View syllabus
STRUCTURAL MATERIALS SCIENCE
RENZO VALENTINI
Academic year2023/24
CourseMECHANICAL ENGINEERING
Code539II
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
MATERIALI STRUTTURALIING-IND/21LEZIONI60
GIUSEPPE MACORETTA unimap
RENZO VALENTINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completa con successo il corso sarà in grado di dimostrare una solida conoscenza delle principali problematiche legate alla Scienza e all'Ingegneria dei Materiali.

Lo studente acquisirà conoscenze sulla struttura e proprietà dei materiali metallici e non metallici per applicazioni strutturali e sarà in grado di selezionare il materiale più adatto per le applicazioni specificate.

La prima parte del corso illustra le principali prove meccaniche atte a determinare le proprietà statiche dei materiali, nonché la struttura atomica e cristallina dei materiali metallici, dislocazioni e fenomeni diffusivi.

Nella seconda parte il corso affronta lo studio della struttura e delle proprietà dei materiali metallici (acciai al carbonio e inossidabili, ghise, metalli leggeri, leghe di titanio, leghe di rame, superleghe), nonché i principali argomenti di metallurgia fisica, trasformazioni di fase e meccanismi di rottura dei metalli (meccanici e corrosivi).

Infine, il corso si concentra sulla struttura e proprietà dei materiali polimerici, ceramici e compositi.

Knowledge

The student who completes the course successfully will be able to demonstrate a solid knowledge of the main issues related to Materials Science and Engineering.

In the course, he or she will acquire knowledge on structure and properties of metallic and non metallic materials for structural applications and will be able to select the most suitable material for specified applications.

The first part of the course illustrates the main mechanical tests aimed at determining the static properties of materials, as well as the atomic and crystalline structure of metallic materials, dislocations and diffusion phenomena.

In the second part, the course approaches the study of the structure and properties of metallic materials (carbon and stainless steels, cast irons, ligth metals, titanium alloys, copper alloys, superalloys), as well as main topics of physical metallurgy, phase transformations and failure mechanisms of metals (mechanical and corrosive). Lastly, the course focuses on the structure and properties of polimeric, ceramics and composite materials.

Modalità di verifica delle conoscenze

Durante la prova scritta e orale lo studente dovrà essere in grado di dimostrare la propria conoscenza del materiale del corso ed essere in grado di discutere il materiale letto in modo ponderato e con proprietà di espressione.

Metodi: Esame finale scritto e orale

Assessment criteria of knowledge

During the written and oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression.

Methods: Final write and oral exam

 

 

Capacità

Lo studente acquisirà conoscenze sulla struttura e proprietà dei materiali metallici e non metallici per applicazioni strutturali e sarà in grado di selezionare il materiale più adatto per le applicazioni specificate.

Skills

The student will acquire knowledge on the structure and properties of metallic and non-metallic materials for structural applications and will be able to select the most suitable material for the specified applications.

Modalità di verifica delle capacità

Durante la prova scritta e orale lo studente dovrà essere in grado di dimostrare la propria conoscenza del materiale del corso, essere in grado di discutere il materiale letto ed applicare le nozioni acquisite durante il corso.

Metodi: Esame finale scritto e orale

Assessment criteria of skills

During the written and oral test the student must be able to demonstrate their knowledge of the course material, be able to discuss the material read and apply the notions acquired during the course.

Methods: Final write and oral exam

 

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire sensibilità e competenze tecniche nella scelta dei materiali strutturali, acquisendo la capacità di selezionare la classe di materiali più adatto per le applicazioni tecniche.

Behaviors

The student will be able to acquire sensitivity and technical skills in the choice of structural materials, acquiring the ability to select the class of materials most suitable for technical applications.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante prova scritta e orale sarà valutata la capacità dello studente di analizzare criticamente le proprietà meccaniche dei principali materiali.

Assessment criteria of behaviors

During the written and oral test, the student's ability to critically analyze the mechanical properties of the main materials will be assessed.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenze di base di chimica, analisi matematica, geometria e fisica.

