Scienze dei materiali - risposte parte due

Trattamenti termici degli acciai

Martellamento; laminazione; a caldo bonifica: consiste nel trattamento di tempra seguito da quello di rinvenimento; ricottura: consiste nel portare l'acciaio alla struttura austenitica ed in un raffreddamento lento; esistono due tipi di ricottura: ricottura completa e ricottura da lavorabilità; normalizzazione dopo l'autenizzazione consiste in un raffreddamento dell'acciaio in aria calma. I suoi scopi sono di affinare i grani; aumentare la resistenza meccanica ed ottenere una struttura uniforme; trattamento di indurimento della superficie- l'obiettivo di questi trattamenti è quello di aumentare sia la durezza della superficie dell'acciaio che la duttilità ed ottenere una buona tenacità del cuore del pezzo. Abbiamo la cementazione che consiste nell'arricchimento della superficie con il carbonio. Può essere solida, liquida o gassosa. La nitrurazione consiste nell'arricchimento

dell' acciaio in superfici con l' azoto, può avvenire in un bagno di sale, gassosa e ionica. I vantaggi della nitrurazione sulla cementazione sono:

• maggiore durezza superficiale;
• minore deformazione;
• invariabilità della durezza fino a 500°C (contro 200°C).

Gli svantaggi sono:

• minore spessore dello strato indurito;
• costi elevati.

Soluzioni solide

Una soluzione solida è una miscela di due o più sostanze allo stato solido. Ne esistono due tipi:

1. sostituzionali in cui gli atomi del soluto costituiscono alcuni atomi del solvente. I diametri dei 2 atomi non devono differire più del 15%; devono avere la stessa struttura cristallina; la differenza di elettronegatività dei due atomi deve essere poca; devono avere valenza uguale o quasi uguale.
2. Interstiziali in cui gli atomi del soluto entrano nel vuoto del solvente.

Perché la formazione di ettringite nel calcestruzzo è dannosa?

Una presa rapida riduce l'incremento delle proprietà

meccaniche; questo è contrastabile con l'aggiunta di gesso il quale rallenta la presa reagendo con gli alluminati e formando un sale (ettiningite) che a sua volta forma una sorta di pellicola che rallenta la solubilizzazione degli alluminati. La quantità di gesso è regolata dalle normative ed può arrivare ad un max di 7/8 %. Una sua eccessiva somministrazione porterebbe ad un'elevata formazione di ettiningite che potrebbe dar vita a fenomeni fessurativi a causa della sua azione di espansione

Descrivere la microstruttura martensitica degli acciai

La martensite è una soluzione solida interstiziale del carbonio nella cella CCC del ferro. La sua microstruttura dipende principalmente dal tenore di carbonio che riscontriamo. Se l'acciaio contiene meno dello 0,6% di carbonio la martensite si dirà Aciculare, ovvero formata da domini di aghetti. Per tenori superiori all'1,00% di carbonio parleremo di martensite a Placchette;

Queste placchette sono ad alto contenuto di carbonio, hanno dimensioni variabili ed infine sono spesso circondate da austenite non trasformata; per tenori tra 0,6% e 1,0% di carbonio la martensite presenterà una struttura mista.

Descrivere le condizioni per avere soluzioni solide sostituzionali. In esse gli atomi del soluto costituiscono alcuni atomi del solvente. Le condizioni sono: i diametri dei due atomi non devono differire più del 15%; devono avere la stessa struttura cristallina; la differenza di elettronegatività dei due atomi deve essere poca; devono avere valenza uguale o quasi uguale.

I cementi contengono una piccola quantità di gesso, perché? Una presa rapida riduce l'incremento delle proprietà meccaniche; questo è contrastabile con l'aggiunta di gesso, il quale rallenta la presa reagendo con gli alluminati e formando un sale (ettiningite) che a sua volta fa una sorta di pellicola che rallenta la solubilizzazione degli alluminati.

La quantità di gesso è regolata dalle normative, e può arrivare ad un massimo di 7/8%. Una sua eccessiva somministrazione porterebbe ad un elevata formazione di ettiningite, che potrebbe dar vita a fenomeni fessurativi a causa della sua azione di espansione. Esporre le principali differenze tra i due silicati di calcio contenuti nei cementi portland. Il composto 3 CaO*SiO2 risulta essere il costituente fondamentale del clinker presente per il 50% il silicato tricalcico; è stabile solo al di sopra di 1250 gradi C e fonde incongruente a 2070 gradi C con formazione di ossido di calcio solido e di un liquido un po' più ricco di silice del silicato stesso. Una volta formatosi a temperatura elevata, questo silicato può essere portato in condizioni di metastabilità anche al di sotto di 1250 °C, in quanto la sua velocità di decomposizione in CaO ed il silicato bicalcico è piccola. Esso indurisce rapidamente ed è il maggior

Il cemento Portland è un materiale da costruzione ampiamente utilizzato, ed è composto principalmente da silicato tricalcico. Questo componente è responsabile della resistenza iniziale del cemento. La maggior parte dell'idratazione avviene entro due giorni dal getto, quindi i cementi Portland a rapido indurimento contengono una maggiore quantità di silicato tricalcico.

