Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Marcello CABIBBO
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING Master Degree (2 years) - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/21 - METALLURGIA
Inglese
English
Nessuno
None
Il corso consiste in 48 ore di lezione così suddivise:
• 38 lezioni di teoria
• 10 di esercitazione
The course consists of 72 hours of class lectures, divided as the following:
• 38 hours of theory
• 10 hours of exercises
Il corso fornisce una conoscenza avanzata delle principali classi di leghe metalliche a forte sviluppo tecnologico ed eco-sostenibile.
Il corso introduce le caratteristiche meccaniche, fisiche e ambientali di materiali metallici per le alte energie e accumulo di energia, acciaio inossidabili, leghe di alluminio, leghe di titanio, superleghe a base nichel e cobalto, leghe di rame e pipelines.
Un ulteriore argomento riguarda la metallurgia delle superfici in grado di rendere funzionali molte delle classi di leghe trattate.
Gli argomenti trattati vengono sviluppati in forte chiave di sostenibilità sia ambientale in fase di utilizzo che produttiva. A tale riguardo per ogni classe di lega verranno fornite nozioni sulle tecniche di riciclo e riuso, nonché di ciclo di vita.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
• Riconoscere le principali caratteristiche delle classi di leghe trattate nel corso;
• Comprendere le principali tecniche di trattamenti superficiali delle leghe metalliche;
• Correlare caratteristiche microstrutturali a proprietà meccaniche risultanti dei materiali metallici;
• Comprendere l’importanza e le tecniche di riciclo dei materiali metallici ad alto impatto tecnologico.
Competenze trasversali.
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di affrontare in maniera critica e multi disciplinare le tecniche di produzione, riciclo, e l’impatto sostenibile delle leghe metalliche trattate nel corso.
Svilupperà una propria autonomia di giudizio data dalla consapevolezza delle proprie competenze.
Knowledge and Understanding.
The course provides an advanced knowledge of the main classes of metallic alloys that have been developed in terms of a high technological and environmental impact.
The course focuses on the major mechanical, microstructure, and environmental characteristics of materials such: metallic materials for the high-energy applications and for energy storage purposes, stainless steels, aluminum alloys, titanium alloys, nickel and cobalt based superalloys, copper alloys and pipelines.
The surface metallurgy techniques and potentials for multi-functional purpose is also an important issue of the course.
Sustainability is the key aspect that is developed in all the here mentioned metallic material classes. The re-use and the life cycle assessment themes are included as major environmental-friendly issue for all the metallic materials.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, the student will be able to:
• Recognize the main characteristics of the metallic alloy classes treated in the course;
• Understanding the main surface treatment techniques of metal alloys;
• Correlate microstructure characteristics to the corresponding mechanical properties of metal materials;
• Understanding the importance and recycling techniques of metal materials with high technological impact.
Transversal Skills.
At the end of the course the student will be able to critically and multi-disciplinarily deal with the production, re-use techniques and the sustainable impacts of the metallic materials presented in the course.
The student will develop its own autonomy of judgment given by the awareness of its skills.
Parte 1: Nuovi materiali metallici e tecniche produttive dal minerale al metallo, riciclo, e nuovi metodi produttivi per la transizione energetica:
a. la necessità di ridurre al minimo l'uso di carbonio nei materiali metallici; b. materiali metallici strategici per l'energia (ferro, cobalto, nichel, manganese, rame, litio, elementi delle terre rare); c. nuove tecniche di estrazione dei minerali rispettosi dell'ambiente; d. i processi di riciclo verde per il riutilizzo dei metalli; e. il concetto di transizione energetica e la necessità di nuove strategie di produzione dei metalli; f. valutazione del ciclo di vita del metallo più utilizzato per la produzione e distribuzione di energia.
Parte 2: Materiali metallici per la produzione di energia:
a. superleghe di nichel e cobalto; b. acciai inossidabili; c. leghe a memoria di forma (leghe a base di nichel e a base di rame). d. leghe di titanio; e. leghe speciali.
Parte 3: Materiali metallici per l'accumulo di energia:
a. acciai inossidabili, b. a base di cobalto e altre leghe per magneti permanenti; c. leghe di litio; d. metalli refrattari; e. leghe contenenti terre rare.
