Domande d'esame VERIFICATO
Domande Materiali per il design con risposte
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Di cosa parla
- I metodi per aumentare la resistenza meccanica dei materiali metallici includono il rafforzamento per alligazione, per incrudimento, per trattamento termico e per precipitazione. L'incrudimento è causato da deformazioni plastiche che aumentano il numero e l'interazione delle dislocazioni.
- Gli acciai inossidabili si classificano in austerici, ferritici, martensitici e duplex; gli austenitici sono spesso usati per posate/pentole e hanno maggiore resistenza alla corrosione. La loro inossidabilità dipende dalla presenza di almeno il 12% di cromo (es. AISI 304 con 18% Cr e 8-10% Ni).
- Le leghe rame-zinco (ottoni) vedono aumentare resistenza meccanica e duttilità fino al 30% di Zn; oltre, la duttilità decresce rapidamente mentre la resistenza continua a crescere. Il rame puro ha un modulo di Young di 125 GPa. Le leghe di rame offrono migliori caratteristiche meccaniche, colabilità, lavorabilità e resistenza alla corrosione rispetto al rame puro. Gli ottoni si dividono in Rossi (alfa: 5-20% Zn), Gialli (alfa: 30-35% Zn) e (alfa+beta: 35-40% Zn), potendo contenere anche piombo, stagno o alluminio.
- Le leghe di alluminio sono apprezzate per leggerezza e resistenza alla corrosione atmosferica. La loro classificazione (Alluminium Association) è a 4 cifre, indicando la composizione principale (es. 1xxx puro, 2xxx Al-Cu, ecc.). Le loro proprietà meccaniche possono essere migliorate anche con la deformazione plastica.
- I bronzi sono leghe rame-stagno (fino al 12-25% Sn); lo stagno aumenta durezza, resistenza all'usura e alla corrosione in acqua di mare.
- Le lavorazioni di fonderia mirano a ottenere getti complessi per solidificazione, minimizzando lavorazioni successive (es. getti in sabbia, conchiglia, pressofusi). La deformazione plastica a caldo permette maggiori variazioni di forma ma favorisce ossidazione, mentre quella a freddo incrudisce il materiale migliorandone le proprietà meccaniche.
- I materiali ceramici sono solidi inorganici, solitamente ossidi metallici (o con C, N, S), noti per durezza, refrattarietà, basse conducibilità e fragilità; sono ottimi isolanti. Tecniche di formatura includono pressatura, estrusione, colata ad impasto umido. La plasticità degli impasti ceramici può essere aumentata aggiungendo acqua.
- I vetri (es. sodico-calcici per soffiaggio) sono colorati da metalli di transizione o terre rare. Gli ossidi alcalini/alcalino-terrosi abbassano il punto di rammollimento e migliorano la lavorabilità. La tempra aumenta la resistenza meccanica superficiale all'urto. I vetri resistono bene ad acidi e basi, eccetto l'acido fluoridrico.
- Il legno ha resistenza a trazione maggiore in direzione longitudinale (dovuta alle microfibrille). Difetti come nodi o cricche modificano struttura e proprietà meccaniche. Il legno lamellare è composto da strati di lamelle incollate con fibre parallele. Il ritiro per essiccazione può causare deformazioni, con maggiore contrazione esterna e incurvamento.
- La corrosione atmosferica, principale degrado dei metalli, è una reazione chimica con ossidanti (ossigeno) in presenza di acqua. Fattori limitanti includono prodotti protettivi (zinco, acciai inossidabili), bassa umidità, ridotta escursione termica, superficie minore esposta e forma convessa/inclinata.