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PORTALE DELLA DIDATTICA

Corrosione e protezione dei materiali

06ALJMZ

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Dei Materiali - Torino

Mutua

06ALJMW

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 40
Esercitazioni in aula 10
Esercitazioni in laboratorio 30
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Angelini Emma Paola Maria Virginia Professore Ordinario ING-IND/23 32 0 18 0 5
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/21
ING-IND/23
3
5
D - A scelta dello studente
D - A scelta dello studente
A scelta dello studente
A scelta dello studente
2018/19
L’insegnamento si propone di descrivere i processi chimico-fisici che regolano l’interazione dei materiali metallici con l’ambiente in modo da fornire agli studenti le competenze per un corretto approccio al problema della corrosione. Nel l’insegnamento saranno studiati gli aspetti teorici dei fenomeni di corrosione ed illustrati casi pratici che riguardano la corrosione degli acciai, delle leghe leggere e delle leghe a base rame d’interesse nei settori industriale, del patrimonio culturale e dei biomateriali. Inoltre, saranno illustrati i principali metodi di prevenzione e protezione dalla corrosione e le metodologie per la valutazione del comportamento a corrosione dei materiali e dei rivestimenti protettivi.
The course provides the fundamental knowledge on the corrosion processes and on the chemical and physical phenomena related to the interaction material – environment. It provides a basic overview of the kinetic and thermodynamic aspects of the corrosion phenomena and illustrates the corrosion mechanisms affecting steels, light alloys and Cu-based alloys. Several case studies of interest in the industrial field, in the cultural heritage field, in the biomaterials field will be described. Inspection methods and corrosion testing, as well as fundamentals on corrosion prevention and protection will be also briefly illustrated.
- Conoscenza dei principali meccanismi di degrado dei materiali metallici esposti ai diversi ambienti aggressivi - Conoscenza e capacità di applicazione delle principali tecniche di prevenzione e protezione dalla corrosione - Conoscenza dei principali metodi per la valutazione del comportamento a corrosione dei materiali e per la valutazione dell’efficacia dei trattamenti di protezione - Capacità di scelta e progettazione dei materiali idonei ai diversi ambienti aggressivi ed alle diverse applicazioni tecnologiche
- Knowledge on the degradation mechanisms of metals and alloys exposed to environments of different aggressivity - Knowledge on corrosion prevention and control - Basic knowledge on inspection methods and corrosion testing - Skill in the material selection and component design for the different technological applications
- Conoscenza dei concetti di base sulla cinetica e termodinamica delle reazioni chimiche - Conoscenza dei concetti di base che regolano i fenomeni elettrochimici
- Basic knowledge on the kinetic and thermodynamic aspects of chemical reactions - Basic knowledge on electrochemistry
- Corrosione: definizione ed aspetti tecnici ed economici della corrosione. Corrosione a caldo e a freddo; corrosione localizzata e generalizzata. - Termodinamica e cinetica dei fenomeni di corrosione: tensione di equilibrio e f.e.m., equazione di Nernst, diagrammi pH-potenziale, serie galvaniche, equazione di Butler-Volmer, legge di Tafel e diagrammi di Evans, materiali con comportamento attivo e passivo. - Morfologia della corrosione: corrosione galvanica, vaiolatura (pitting), interstiziale (crevice), intergranulare, filiforme, corrosione selettiva, corrosione per correnti disperse, corrosione influenzata da fattori meccanici (stress corrosion cracking), corrosione a fatica, fretting, erosione, corrosione da fouling. - Ambienti di corrosione: corrosione atmosferica, corrosione nel suolo, corrosione nel calcestruzzo, corrosione in acqua di mare. - Controllo della corrosione: prevenzione in fase di progetto, rimozione dei componenti corrosivi, accorgimenti costruttivi, interventi su composizione dell’ambiente, struttura e condizioni di sollecitazione del materiale. - Protezione mediante inibitori di corrosione e rivestimenti superficiali; rivestimenti organici e inorganici (metallici e non metallici); elettrodeposizione di metalli e leghe; vernici e cicli di verniciatura; trattamenti in plasma. - Protezione elettrochimica: generalità sulla protezione catodica, protezione catodica delle strutture interrate, degli scafi delle navi, delle strutture off-shore, delle armature nel calcestruzzo. Protezione anodica e prevenzione catodica. - Prove di corrosione e metodi di ispezione: test accelerati di corrosione, prove elettrochimiche e metodi di ispezione, misure in situ e strumentazioni portatili - Casi di studio derivanti dal settore industriale, biomedico e del patrimonio culturale
