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PORTALE DELLA DIDATTICA

Scienza e tecnologia dei materiali

04CFRMB, 04CFRLX

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Chimica E Alimentare - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Elettrica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 52.5
Esercitazioni in aula 7.5
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Ferraris Monica Professore Ordinario ING-IND/22 37.5 0 0 0 9
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/22 6 B - Caratterizzanti Ingegneria dei materiali
2018/19
L'insegnamento si propone di fornire una cultura ingegneristica di base sui materiali, in particolare alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazioni. La trattazione è pertanto finalizzata alla comprensione di come le proprietà di un materiale possano condizionarne la scelta. Accanto agli approfondimenti teorici, verranno discussi esempi applicativi che consentano allo studente di sviluppare di una corretta procedura di selezione dei materiali in fase di progettazione.
Materials play a crucial role in engineering design and the module on Materials Science and Technology is aimed to supply the student with an engineering background on materials, emphasizing the relationships among materials structure, microstructure and performances and, as a consequence, the potentialities of engineering design able to exploit traditional and innovative materials through the tailoring of their microstructure. A deep understanding of the property-limited selection and design is therefore the main objective of this course. Near the analysis of the science that lies behind, some specific case studies will be exploited to allow the student to understand how properties can affect materials selection and processing. In this way, science-led and design-led approaches to materials teaching will be synergically combined to offer the information that will be needed to achieve a deep knowledge and to enable successful material selection.
L'insegnamento si propone di fornire allo studente una formazione di base sui materiali di interesse ingegneristico, capace di coniugare sinergicamente aspetti scientifici ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione di conoscenze di base in strumenti sfruttabili nella progettazione. Al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: - dimostrare conoscenze di base sulle varie classi di materiali e sulle loro proprieta’ (in particolare le proprieta’ meccaniche e termiche) - conoscere la dipendenza delle proprietà macroscopiche dei materiali da aspetti di livello atomico e microstrutturale ; - come applicare queste conoscenze di base al controllo delle proprietà del materiale, per renderlo più adatto alla specifica applicazione; - avere consapevolezza dell'importanza della selezione dei materiali in modo che essi rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto; - conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese.
The main aim is to supply the student with a robust background on materials, able to couple scientific and technological knowledge in a synergic way, providing general guidelines for translating scientific knowledge into technological tools for engineering design. The student should then: - know the chemical and atomic nature of the materials and the strong dependence of the macroscopic features and properties from it; - know how to exploit this scientific background in controlling the material properties up to the tailoring of material features for a specific application; - be conscious of the role of material selection in matching design requirements; - know a basic English vocabulary on Materials Science and Technology.
Lo studente deve possedere una cultura scientifica solida, con particolare riferimento a conoscenze di base nel settore della Chimica, Fisica e Analisi matematica.
The student is required to have a robust, basic knowledge on Chemistry, Physics and Mathematics.
Gli insegnamenti di Scienza e Tecnologia dei Materiali presentano contenuti comuni alla formazione dell'Ingegnere, riassumibili nei punti seguenti: Struttura dei materiali cristallini e amorfi; difetti reticolari. Correlazione struttura-comportamento elastico dei materiali. Correlazione struttura-comportamento plastico dei materiali. Correlazione struttura-altre proprietà dei materiali. Modificazione delle proprietà dei materiali: costituenti microstrutturali dei materiali (soluzioni solide,), diagrammi di stato e trasformazioni (fusione/solidificazione, rafforzamento per precipitazione), fondamenti dei trattamenti termici, evoluzione microstrutturale e conseguenze sulle proprietà. Generalità sulle principali classi di materiali di interesse ingegneristico (metalli, ceramici, polimeri, vetri). Cenni alle principali categorie di materiali e loro proprietà. Diagramma di stato Fe-C. Acciai legati e non. Trattamenti termici degli acciai. Ghise. Leghe non ferrose. Polimeri: proprieta’, utilizzi, preparazione. Tali contenuti possono essere integrati con approfondimenti specifici su materiali e tecnologie finalizzati ad ogni Corso di Studi.
