Informazioni generali

• Anno di corso: 1°
• Semestre: 2°
• CFU: 12

Docenti responsabili

Roberto MONTANARI

Giampiero MONTESPERELLI

Obiettivi del corso

La prima parte del corso si propone di fornire conoscenze approfondite sui difetti cristallini e sui principali meccanismi fisici che stanno alla base delle proprietà meccaniche dei metalli e delle leghe a bassa ed alta temperatura. Su questa base si discutono la deformazione plastica e i meccanismi di rafforzamento dei metalli. Vengono infine esaminati i processi metallurgici di solidificazione e metallurgia delle polveri.

La seconda parte del corso ha lo scopo di fornire una comprensione dei meccanismi di corrosione, dei metodi usati nel controllo e nella prevenzione della corrosione e di mettere in evidenza le correlazioni fra la morfologia dei fenomeni di corrosione, l’insieme di tutti i parametri che concorrono a creare le condizioni aggressive e i meccanismi delle reazioni chimiche ed elettrochimiche coinvolte nell’innesco, nella propagazione della corrosione e nella sua inibizione e controllo.

Prerequisiti

Non sono previste propedeuticità formali. Tuttavia è opportuno che gli studenti che frequentano il corso di Materiali Metallici e Loro Interazione con l’Ambiente abbiano buone conoscenze di Chimica.

Contenuti del corso

I parte (Prof. Montanari)

• I difetti reticolari
• La deformazione plastica
• I meccanismi di rafforzamento dei metalli
• Recupero, ricristallizzazione e crescita del grano
• La solidificazione
• La metallurgia delle polveri
• Sviluppo e perfezionamento di nuovi materiali metallici

II parte (Prof. Montesperelli)

• Elementi di termodinamica e cinetica elettrochimica applicati ai fenomeni di corrosione: equazioni di Nernst, Butler-Volmer e di Tafel
• Diagrammi E/pH Curve di polarizzazione
• Fattori di corrosione
• Evoluzione dei fenomeni di corrosione nel tempo
• Le forme di corrosione: aerazione differenziale, pitting, interstiziale, accoppiamento galvanico, corrosione sotto sforzo, corrosione fatica, corrosione erosione, danneggiamento da idrogeno
• Monitoraggio della corrosione negli impianti industriali
• Metodi di protezione e prevenzione: inibitori di corrosione, rivestimenti, protezione catodica, protezione anodica

Materiale di studio consigliato

I parte

• Roberto Montanari – Microstruttura e proprietà meccaniche dei metalli Ed. TexMat

 II parte

• Pietro Pedeferri: Corrosione e protezione dei materiali metallici – Ed. Polipress (2 volumi).
• Appunti distribuiti dal docente

Modalità d’esame

L’esame di Materiali Metallici e Loro Interazione con l’Ambiente prevede due prove di accertamento scritte, che verranno svolte rispettivamente a metà ed al termine di ognuna delle due parti che compongono il corso, ed una prova orale. L’orale è facoltativo per gli studenti che avranno superato gli accertamenti scritti ed obbligatorio per tutti gli altri.

 

 

Metallic Materials and their interaction with Environment

 

Aim of the Course 

The aim of the first part of the course is to provide a depth knowledge on the crystalline defects and the main physical mechanisms that underlie the mechanical properties of metals and alloys at low and high temperature. The mechanisms of the plastic deformation and strengthening of metals will be discussed. Then, the metallurgical processes of solidification and powder metallurgy will be examined.

The second part of the course has the aim to provide an understanding of the mechanisms of corrosion, the methods used in its control and prevention. The correlation between the morphology of corrosion phenomena, the environmental parameters and the electrochemical reactions involved in the initiation and propagation of corrosion and its inhibition and control.

Prerequisites

There are no formal prerequisites. However, it is appropriate that students who attend the course of Metallic Materials and Their Interaction with the Environment have good knowledge of Chemistry.

Contents

Part I (Prof. Montanari)

• The lattice defects
• The plastic deformation
• The strengthening mechanisms of metals
• Recovery, recrystallization and grain growth
• The solidification
• Powder metallurgy
• Development and improvement of new metallic materials.

Part II (Prof. Montesperelli)

• Elements of thermodynamics and kinetics applied to electrochemical corrosion phenomena: the Nernst equation, the Butler-Volmer and Tafel
• Diagrams E / pH, of Polarization curve
• Corrosion affecting factors
• Evolution of corrosion with time
• Forms of corrosion: differential aeration, pitting, crevice, galvanic, stress corrosion, corrosion fatigue, erosion, hydrogen damage
• Corrosion monitoring in industrial plants
• Methods of protection and prevention: corrosion inhibitors, coatings, cathodic protection, anodic protection

Study material

Part I

• Roberto Montanari – Microstruttura e proprietà meccaniche dei metalli Ed. TexMat

Part II

• Pietro Pedeferri: Corrosione e protezione dei materiali metallici – Ed. Polipress (2 volumi).
• Teacher’s lecture.

Examination procedures

The exam of Metallic Materials and their interaction with environment consists of two written tests, which take place respectively in the middle and at the end of each of the two parts of the course, and an oral examination. The oral exam is optional for students who have passed the written tests and compulsory for all the others.