Corso completo metallurgia e materiali non metallici

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Esame Metallurgia e materiali non metallici

Facoltà Ingegneria industriale

Dal corso del Prof. Gariboldi Elisabetta

Università Politecnico di Milano

A.A. 2016-2017

149 pagine

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Estratto del documento

CERAMICI :

Basse conducibilita' termiche
Fragilita'
Ottima resistenza alla corrosione
Durezza elevata
Elevate temperature di fusione
Costo contenuto (ceramici tradizionali)

POLIMERICI :

Bassa fragilita'
Costi contenuti
Bassa conducibilita' termica
Bassa densita'
Non adatti a lavorare ad alte temperature

METALLI :

Tenace (non fragile)
Alta conducibilita' termica
Poco resistenti a corrosione
Adatti a lavorare a temperature elevate
Densita' elevata

MATERIALI COMPOSITI

SEMICONDUTTORI

BIOMATERIALI

TRATTAMENTI E RIVESTIMENTI SUPERFICIALI

DISTINZIONE IN MATERIALI :

STRUTTURALI : elevata resistenza → per componenti soggetti a forze e sforzi elevati
Funzionali : identificati in base alla funzione svolta

CERAMICI

Basse conducibilità termiche
Fragilità
Ottima resistenza alla corrosione
Durezza elevata
Elevate temperature di fusione
Costo contenuto (ceramici tradizionali)

POLIMERICI

Bassa fragilità
Costi contenuti
Bassa conducibilità termica
Bassa densità
Non adatti a lavorare ad alte temperature

METALLI

Tenace (non fragile)
Alta conducibilità termica
Poco resistenti a corrosione
Adatti a lavorare a temperature elevate
Densità elevata

MATERIALI COMPOSITI

SEMICONDUTTORI

BIOMATERIALI

TRATTAMENTI E RIVESTIMENTI SUPERFICIALI

DISTINZIONE IN MATERIALI

STRUTTURALI: elevata resistenza → per componenti soggetti a forze e sforzi elevati
...
FUNZIONALI: identificati in base alla funzione svolta

disponibile in natura → legno, pietra

applicazione di un processo → argilla, vetro

applicazione di processi di natura termica → metalli e leghe

devo stare attento ai cicli termici e alle fonti di approvvigionamento.

quantità elevata di energia → alluminio, plastiche, ceramici

21 marzo laboratorio.

MATERIALI METALLICI

considerati come solidi cristallini
metalli puri
metalli combinati a formare leghe

I solidi possono essere

AMORFI → atomi con ordine non preciso
CRISTALLINI → cristalli con atomi ordinati → ordine dato dalla cella unitaria del cristallo

gran cristallini intorno ai quali ci sono altri cristalli

mut. metallici 5-100 μm per le dim. dei cristalli

colori diversi → diversa orientazione dei cristalli rispetto al piano di sezione

materiale "all'interno" non è più omogeneo

materiale a cavallo tra due gran cristallini → si notano atomi orientati diversamente. si nota la linea del bordo

del grano cristallino che sono superficiali.

la dist. tra i singoli atomi è maggiore

e sono più disordinati.

le dim. dell'atomo sono di 0,15 nm

Solido cristallino

ripetizione tridimensionale della cella unitaria cioè di una disposizione precisa di atomi

dalla cella elementare derivano le proprietà del solido.

Reticoli cristallini

70% dei metalli hanno celle con atomi molto vicini
Densità atomica elevata
Volume atomo _{volume totale} elevato → 74%-80% spazio occupato

Legame metallico: non direzionale

Cariche positive + nube di elettroni di valenza

Colla che tiene in posizione le cariche

Gli atomi stanno molto vicini poiché il sistema tende a ridurre la sua energia interna

Considero due atomi considerati sfere, possibili interazioni:

Atomo 1 in posizione 0
2 si sposta lungo asse x

Se dist. interatomica è piccola: forze repulsive

Elevata: attrattiva

Posizione di equilibrio: 2R dove R: raggio atomico

Dist. interatomica di equilibrio

La pendenza della curva tracciata indica la rigidezza

Forza da applicare affinché il mat. si deformi

Modulo di elasticità longitudinale: dipende dal materiale principale di lega

ENERGIA POTENZIALE HA MINIMO IN POSIZIONE DI EQUILIBRIO INTERATOMICA

tanto più è in basso più è elevato il picco della forza
tanto maggiore è la rigidezza.

ENERGIA DI LEGAME maggiore implica una T FUSIONE elevata

minor COEFF. DI DILATAZIONE LINEARE

FORZA INTERATOMICA si riduce più gli atomi sono lontani

all'aumentare di T il raggio atomico può variare

CRISTALLI DI

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