The main contents of a Materials Science and Technology course for Engineers can be summarised as follows: Structure of crystalline and amorphous materials. Crystal defects. Material structure - elastic behaviour relationships. Material structure - plastic behaviour relationships. Relationships between material structure and other properties (thermal, electrical). Modification of the material properties: microstructural constituents (solid solutions, intermediate phases,..), phase diagrams and transformations (melting/solidification, precipitation hardening), basic knowledge on thermal treatments, microstructural evolution and consequences on properties. General discussion of the principal classes of the engineering materials (metals, ceramics, polymers, glasses). Mentions to the main types and to their properties.
Alcune ore saranno dedicate alla soluzione di esercizi numerici relativi ai contenuti del corso
Some hours will be used for the numerical solution of practical cases
Appunti presi a lezione: non sono sufficienti le copie dei files proiettati. W. D. Callister "Scienza e Ingegneria dei Materiali: una Introduzione" – EdiSES
W. D. Callister "Scienza e Ingegneria dei Materiali: una Introduzione" – EdiSES
Modalità di esame: prova scritta;
L’esame intende accertare le conoscenze di base sulle varie classi di materiali e sulle loro proprieta’ (in particolare le proprieta’ meccaniche e termiche) anche con la soluzione di esercizi numerici. L’esame viene svolto attraverso una prova scritta basata su 6 domande, alcune delle quali di tipo numerico, come quelle svolte durante le esercitazioni. Durante l’esame, gli studenti sono chiamati a risolvere alcuni esercizi numerici e rispondere ad un insieme di domande che riguardano tutto il programma svolto. Il punteggio massimo assegnato ad ogni domanda è indicato nel testo. Il risultato minimo per superare l’esame è 18/30, il massimo e’ 30/30 e lode, a discrezione della commissione per svolgimenti eccellenti. Le competenze principali valutate sono l’abilità di illustrare concetti, formulare problemi, descrivere i metodi di soluzione e risolvere esercizi numerici. La prova scritta dura 2 ore. L’ora di consegna viene riportata sulla lavagna all’inizio della prova. Si richiede di tenere in evidenza un documento valido con fotografia. Durante la prova non è permesso uscire, se non ritirandosi o dopo la consegna definitiva dell’elaborato. Nel caso di ritiro il testo della prova deve essere riconsegnato con l’indicazione di nome e cognome negli appositi spazi e con la scritta "RITIRATO". Alla consegna della prova il testo, con indicazione di nome e cognome, deve essere inserito nell’elaborato. E’ possibile usare soltanto i fogli forniti, penna (non matita) e calcolatrice,. Non sono ammessi libri, appunti, calcolatori portatili o tablet, né l’uso di apparecchi per scattare fotografie. Gli indumenti e gli effetti personali non devono rimanere sul piano di lavoro né sotto il banco, e devono essere posti, debitamente chiusi, sulla sedia vicina o in posizione non raggiungibile. Non è consentito consultare altre persone o altro materiale. Per chi viene sorpreso con materiale non consentito sul piano di lavoro o sotto il banco, è previsto l’immediato annullamento della prova con allontanamento dall’aula. Tutte le eventuali domande devono essere rivolte a un membro della Commissione che, in caso di risposte di interesse generale, provvede a informare tutti i presenti. I risultati vengono comunicati attraverso il portale della didattica. Gli studenti avranno la possibilità di visionare l’elaborato corretto entro la fine della sessione di esami in corso.
Exam: written test;
The exam aims to assess basic knowledge on the various classes of materials and their properties (in particular the mechanical and thermal properties), also by the solution of numeric exercises. The STM the exam consists in a written test based on six questions and/or exercises similar to those done during STM lectures and covering all the STM program; it will last two hours, the end time will be written on the blackboard; 18/30 is the minimum to pass the exam. 30/30 cum laude (L) is the maximum. Cum laude (L) is awarded to exceptionally good exams, exceeding the maximum, as a discretional decision of the commission. Use of internet, books and notes is not allowed, as well as any communication with other students, which will result with the end of the exam. It is possible to leave the room during the exam, but this means the exam cannot be continued. Exceptions due to proven health issues are allowed. Students are allowed to use their calculator. An identity card with picture must be kept on the desk during the exam, together with pens, ruler and calculator. The students are requested to write in an understandable way, not with pencils; no additional pages must be added to the provided ones. Bags and backpacks must be left at the room exit. Students willing to withdraw must write “withdrawn” on the first page, give the exam text back to the teacher, then exit the room. Results will be communicated on the course web page by the end of the exams’ session; students can see their revised exam: date and place will be communicated on the course web page.


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