Parte 4: Materiali metallici per il trasporto (condotte):
a. acciai per condotte; b. leghe di alluminio; c. leghe di rame; d. leghe intermetalliche di titanio; e. acciai inossidabili per la produzione di valvole.
Parte 5: Tecnologia di rivestimento superficiale per scopi speciali e rispettosi dell'ambiente:
a. tecniche di deposizione fisico-vapore (PVD); b. tecniche di deposizione chimico-vapore (CVD); c. tecniche di spruzzatura al plasma; d. rivestimenti duri e super duri; e. rivestimenti intelligenti.
Part 1: New metallic materials and ore-to-metal and recycling new production methods and strategies for the Energy transition:
a. the need for minimizing carbon use in metallic materials; b. strategic metallic materials for energy (iron, cobalt, nickel, manganese, copper, lithium, rare-earth elements); c. new environmental-friendly ore mineral extraction techniques; d. the green recycling processes for metal reuse; e. the concept of energy transition and the need for new strategies of metal production; f. life cycle assessment for the most used metal for energy production and distribution.
Part 2: Metallic materials for energy production:
a. nickel and cobalt superalloys; b. stainless steels; c. shape-memory alloys (nickel-based and copper-based alloys). d. titanium alloys; e. special purpose alloys.
Part 3: Metallic materials for energy storage:
a. stainless steels, b. cobalt-based and other alloys for permanent magnets; c. lithium alloys; d. refractory metals; e. rare-earth-containing alloys.
Part 4: Metallic materials for transport (pipelines):
a. pipeline steels; b. aluminum alloys; c. copper alloys; d. titanium intermetallic alloys; e. stainless steels for valve production.
Part 5: Surface coating technology for special and environmental-friendly purposes:
a. physical-vapour deposition (PVD) techniques; b. chemical-vapour deposition (CVD) techniques; c. plasma spray techniques; d. hard and super-hard coatings; e. smart coatings.
L'esame consiste in una prova scritta ed in una discussione orale per la conferma del voto ottenuto allo scritto.
La prova scritta consterà in più domande di teoria. In casi particolari (per esempio studenti portatori di handicap con difficoltà a scrivere o studenti stranieri) l'esame potrà consistere in una prova orale.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per ciascuna domanda della prova scritta verranno valutate: 1) la pertinenza della risposta con l'oggetto della domanda; 2) la completezza e l'esaustività della risposta in riferimento alla domanda; 3) la padronanza dei concetti e della terminologia ingegneristica; 4) la chiarezza espositiva.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto sarà assegnato in trentesimi, con possibilità di lode. La votazione minima per passare l’esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Per superare l’esame lo studente deve dimostrare di avere una buona conoscenza della materia e in particolare dei temi sviluppati nei 5 punti su cui è strutturato il corso (si veda il programma).
La lode verrà assegnata agli studenti che sapranno dimostrare ottima padronanza di linguaggio, capacità di esposizione scritta o orale, un utilizzo appropriato della terminologia ingegneristica.
Learning Evaluation Methods.
The final exam consists in a written examination and in an oral discussion to confirm the vote of the written examination.
The written examination will consist in different questions and queries concerning the theory. Disabled persons with difficulties in writing or foreign students can take an oral examination.
Learning Evaluation Criteria.
Following criteria are used for the evaluation of the answers: 1) relevance with the question; 2) completeness; 3) correct use of engineering terminology; 4) clearness.
Learning Measurement Criteria.
The final vote will be assigned with a score in the scale of 30, with the opportunity to award the laude for the best students. Minimum vote to pass the exam is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
To pass the exam, the student must demonstrate that he has a good knowledge of the subject, of the main issues of all the 5 points by which the course is structured (see course program).
Laude will be awarded to students who will be able to demonstrate excellent command of language, written or oral exposure skills, an appropriate use of engineering terminology.
Appunti e slides delle lezioni (https://learn.univpm.it).
Altro materiale didattico verrà fornito dal docente durante il corso.
slides of the lectures (https://learn.univpm.it).
Other material will be given by the teacher during classes.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427