1 - ELEMENTI DI
METALLURGIA
1.1 - LA MATERIA
Richiamo sulla
Costituzione e gli Stati Fisici della materia.
La Genesi dei cristalli:
nucleazione ed accrescimento. La grossezza del grano in funzione della velocità
di raffreddamento. Le strutture dendritiche. I Giunti. Stato solido metallico.
Reticoli cristallini c.c.c., c.f.c., e.c. e loro caratteristiche. Trasformazioni
allo stato solido: allotropia. Deformazioni del reticolo: anisotropia ed
isotropia.
1.2 - DIAGRAMMI DI
EQUILIBRIO
1.2.1. - Leghe
metalliche
Struttura delle leghe
metalliche: cristalli semplici, composti chimici, soluzione solida.
Distribuzione dei componenti per miscuglio semplice (lega eutettica),
combinazione chimica, soluzione solida (sostituzionale e interstiziale).
Analisi termica: curve di
raffreddamento per i metalli puri e per le leghe metalliche.
* Rilievo dei punti critici:
metodo dilatometrico.
1.2.2 - Studio della
solidificazione
Completa solubilità allo
stato solido, nessuna solubilità, parziale solubilità, formazione di un composto
intermetallico, trasformazione peritettica.
Completa solubilità:
studio della solidificazione; regola della leva.
Nessuna solubilità: studio
della solidificazione delle leghe ipoeutettica, eutettica ed ipereutettica;
determinazione analitica della percentuale di eutettico.
Parziale solubilità:
studio della solidificazione.
Sistemi in equilibrio:
legge di Gibbs.
1.2.3 - Leghe
Ferro-Carbonio
Il Carbonio. Il Ferro e
suoi stati allotropici.
Diagramma di equilibrio
Fe-Fe3C. Tipi di cristalli. Strutture fondamentali: ferrite,
austenite, perlite, cementite, ledeburite. Trasformazioni strutturali degli
acciai e delle ghise.
* 1.2.4 - Leghe non
ferrose
* Cenni sui diagrammi
di equilibrio delle leghe del rame (bronzi, ottoni).
* Cenni sui diagrammi
di equilibrio delle leghe dell’alluminio (Al-Cu, Al-Mg-Si, Al-Si).
1.2.5 - Analisi
metallografica
Esame microscopico delle
leghe ferrose. Preparazione delle superfici. Il microscopio metallografico.
Osservazione delle strutture.
Analisi microscopica di
materiali metallici.
2 - TRATTAMENTI
TERMICI DELLE LEGHE METALLICHE
2.1 - MEZZI ED
APPARECCHIATURE
2.1.1 - Mezzi per
riscaldare
Forni a muffola, forni a
bagni di sale, forni elettrici a crogiolo e ad elettrodi immersi, forni ad
atmosfera controllata, forni ad induzione.
2.1.2 - Mezzi per
misurare la temperatura
Termometri a mercurio,
termometri a resistenza elettrica, pirometri a coppia termoelettrica.
2.1.3 - Mezzi per
raffreddare
Raffreddamento in acqua:
fasi. Raffreddamento in olio, raffreddamento in bagni di sale.
2.2 - METODI
2.2.1 - Trattamenti
termici degli acciai
La tempra: ciclo termico,
temperatura di riscaldamento, durata del riscaldamento, velocità di
raffreddamento. La martensite. Influenza del mezzo raffreddante. Indice di
drasticità.
Prova di temprabilità Jominy.
Curve di Bain TTT per un
acciaio eutettoide e per un acciaio non eutettoide: influenza della velocità di
raffreddamento e relative strutture.
Curve di Bain TRC (o CCC)
per raffreddamento continuo. Influenza degli elementi leganti.
Metodi di tempra:
bainitica isotermica, termale o differita martensitica, interrotta, dolce,
superficiale.
Il rinvenimento: scopo.
Strutture di rinvenimento.
La ricottura: scopo. Tipi
di ricottura: completa, di omogeneizzazione, isotermica, di coalescenza.
La normalizzazione.
Trattamenti termochimici
di diffusione: scopo. Carbocementazione: tipi, temperatura di cementazione,
durata, spessore efficace. Trattamenti dopo la cementazione. Nitrurazione: modo
di esecuzione, vantaggi, spessore dello strato nitrurato.
2.2.2 - Trattamenti
termici delle ghise
Cenni sui trattamenti di
ricottura, tempra e rinvenimento delle ghise.
La Malleabilizzazione
della ghisa (a cuore bianco ed a cuore nero).
* 2.2.3 -
Trattamenti termici dei materiali non ferrosi
* Cenno sui trattamenti
termici delle leghe del rame e delle leghe leggere
3 - MATERIALI PER
IMPIEGHI SPECIALI
3.1 ACCIAI SPECIALI
Effetti prodotti dagli
elementi aggiunti.
3.1.1 - Acciai al
Nichel, al Cromo, al Tungsteno
Acciai inossidabili ,
Acciai per utensili.
3.2 - GHISE SPECIALI
Influenza degli elementi
aggiunti.