Un altro componente presente nel cemento Portland è il silicato bicalcico, che costituisce circa il 25% della sua composizione. Questo componente è stabile anche a basse temperature e fonde a 2135°C. L'alluminio tricalcico, presente in una percentuale del 10%, spesso contiene una piccola quantità di ossido di magnesio libero. Questo è presente perché il calcare utilizzato come materia prima contiene quasi sempre una piccola percentuale di MgCO3. Durante la cottura, il MgCO3 si trasforma in ossido, che si scioglie in parte nei costituenti fondamentali del cemento e in parte rimane allo stato libero. L'ossido di magnesio ha una reazione di idratazione molto lenta ed è il principale responsabile della resistenza meccanica del cemento dopo una settimana.

Una definizione di copolimero è che si tratta di polimeri formati da due o più catene polimeriche diverse tra loro.

disposte in differenti sequenze: - copolimeri casuali – monomeri diversi inseriti a caso nelle catene AABABBBAA; - copolimeri alternati - monomeri che si alternano tra loro in modo ordinato ABABABABABA; - copolimeri in blocchi- monomeri diversi che si alternano AAAABBBB; - copolimeri ad innesto- innesto di un monomero nella catena di un altro AAAAAAAA. Descrivere la microstruttura perlitica degli acciai Nei diversi processi di raffreddamento degli acciai al carbonio una volta scesi sotto il valore di temperatura pari a 723 °C (temperatura eutettoidica) l'austenite si trasformerà, isotermicamente, in perlite struttura formata da laminette alternata di ferrite (0.02% C) e cementite (6.67% C) che rimarrà praticamente inalterata anche a temperatura ambiente. Definire la temperatura di transizione vetrosa Definiamo temperatura di transizione vetrosa (Tg) il valore della temperatura al di sotto della quale un materiale amorfo si comporterà da solido vetroso.È un possibile trattamento per aumentare la durezza superficiale di un acciaio. L'obiettivo di questi trattamenti è quello di aumentare sia la durezza della superficie dell'acciaio che la duttilità ed ottenere una buona tenacità del cuore del pezzo. Abbiamo la cementazione che consiste nell'arricchimento della superficie con il carbonio, può essere solida, liquida o gassosa. La nitrurazione consiste nell'arricchimento dell'acciaio in superficie con l'azoto, può avvenire in bagno di sale, gassosa e ionica. I vantaggi della nitrurazione rispetto alla cementazione sono: maggiore durezza superficiale, minore deformazione, invarianza della durezza fino a 500 °C (contro i 200 °C). Gli svantaggi sono: minore spessore dello strato indurito e costo più elevato. In cosa consiste il trattamento di bonifica effettuato sugli acciai? Consiste nel trattamento di tempra seguito da quello di rinvenimento. La tempra consiste in...

Una completa austenizzazione dell'acciaio, seguita da un brusco raffreddamento, in acqua o olio, favorendo così la formazione di una struttura martensitica. Il rinvenimento invece consiste in un riscaldamento a circa 600 °C ed è utilizzata dopo il trattamento di tempra per dare duttilità e resilienza più elevate perché la tempra rende l'acciaio fragile interamente.

Quali sono le condizioni che favoriscono un ottimale essiccamento dei laterizi (materiali ceramici)?

Essicamento - consiste nell'eliminazione della maggior parte dell'acqua contenuta nell'impasto prima della fase di cottura e questo rende il trattamento molto delicato. Un impasto eterogeneo e poroso con forme non complesse aiuterebbe il trattamento.

Descrivere la microstruttura bainitica degli acciai:

La bainite è una struttura intermedia tra perlite e martensite. Può essere definita come una struttura non lamellare formata da ferrite α e cementite.

Negli acciai eutettoidici possiamo distinguere la bainite superiore (tra 550 °C e 350 °C) e la bainite inferiore (da 350 °C e 250 °C), la cui differenza è il maggior spessore della cementite presente nella bainite superiore. Il modulo di Poisson per un generico materiale sottoposto a sollecitazione esprime il rapporto tra la deformazione laterale e quella longitudinale. Alcuni tipi di corrosione localizzata sono: 1. Corrosione galvanica: si ha quando due materiali metallici di diverso tipo di potenziale elettrico vengono posti a contatto tra loro in un ambiente umido o corrosivo; il metallo meno nobile si comporterà da anodo mentre quello più nobile da catodo. 2. Corrosione intergranulare: tipica degli acciai inossidabili austenitici, si ha in seguito a sensibilizzazioni del metallo, ovvero mantenimento per un certo periodo di tempo di 600/700 °C e conseguente precipitazione di carburi di cromo a bordo grano, il che fa scendere il tenore di.

cromo al di sotto del limite di inossidabilità (12%) ; corrosione interstiziale- si ha quando si corrode all’ interno degli interstizi della superficie di leghemetalliche

Definire i moduli calcareo e silicico per un cemento

Modulo silicico: ossido di silicio/(ossido di alluminio + ossido di ferro) CaO %/(Al2O3 % +Fe2O3%)

Modulo calcareo- ossido di calcio in silicati /ossido di silicio CaO % (SiO2)/SiO2 %