- Corrosion: scientific, technical and economical aspects of corrosion processes; uniform and localized corrosion; high-temperature corrosion; electrochemical theory of corrosion. - Kinetic and thermodynamic aspects of the corrosion phenomena: Nernst equation, galvanic series, Butler-Volmer equation, potential - pH diagrams, Evans diagrams and Tafel law. - Corrosion morphology: galvanic corrosion, pitting corrosion, crevice corrosion, intergranular corrosion, filiform corrosion, selective corrosion, stress corrosion cracking , corrosion fatigue, fretting corrosion, erosion, corrosion fouling. - Corrosion environments: atmospheric corrosion, corrosion in soil, corrosion in concrete, corrosion in sea water. - Corrosion control: material design, removal of corrosive components, controlled environments, structure and stress conditions of the material. - Protective coatings and inhibitors: organic and inorganic coatings; electrodeposition; paints and painting cycles; plasma treatments. - Corrosion prevention: cathodic protection; cathodic protection of underground structures, ships and offshore structures, cathodic protection in concrete; anodic and cathodic protection prevention. - Corrosion testing: accelerated corrosion tests, electrochemical measurements, inspection methods and in situ measurements; portable instrumentations. - Case studies from the industrial, biomedical and cultural heritage fields.
L’insegnamento prevede lezioni teoriche ed esercitazioni a squadre nelle quali sono studiati casi pratici di corrosione con particolare riguardo alla modalità di scelta del materiale, alla progettazione della messa in sicurezza in funzione dell’ambiente aggressivo considerato e dell’applicazione tecnologica. Saranno effettuate sia esercitazioni in laboratorio sia prove di corrosione in remoto attraverso la piattaforma IHomeCorr (https://ihomecorr.led.polito.it/).
The course includes lectures and exercises in teams that study practical cases of corrosion with special regard to material selection criteria, materials design as a function of the environmental aggressivity. Laboratory activities will be developed as well as corrosion tests carried out trough the IHomeCorr remote laboratory (https://ihomecorr.led.polito.it/). All didactic materials employed during the course will be provided on the web portal.
- G. Bianchi, F. Mazza: "Corrosione e protezione dei metalli". Ed. AIM Milano - P. Pedeferri: "Corrosione e protezione dei materiali metallici". Ed. CLUP Milano - G. Fontana: "Corrosion Engineering". Ed. McGraw-Hill Materiale disponibile on-line: http://www.corrosion-doctors.org
- G. Bianchi, F. Mazza: "Corrosione e protezione dei metalli". Ed. AIM Milano - P. Pedeferri: "Corrosione e protezione dei materiali metallici". Ed. CLUP Milano - G. Fontana: "Corrosion Engineering". Ed. McGraw-Hill. On-line didactic material: http://www.corrosion-doctors.org
Modalità di esame: prova scritta;
L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma e la capacità di applicare la teoria alla soluzione di casi pratici di corrosione. L’ esame è costituito da una prova scritta con durata di un’ora composta da tre quesiti a risposta aperta ed un esercizio di valutazione di un caso pratico di corrosione. Il punteggio massimo conseguibile svolgendo correttamente la prova scritta è 30 e lode Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Per gli studenti che lo desiderano, limitatamente alla prima sessione di esame, dopo la conclusione dell’insegnamento, può essere effettuata una presentazione dei risultati ottenuti durante le esercitazioni di laboratorio per integrazione del voto fino a 5/30, fino ad arrivare al voto massimo complessivo di 30 lode. L’integrazione del voto viene applicata agli studenti che conseguono almeno 18/30 all’esame scritto.
Exam: written test;
The exam aims to evaluate the knowledge of the topics listed in the program and the ability to apply theory to the solution of practical corrosion case studies. The exam consists of a written test, lasting 1 hour with three open questions and one exercise focused on the evaluation of a practical corrosion case study. During the exam, the students are not allowed to bring any type of books or notes to the classroom. The maximum score which can be obtained with a correct written test is 30 cum laude. In the first exam session after the end of the course, the presentation, not compulsory, of the results of the laboratory activity may be performed and may lead to an increase of the final score up to 5/30, until a final maximum score of 30 cum laude. The integration of the final score is applied, only for the students who pass the written test in the same academic year and with a minimum score of 18/30.


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