Prerequisites

Basic knowledge of chemistry, calculus, geometry and physics.

Indicazioni metodologiche

Consegna: faccia a faccia

Frequenza: Non obbligatoria

Attività didattiche:

  •      frequentando le lezioni
  •      studio individuale


Metodi di insegnamento:

  •      Lezioni
  •      Apprendimento basato sui compiti/apprendimento basato sui problemi/apprendimento basato sull'indagine
Teaching methods

Delivery: face to face

Attendance: Not mandatory

Learning activities:

  • attending lectures
  • individual study

Teaching methods:

  • Lectures
  • Task-based learning/problem-based learning/inquiry-based learning

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Il corso fornisce nozioni sui principali materiali componenti, nonché sulle caratteristiche tecnologiche dei metalli, del vetro, della ceramica e dei polimeri.

Il corso affronta inoltre le principali tematiche relative al diagramma di stato, trasformazioni strutturali, principi dei trattamenti termici.

Infine, alcune tematiche relative alle proprietà meccaniche di base, alle prove di trazione e di durezza, al concetto di fatica e alle proprietà di creep e corrosione dei metalli più comuni.

Syllabus

The course provides notions on the main materials components, as well as the technologic characteristics of metals, glass, ceramics and polymer.

The course also approaches the main issues related to state diagram, structural transformation, princiof heat treatments.

Lastly, some issues related to the basic mechanical properties, tensile and hardness tests, concept of fatigue and creep and corrosion properties of most common metals.

Bibliografia e materiale didattico

Materiale didattico:

  • Appunti di scienza e tecnologia dei materiali per l'ingegneria, Renzo Valentini, Massimo De Sanctis, Gianfranco Lovicu - Tipografia Editrice Pisana 2012
  • Materiale messo a disposizione nel canale MS Teams del corso

Libri di approfondimento:

  • Materials Science and Engineering An Introduction - William D. Callister Jr, David G. Rethwisch - Wiley
  • Foundations of Materials Science and Engineering - William F. Smith and Javad Hashemi – McGraw Hill
  • Scienza ed ingeneria dei materiali - William D. Callister Jr, David G. Rethwisch
  • Scienza e Tecnologia dei Materiali - William F. Smith and Javad Hashemi – McGraw Hill
Bibliography

Mandatory:

  • Appunti di scienza e tecnologia dei materiali per l'ingegneria, Renzo Valentini, Massimo De Sanctis, Gianfranco Lovicu - Tipografia Editrice Pisana 2012
  • Material available on the MS Teams channel file repository

Recommended reading includes the following works:

  • Materials Science and Engineering An Introduction - William D. Callister Jr, David G. Rethwisch - Wiley
  • Foundations of Materials Science and Engineering - William F. Smith and Javad Hashemi – McGraw Hill
  • Scienza ed ingeneria dei materiali - William D. Callister Jr, David G. Rethwisch
  • Scienza e Tecnologia dei Materiali - William F. Smith and Javad Hashemi – McGraw Hill
Indicazioni per non frequentanti

Stesse modalità previste per gli studenti che frequentano.

Non-attending students info

Same procedures as for attending students.

Modalità d'esame

Metodi: Esame finale scritto e orale.

Durata dell'esame scritto: 90 minuti.

Esame orale obbligatorio per coloro che ricevano una valutazione non sufficiente nella prova scritta.

La prova scritta è volta all'accertamento delle conoscenze e delle competenze applicative inerenti i principali argomenti trattati nel corso.

Durante la prova orale lo studente dovrà essere in grado di dimostrare la propria conoscenza del materiale del corso ed essere in grado di discutere il materiale letto in modo ponderato e con proprietà di espressione.

Assessment methods

Methods: Final written and oral exam.

Duration of the written exam: 90 minutes.

Mandatory oral exam for those who receive an insufficient rating in the written test.

The written test is aimed at verifying knowledge and application skills relating to the main topics covered in the course.

During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression.

Updated: 18/04/2024 11:59