Riassunti Scritti PDF - Metallurgia

# METALLURGIA ## STRUTTURA dei METALLI tipo di legame atomico permette di spiegare le proprietà di un materiale - **RETICOLI METALLICI** - Liquidi/Solidi AMORFI → atomi/molecole disposti senza ordine prestabilito - Solidi CRISTALLINI → atomi / molecole - La struttura e proprietà...

# METALLURGIA ## STRUTTURA dei METALLI tipo di legame atomico permette di spiegare le proprietà di un materiale - **RETICOLI METALLICI** - Liquidi/Solidi AMORFI → atomi/molecole disposti senza ordine prestabilito - Solidi CRISTALLINI → atomi / molecole - La struttura e proprietà dipendono da legami - Metallico - Legami: (Mom) + (Condivisione e) → Van der Waals secondari (debole) - Legame metallico: mo e valenza <4 → e- liberi di nube elettronica → CONDDUCIBILITĀ ELETTRICA - Alla elementiore: la + piccola parte del cristallo che conserva gli elementi di smokio - I metalli tendono a cristallizzare in strutture compattee simmetriche: - **RETICOLO CUBICO A FACCE CENTRATE CFC.** - **ESAGONALE COMPATTO E.C.** - **CUBICO A CORPO CENTRATO C.C.C.** - Notazione Cristallografiche - Costanti reticolari: a, b, c - Piano: indici di Miller (hke) - Direzione: coordinate di un punto: [a b c] ## Reticolo Cubico a Facce Centrale CFC - Caratteristiche: vertici - Mo atomi: 1 (vertici) + 1/2 (facce) = 4 - Atoni condivis con altre celle - Fattore di impaccamento: Vr.sfera/Vr.cubo = 0.72 - M° di coordinatisne = 12 - No atomi + prossima vicini od in com. qualias - Piano oltaedrici → deformazione plastica e 12 sistemi di slittamento - 3 direzioni ## Reticolo Cubico a Corps Centrato CCC - Mo_atomi = 2 - Fattore impeccamento = 0.68 - Mo coordinazione = 8 - 6 famiglie di piani - 12 sistemi di slittamento - 2 direzioni ( - defozmobilta obl CFC ) ## Struttura esagonale compatta E.C. - Mo atomi = 6 - Fattore impaccouments = 0.72 - Mo Coordinazione = 12 - 3 direzioni → 3 sist. slittaverks - ↓ - deformabilità limitata ## -DIFETTI RETICOLARI - Comportamento dei metalli nei confronti delle sollecitazioni - 1) Difetti di PUNTO - Vacanze e atomi interstiziot (circoscatti agli atomi) - 2) " di LINEA - dislocazioni (linea stanica ) - 3) " SUPERFICIE - bordi grano (superfici atomicle) - 4) " oli VOLUME - impilamennts (volume d' atani) ### 1) Difetti di PUNTO - Vacanza - Posizione reticolare non regolarmente acupata - de un atomi (punti in un "mance" l'atomo) - Interstiziale - atomo instito in una porzione intersti zile ### 2) Difatti: di LIMEA - Dislocazioni responsabili delle def. plastiche (permanenti) #### a) MONOCRISTALLI METALLICI - Def. plastica avviene x slittamento de blocchi sovrapporti sottoposti a bazione crescente X - macroscopicamente omogenee - microscopicanente disomogenea - ↑F - direzione: z - →ح - avviare quands ¿' (sforzo di taglio) supera un valore specifico - ¿' > ¿'te (Leyse d' Schomil) - Def.elastica: ¿'c<¿'c - è un allontanamento di doemi - 6 - ¿'c = TEO = 10-16 ECREALE = 10MG contemporaneamente - sul piano di shittaments e che separe - la regione - che ha subito lo slitt. da quella che