Domande d'esame VERIFICATO
Scienza dei Materiali
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Il documento elenca temi fondamentali per l'esame di Scienza e Tecnologia dei Materiali in ingegneria aerospaziale, spaziando dai diagrammi di fase degli acciai e dai trattamenti termici fino alle superleghe nicheliche e cobaltiche. Vengono inoltre trattati materiali compositi, leghe leggere come alluminio e titanio, oltre a fenomeni critici quali la fatica, il creep e la corrosione. L'elenco include anche concetti specifici sui rivestimenti TBC, sulla meccanica della frattura e sulle proprietà dei polimeri. Infine, sono indicate prove sperimentali chiave per valutare durezza, resistenza allo shock termico e temperatura di duttilità nulla.
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- Il diagramma di fase Fe-Fe3C e le curve TTT/CCT sono fondamentali per comprendere la velocità critica di tempra negli acciai, mentre i trattamenti termochimici come la carbocementazione e la nitrurazione modificano le proprietà superficiali dei materiali.
- Le leghe speciali includono gli acciai INOX e PH per la resistenza alla corrosione, gli acciai MARAGING per l'alta resistenza meccanica tramite precipitazione di fase martensitica, e le superleghe a base di nichel o cobalto ottimizzate con fasi γ+γ' per applicazioni aeronautiche ad alta temperatura.
- Nelle turbine a gas, le palette single crystal sono prodotte mediante colata direzionale per resistere alle sollecitazioni centrifughe estreme, mentre nei compositi la regola delle miscele determina il modulo elastico in funzione del volume critico di fibra e della lunghezza critica di trasferimento dello sforzo.
- Le leghe di alluminio seguono serie specifiche con proprietà intrinseche ed estrinseche ottenibili tramite precipitazione, mentre le leghe di magnesio richiedono trattamenti termici di indurimento per garantire la necessaria resistenza strutturale, analogamente alle leghe di titanio.
- I fenomeni di degradazione come la corrosione galvanica e intergranulare, il creep diffusivo ostacolato dall'aumento della dimensione dei grani, e la rottura per fatica richiedono modelli analitici specifici e rivestimenti TBC per proteggere i componenti aeronautici in ambienti severi.
- La caratterizzazione meccanica include prove di durezza, analisi delle curve sforzo-deformazione per materiali fragili e duttili, il comportamento viscoelastico dei polimeri termoplastici e termoindurenti, e la valutazione della resistenza allo shock termico basata su indici di confronto specifici.
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Di cosa parla l'insegnamento
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI · 2° anno · 1° semestre · 6 CFU · IMAT-01/A
Studio dei principali materiali di interesse aerospaziale, acquisizione dei concetti di base della scienza e tecnologia dei materiali, esempi di correlazioni tra formulazione, struttura, processi di trasformazione e proprietà, con illustrazione delle problematiche di durabilità in funzione della tipologia di esercizio.