Metallurgia di base per l’ingegneria

Il testo è rivolto agli studenti dei corsi di ingegneria con l’intento di fornire una formazione di base sulla metallurgia. Nei primi tre capitoli sono trattate le nozioni di metallurgia fisica che sono di supporto ai capitoli successivi in cui vengono trattati argomenti più pratici finalizzati all’ingegneria. In particolare viene trattato il legame metallico e i reticoli cristallini tipici dei metalli. Successivamente vengono descritti i difetti presenti nei reticoli cristallini che profondamente influenzano le caratteristiche fisiche, meccaniche e di lavorabilità dei metalli e delle leghe metalliche. Vengono infine esaminate le trasformazioni di fase liquido–solido e i diagrammi di stato la cui conoscenza è fondamentale per un corretto impiego dei materiali, per le loro lavorazioni e per valutarne i limiti di applicazione. Seguono due capitoli in cui vengono descritte le principali caratteristiche meccaniche dei metalli e leghe (limite elastico, carico di rottura, modulo elastico, durezza, tenacità e usura) e le prove per determinarle, considerando tutti i fattori che influenzano profondamente tali caratteristiche. Nel sesto capitolo vengono trattati i principali trattamenti termici finalizzati all’ottenimento di determinate caratteristiche meccaniche e di lavorabilità. Gli ultimi tre capitoli sono rivolti al comportamento meccanico dei materiali se soggetti a particolari condizioni operative: quando operano a temperature elevate (fenomeno dello scorrimento viscoso), quando sotto particolari condizioni di lavorazione o ambientali con presenza di difetti sono soggetti alle leggi della meccanica della frattura elasto–plastica, o quando soggetti a carichi ciclici subiscono il fenomeno della fatica. Seguono due appendici. Nella prima vengono presentate e descritte sinteticamente le principali leghe metalliche di maggior uso ingegneristico. Nella seconda vengono descritte le tecniche di preparazione dei provini metallografici e le principali metodologie di indagine e osservazione delle strutture delle leghe e delle loro superfici di frattura.