non ha sulbs. - Dislocazione a spigolo : lines gacute sul pians. - 0000 - 0000 - 0000 - 0000 - 0000 - => - -8-800- - 00000 - 00000 - 0000 - (1 pos Tmey.) - Dislocazione a vite : is nuove applicando uno sforzo di taglio 11 & so asse - Disl. mista: a spigolo + a vite - Come caratterizzare una dislocazione: - Vettore di Burgers: direzione coincide con lo slittanato - L↳ a spigolo : 1 vett. Bur. - a - vite: // vett. Bur. - Le disl. s movaro Con + fockitá sin pian a max derité abrica ### ⑥ METALLI POLICRISTALLINI - Lo ogni gearo è un visbllo - sventazione è e casesle de grow a gearo - Deformazione è astacoleh dai gran cinski fansenlmuke - disl. Mon pasiano atravessare il bortogrono - ==>> resistenza alla deformazion - Origine dislocazioni: - cristallo ottenuto e per nudeazione + accrescimento dello seks furs : g = 10^6 mm^-2 - => ciranti di disloc. - Lo metallo durante coffretoanesto diventa saturs I'vacanze che precipitans - custollo che ha subito def. plastiche a freddo: g = 10^11 mm^-2 - > durante def-plastice s generas disloc. sei bord grass o impunite ### 3) Difetti oi SUPERFICIE - Bordi grano: confine che separa grain o cristalli - s formaro durante solidfcoz. - → zone + reattive dove sozgano + impurezze - Propreté meccaniche tel met - dipadaro da: dim. gean, stultura, sveitamento reticolo - →-a T barse resistenza del bordo grama - Rbardo gran > Raume guns => future kans gramboi - - a Tolte - → R fordo grano < Ravore grow => fratture intergramboi ### 4) Dofetti di VOLUME - Difetto di impilamento: inegolarità nella sequenza dei pian ## SOLUZIONI SOLUDE - Lo Metallo puro (solvente) + 2° alemanto (soluto) = Sol. Solista - SE s ha completa dispesiana deyl st. & slatorsak - la strutt. crist. del sevente. - Es montiere vel solvante - Sol. solida - 2 tipi: - SOSTITUZIONALE at. solato occupars posizioni peesblilite - solivenhe - INTERSCIZIALE → at. soluto in posizioni interstizili - solivenhe - possono aistase deformazioni rast. locali; sorberaren - decompresive: se at. + grad i thi - compressione : + piccoli " - max spazio interstiziale - puis. me ottaestica - CFC → - CCC → pos. Petreechica ## COMPOSTI INTERMETALLICI e INTERSTIZIALI - Composto INTERSTIZIALE: at. I' man met. negli interstiz; del reticolo - Composto INTERMETALLICO: at. di met. ≠ in poizioni ordinate (replai) del vehicolo - Composto COERENTE: contimité vistallazsofre ha reticolo del composto e della matice - Composto INCOERENTE: mon c'è contimita vistallografica ## DIFFUSIONE ALLO STATO SOLIDO - → a Tolke - fenomen di trasferimento di masta. - Coppie di diffusione sscololate a Te Tf del met + basofadente pai raffreddamento Tomb. - situazione finde : t. deyl alemchi i "spostars" (diffusione) - Combio la concentrazione, che amerte con la distanza de 2 nebolli - Cuzive di povethazine : f contihazine - Istase Concuhosone ## MECCANISMI di DIFFUSIONE - Diffusme data dalla migrazione di atani, aumenta con T - atomi che possero de uma pos. interstiz adunatha: Diff. inherstiziale - atomi im sl. solise sostituzionale o metallo puns: Diff. x vacanze (scombo od stari) ## TRASFORMAZIONI ALLO STATO SOLIDO - 1) Trast. POLIMORFE o ollohopiche - Ls il met. s hova in som contesto nel quale le condizioni combias es. T, p,... - 2) RICRISTALLIZZAZIONE E INGROSSAMENTO del grano - deformazioni plasticbe a predodo portaro a moltiplicazione di dislocazioni => incendimato - porka il motorole a she inadatto a lavsze z'zni plastiche secontaine (+resistenza) - ⇒ deve subire um trattamento termico: RKOTTURA - →2 tipi: RECOVERY e RICRISTALLIZZAZIONE ### a) RECOVERY: + diffusione,+ movimento delle dist., - denské - athavers slittamento delle disl. a vite e manpicenuto dis. - mobilita alle dish. precedent ### b) RICRISTALLIZZAZIONE: - nucleazione + accrescimento di groй a spijelo x restituire a spese dei vecchi - posta ad addedċire il metallo, eliminare tensioni - Treseistall. = T x cui il tempo x completare la caierist. e 1 ora. - V ricristall. = influenaste dallo % & lavoratore in fredito - ④ Me ingrassamento grans : si tiene x T in peiod borghi athavers la migrazione dei bord grans - +T+ grosi gram ## SOLIDIFICAZIONE de METALLI e delle LEGHE METALLICHE - Solidificazione: 1° trasformazione che det. la microstuttura e propieta - Lo ponajis the fare liquide (T> TP) a fore slide (TCTR) - formazione del ret.crist. - 1° nucleazione 20 accoroximats - 2º accrescimento - 1° nucleazione: T> Tp - solo fore liquida - piccoli embion (razgruppenati dearic repler) i formars e displvors grase llojitozime - poi thieu dami diventano stabl→ uncle di solitificazione - 2 tipi di uncleszone : - omergeres: uncle fornchi cosxolike - eterogines: prouocata de impunezze - 2º accrescimento: - Colove saltsalts & ligando gratolmache => gra vist. planar o cellular - velocemente => ramifish (dendriti) - finisce quando i grani s incashas creacts bordi grans - Si formans aggregat:: - marser'stallini → unico uncler di sol. - polaristallin→ ogni grano è un paleisbllo - siamtezione sehicolo differente da graw a grano - Femica ## DIAGRAMMI di STATO - L↳ rappresenta le condizioni di equilibrio di un sistema, costituits de un met. barze 15 + el. agginti, in funzione della comparizione chimica e delle wiibili fisila (P, T) - X istemi estituiti da sole for Equite a solite P=1stm ### Osstema a 2 elementi - il diagramme dist. binario grafico bitmesismole - 3l. teemari's grafico hidimensionale. - T - [c] - A - 100% - B - 0% - Composit.% - B - 100% - A - 0% - U - O comp. ch. media - • comp. singole fase ## VARIANZA: grado di liberté d' un sistema - V= Cu + m -f - V = 2 bivarjante centr. (E) - V= 1 manovariante (CST) - V= o zeroverante - Component 7=2 - Ci→ no component (A,B) - m→ no fattoi fisici 5 = 1 (tamperskine) - f→ no fas - sist. manofasico => V= 2 - =2:11 biferico② - =3: 11 triferico ③ - ④ sist. monoferco => V= 1 - =2: sst. mono - = 3: sst. triferico - ⑤ sist. bifaico => v= 1 - 2 punti rapper, su 2 line sulle stess islerme - ③ sist. trifarco > V=0 - 3 punti rappr. sulle stesse isterme - fio - offi - f3 - starnne - campo di Morovarianta (T) - 0 - 0 - a to - ishane ## DIAGRAMMI & STATO delle LEGHE BINARIE - 4 cas: - 1) COMPLETA Mischilbilité allo stato solida - 2) PARZIALE Mischitta - 3) COMPLETA Lumisclilita - 4) Formazione composti intermetallic ### 1) COMPLETA Mischilto - L> sistemi isomorfi- - sist. di 2 met- con = strutt. vrist. er.at. = - L= fase liq - Campo Givarierze Af - T - L - lince LIQUIDUS: ind's sel. - +レ - Bf - lines SOLIDUS - sst mono - 2+L - Campo monov. - compo bov. - o'st momo - A - B - Metallo puro A - To - L - TA - +L - Bf - A - B - To solo fobe L - Af met. sol. V=1+1-2=0 Zerovar. - Ti unice fare - but - • Lega I - T - T - L - d+L - Tz - Th - A - B - but - REGOLA delle LEVA: 上 - A+6 - 100 qualities fose sobita - le - a - 100 - 11 - fose lizinda - a+b ### 2) PARZIALE Misabilita - A e B stevo ret. or. ma ≠ r.at. - LACUMA di MISCIBILITA: coesstenze di 2 sol. solide d'ed" - T - Af - L - L+L - d+L - A - 2 - Bf - B SOLVUS - T - A - L - 2+レ - 2 - d+β - A - B - T - A - L - L+L - Bf - L - B+L - 2+β β - Bf = - A - B - 2a) Parziale Miscbilita com transf. enteltica - Lega I - T - T - Af - 20 - L+L - d+β - B - B - A - L - +t - Lega II ipoentettica - T - Af - A - 20 - L+L - d+β - B - B - Bf - Τε - B+L - d - L+β - A - 2+ (d+p) - Conelle - B - but - quads s entra nella lac. di mix, s royjinge il limite di splub. di B vel solv. A - ⇒ suiscelamento: - punto simplore A sumiscela B sotto forma di B (solesolida) che si Rozma nei fordigraw sotto farma di Cavelle - Te: L portacipe alle horf. ent. (NO2) - L↳LL+ẞ v=0zarovar. - solto TE: siniscelamento - L2+(a+b) - lauelle - but ### Lega euteltica (III) pass x lives entettis. - T - 4 - L - A - 2+L - BL - Bf - A - B - but - a Te: Lx+ẞ lamelle alternate ### 2b) Parzise Mischilta con koms. peritettica - Lega porite Hica (I) - T - T - Af + - Τρ - L - لا - BtL - α+β - Bf - A - B - but - a Tp: L+L reazione chimica -> β - gran di B con & sniscelato su dani bouti - Lega II - T - L - TA - Af - 2+L - 2 - B+L - Bf - A - B - but porthalle hars.pect. - Leza III iperpertettica - T - L - Af - d+L - Tp - BL - +β - Bf - A - B - but - a Tp: reezine fra del ma mon s riescono a consumers a vicenda xké dè in eccesso - L↳ L+L → B+ L in eccesso - fino a Tamb. snixelamento - gravid + gravi Bhavo pat. Ile hous. part. - Mon jo homo eksesso - a Tp: L + L reazione con L in eccess => B+L - lines del solvus: is he quai tutto p sui chela A sotto forma di sl. solida & ven kendi years - Tp - BL - +β - Bf - gram p con & suiscelato sa daun bordi - A - B - but ### 3) COMPLETA Lumiscibilita - La miscibili allo stato Equico e man miscibili allo stato solito - Mon à sono sol. solide MA una MISCELA & METALLI - T - Af - L - L+A - L+B - Compo di - A+B - A - but - l. bput - Bf solidus - fose solida - (Miscela di 21 - (metalli - Coups di - B monazronta - a Tet: grain A + L - TE: L A+B - Composts entettico - grani A + grani A+B a louelle alternat - Lega I poentettica - T - Af - TE - LA - Φ - Bf- - +B - AB - A - B - T - A - but - Lega sulettica (IⅡ) - T - AL - TE - L+A - TA - a - Bf - L+B - A+B - A - B - but - a Tô: 100% L - a Te: A+B lavelle oltomate ### 4) Formazione di compost: internetallic - T - la - L - L - Congruent (solili firs alle sus Te not.pues comportas como - incongruent (stolile fino ad ama. date T) - 16 - L - T - 2a - L - Af - fof - LA - Bf - L+Ax - By - L+B - L+B - 2+y - +β - B - Ax By - Coupest, interme/bllico metallo puro) - A - Y+L+B A4 - L+AL+AxBy - A+B - B+Ax By - 2+y - A+AxBy - A - Ax By - B - A - AxBy - BA - Axby B - ⑥ - Part, misci bile ollo st. solido - Parz. mniscibile allo st. solito - porz. miscibile allo st, solistes - amischile alls st, solista - 26 - T - L - Af - L+AxBy - L+B - B+AxBy - A - AxBy - B - but - Composts internetallico (I) - T - L - Af - L+AxBy - L+B - TA - B - A+AxBy - A - Ax By - B - but - a Tp: composts internet. concde con la leye parteltica - ⇒ Krampformazione peritettica (Tort.) - grani Ax By - Lega II ipoportettica - T - L - FB - T - AR - LA - LARY - TE - A+AxBy - BAB - Φ - A - AxBy B - but - a Tp: L+B → Ax By con I in eccesso a Te: L→ (A +AxBy) composto entettico dato dalle rousf.enbettica - grani d. AxBy+ grani a lonelle olt. ot A+ AxBy ## Diagramai di Stato pr.2 ### LEGHE del FERRO - Fe 8, rehicolo CCC stabile the Tp = 1538°C e An = 1394°C - A3, An Pini ci hic x il Fe purno - Fe: - Fey, CFC stabile the An=1394°C e A3=912℃ - Fed, CCC stabile setts A3=912°C - 8 elevent; de possono allargra o restringpre il camps y - ablasonarto imalzanado Az: corporchino o ristretto - imalzanenta Ant obloxamento Az: coups y aperto o allorysta - S - 1493 - An - > harf. paitelice 1493 - 1600 - 1538 - L - 1400 - 1394 - 1200 - 7+L - 7. Austenite - 1147 - hours. antelica 1147 - 2,14 - 1000 - 4,30 - A3 - 912 - Acm - 800 - 727 - 0,76 - Frost. enriettasia 727 - L, Fourte - 600 - 0,022 - 400 - Fe3C - Comerthe - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 6,70 - A → - 7+ FeC - L+ Fe3C - Temperature d'interese: - An host. Sexy - YL - A3→ pumb di Cuvie 770°C. sopra la fente none + mopatica - A2 → trasf. antelttaisle 727°C - Acm → horf y↔ Fe3C - do 0% 2% C → acciai ipuentettaistic of 0,8% - do 2% 6,69% glise → accis entettaistico 0,8% - acciai iperentelta dié 0,8% 52% ## Loza I ipoportettica - LINEA DEL T - SOLIDUS - δ+γ - A4 - 8+L - LINEA DEL LIQUIDUS - L - Y+L - Y - 0,09 0,17 0,53 - a Tp: S+LY con din ecceso - salto Tp: S'in eccesso y xké abbassaros la T - Fed non è + sotile ## Loza II lega porteltica - LINEA DEL T - SOLIDUS - δ+γ - 8+L - LINEA DEL LIQUIDUS - L - Y+L - Y - A4 - 0,09 0,17 0,53 - a Tp. S+LY ## Loza III ipespertettica - L - LINEA DEL LIQUIDUS - T - Tp - + - 8+γ - y+L - Y - LINEA DEL SOUDUS - A - 0,09 0,17 0,53 - a Tp. S+LY con I in eccess - sotto Tp : Lin ecceso→7 ## Loza I - LINEA del T - SOLIDUS - 8+ L - T - P - δ + γ - Y+L - Y - A4 - 0.09 0.17 0.53 - L - Tutti i cari (Ⅰ→Ⅱ) ## Acciaio ipaentetbidico - T[°C] - 8 1500 - L+8 - 8+γ - 1400 - 1 - 1300 - L+y - 1200 - L+ Fe3C - Y - 1100 - livee A3 1000 - Y - 900 - 800 - α+γ - α - 700. - 600 - 0 0,8 1 - 2 - 3 - Y + Fe3C - +Fe3C - 4 - 5 - 6 - 6,69 - a Te (As) → 727°C - → (2+ Fe3C) - Perkite (fonte + comertive) - od Fesitte + gran Perlite - Perlite : fonte + comertive - Canalle allecnave - proentettaisle a fomte sopre - entetteide se presente nelle perlite ## Acciaio eutettaidico 0,8% C - T [°C] - δ - 1500 - δ+γ - 1400 - L - 1300 - L+y - 1200 - Y - 1100 - 1000 - 900+ - Y + Fe3C - 800 - α+γ - A=727°C - α - 700. - 600 - +Fe3C - 0 0,8 1 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 6,69 - a Te (A1)→ trasformazione x in asto entertaistics: - Composto → (d+Fe3C) - Perlite (satts forume di cementite fins a Tomb.) - L+ Fe3C sotto Ay: d suiscela il corbais - gran d' Perlike e Cemerbite - • Covelle alternate. (ansanbe) ## Acciais iperente Hoidico - T [°C] - δ - 1500 - δ +γ 1400 - L - 1300 - L+y - 1200 - L+ Fe3C - Y - 1100 - 1000 - 900 - Y+ Fe3C - 800 - a+y - A=727°C - α - 700. - + FeC - 600 - 0,8 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 6,69 - Q - ① locuma di misi bilte: - Y setues & carbon's > inte siniscelarlo sotto forma di cementite - ②2° lecmo di miscibilto: - (salto A1) d suiscale carhan's in ceivertite ma non è visibile xké è all'interno stelle perltre - > cementte entettaise - grami i perlite + gran di perlite con Cerechte entettaisk ## PROVE MECCANICHE - Permettono di uisurare le propr. meccarile dei material met. - Si dividono in: - TRAZIONE 1) - STATICHE: sollecitazione coscente fino alt un binte o returs. - DUREZZA 2) - DINAMICHE: sollecitazine brusco sotto forma di impulso di araya (urto) - DI FATICA: sollecitozine ciclica fino a bit limite o ratura. - RESILIENZA 3) ### 1) PROVA di TRAZIONE - Obiettivo: studiare il comportamento dei mat, met sottoposti ad un corico mocasiale crescente - Prova: sottopore un provino ad em corico di frazione carcerte vol tempo Rino a rottura xè. circ. condel - F - S - do - ↓ - So - Lo = hats while = K.√50 = 5, to provino sez. circ. comdel - sforio [MPa] E=AL deformationen = -10.do lingo - Lo - 5,65. Joo bo sezine hiajalsa - 2 kipi di diagrami: < curva cavrico: Forza - Allergareto - curve sforzo : Sforzo - Deformitiors van dipende dalle genetia del corpisie - Diagram + commi: - FA - F - F↑ - acccisi specist SL - acccisi od DL - Corfonis - ghise AL - de costruzine - Dutilto: - Materiali duttili : misure della def. a frattura di im mat.met. - Area attesa dalla curva - Moterol froy'l conpisie ### 1) DIAGRAMMA & PROVA de COMPORTAMENTO DUTTILE - F - Fm - Fe - Fp - AL - -perado plastico - Con strizisia - peisdo plastico seaza stizme - peisto elastico ### • Perado Elastico - F - Fim - Fe - Fp - Aledóstico - Plastico He - p.el. - Δι - σ - (rette) - perolensa curva DE - E - carico al linte alastico: reges il postoyys tha p. d. p. pl. - 0,001% Lo - 0,002% Lo - ✓ (0,01% Lo - Fe bole cdo e = ollupnents unovoiole - XF <Fp (peisods lineare-elastico) > σ= Ε.Ε ### Perisdo Plastico senza striziane - a) Senda Smeevocuments portages the peisds fel. a pl, contins - FA - Fpo,2 - Fp - Fpo, 2 associato a 0,002% Lo - Carico untais di suervonents : Rpoz = Fp0,2 (090,2) - Carico unitais & zottevra: Run = Fun S So (m) - E - 02 pool AL sendo strizione - b) Com Snervamento, - T - FeH A - FeH - FeL -