Cenno sulle principali
ghise speciali. Le ghise sferoidali.
4 - IL TAGLIO DEI
METALLI
4.1 - LA FORMAZIONE
DEL TRUCIOLO
Teoria della formazione di
truciolo. Il ricalcamento.
I parametri del taglio:
profondità di passata, avanzamento e velocità di taglio.
Sezione di truciolo e
Forza di strappamento.
Potenza necessaria per
eseguire una lavorazione.
Tempo attivo di macchina.
La velocità di taglio
secondo Taylor. Le usure. Velocità economica di taglio.
Truciolabilità. I diversi
tipi di truciolo.
La finitura delle
superfici: rugosità e sua misura.
4.2 - MATERIALI PER
UTENSILI
Qualità. Tipi di
materiale: acciaio al carbonio, acciaio rapido e super rapido, carburi metallici
sinterizzati, materiali ceramici. Il nitruro cubico di boro.
* 4.3 - FLUIDI DA TAGLIO
*
Requisiti. Classificazione. Caratteristiche richieste secondo la lavorazione e
secondo il materiale da lavorare.
4.4 - LE MACCHINE
UTENSILI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO
Definizione,
caratteristiche, tendenze costruttive.
4.4.1 - Organi di
comando
Cenni sui principali
organi di comando delle Macchine Utensili: * motori, cinghie, cambi di
velocità, mandrino, guide, vite madre, * circuiti idraulici.
4.4.2 – Procedure di
sicurezza
Istruzioni ed accorgimenti
da seguire nei reparti di lavorazione.
4.5 - LAVORAZIONI
PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO
4.5.1 - Tornitura
Il tornio parallelo: le
parti, i moti, la trasmissione del moto.
L’utensile da tornio e sue
parti. Nomenclatura degli utensili da tornio secondo le norme UNI. Angoli
caratteristici dell’utensile da tornio e considerazioni su di essi.
* Controllo degli angoli
caratteristici di un utensile.
Forze applicate
all’utensile da tornio. Sforzo di strappamento.
Utilizzazione razionale
della macchina utensile: scelta dei parametri di taglio, calcolo della potenza
assorbita. Calcolo del tempo attivo di macchina nelle principali lavorazioni di
tornitura.
Scheda di macchina.
Diagrammi a ventaglio e logaritmici: loro costruzione ed impiego.
Torni a torretta: tipi.
Cenni sulle camme a tamburo e a bocciuolo: tracciamento del profilo.
Cenni sui torni a copiare.
Lavorazioni di tornitura
cilindrica, piana, conica e di filettature, finalizzate all’ottimizzazione dei
parametri di taglio per l’utilizzazione economica della macchina.
Controllo della conicità
mediante barra-seno, delle filettature mediante micrometro a punta e capruggini
e della finitura mediante rugosimetro.
4.5.2 - Fresatura
Classificazione delle
fresatrici. Procedimenti di fresatura. Trasmissione della potenza e del moto.
Nomenclatura delle frese:
tipi di dentatura, esecuzione delle frese, angoli caratteristici, frese
unificate.
Parametri di fresatura.
Formazione del truciolo nella fresatura periferica e frontale. Forze applicate
all’utensile fresa. Rappresentazione della forza di taglio. Accorgimenti da
seguire per la buona esecuzione di una spianatura con frese frontali.
Utilizzazione razionale
della macchina utensile: scelta dei parametri di taglio, potenza assorbita dalla
fresa. Calcolo del tempo attivo di macchina nelle operazioni di fresatura.
Lavorazioni di fresatura
periferica e frontale, finalizzate all’ottimizzazione dei parametri di taglio
per l’utilizzazione economica della macchina.
* Taglio delle ruote dentate cilindriche a denti diritti mediante fresa modulare
ed apparecchio divisore.
Cenno sul taglio delle
ruote dentate mediante utensile creatore.
* Esecuzione di ruote dentate
e loro controllo mediante calibro a doppio nonio e micrometro a piattelli
4.5.3 - Foratura
La punta elicoidale: esecuzione
N, D, T; angoli caratteristici.
Scelta dei Parametri di taglio
nella trapanatura. Calcolo della Sezione di truciolo e della Forza di taglio.
Determinazione del Tempo di
macchina.
Tolleranza e finitura
conseguibili con l’alesatura.
4.5.4 - Rettificatura
Costituzione delle mole:
abrasivi, cementi. Designazione delle mole.
Tipi di lavorazioni con
rettifica. Parametri di lavoro. Formazione del truciolo nella rettificatura.
Potenza assorbita. Calcolo del tempo attivo di macchina nelle operazioni di
rettificatura.
4.5.5 - Lavorazioni con
macchine a moto rettilineo
La brocciatura. Le brocce:
caratteristiche geometriche e proporzionamento. Parametri di taglio, potenza
assorbita e calcolo del tempo attivo.
N.B.: Gli argomenti con
asterisco in carattere corsivo costituiscono i temi di approfondimento per gli
allievi interessati.
Gli argomenti in corsivo di color fucsia
costituiscono le attività di laboratorio e dei esercitazione pratica.
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