da parte del docente.
Modalità di erogazione
Le attività didattiche sono organizzate in:
- lezioni frontali (per l’acquisizione delle conoscenze)
- svolgimento di esercitazioni comuni per la soluzione di problemi ingegneristici di limitata complessità
