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Chimica dei metalli ed elementi di metallurgia

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Chemistry of Metals and Fundamentals of Metallurgy

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Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
STS0297
Docente
Paola Rizzi (Titolare del corso)
Corso di studio
[f090-c512] laurea a ciclo unico in conservazione e restauro dei beni culturali (abilitante ai sensi del d.lgs n.42/2004) - a venaria
Anno
3° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
ING-IND/21 - metallurgia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti

Nozioni di sistematica chimica degli elementi. Descrizione della struttura dei solidi.

Chemistry of elements. Structure of solids.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze di base sulla scienza dei metalli. In particolare verranno affrontati i seguenti argomenti: Strutture cristalline nei metalli e leghe e difetti reticolari. Diagrammi di fase e fasi cristalline. Descrizione delle proprietà meccaniche (curve sforzo-deformazione) e meccanismi di deformazione. Trasformazioni di fase in metallurgia e formazione delle microstrutture.
Il corso si prefigge inoltre di descrivere le tecniche di estrazione e di fusione dei metalli in differenti epoche storiche e le tecniche di lavorazione, tra cui le tecniche orafe e di decorazione.
Saranno esaminate leghe preziose (oro e argento), leghe a base Pb, leghe a base rame (bronzi e ottoni) e leghe a base ferro descrivendone l'evoluzione nel mondo antico. Verranno prese in considerazione leghe moderne di interesse per l’arte contemporanea (leghe a base alluminio e titanio) descrivendone le tecniche di lavorazione le caratteristiche meccaniche. Verranno inoltre descritti i problemi legati alla corrosione dei metalli e ai trattamenti conservativi.

The course aims to provide basic knowledge on the science of metals. The following topics will be addressed: Crystalline structures in metals and alloys and lattice defects. Phase diagrams and crystalline phases. Description of mechanical properties (stress-strain curves) and deformation mechanisms. Phase transformations in metallurgy and related microstructures.
The course also aims to describe the techniques of extraction and smelting of metals in different historical periods and the processing techniques, including goldsmith and decoration techniques.
Precious alloys (gold and silver), Pb-based alloys, copper-based alloys (bronzes and brass) and iron-based alloys will be examined, describing their evolution in the ancient world. Modern alloys of interest for contemporary art (aluminum and titanium-based alloys) will be taken into consideration, describing their processing techniques and mechanical characteristics. Problems related to metal corrosion and conservation treatments will also be described.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Dopo aver seguito l'insegnamento con profitto, lo studente avrà acquisito familiarità con la struttura dei metalli e delle leghe, con le proprietà meccaniche e sarà in grado di leggere ed interpretare diagrammi di fase. Conoscerà le principali tecniche di lavorazioni dei metalli in antico.
Inoltre conoscerà le principali leghe ferrose e non-ferrose presenti nel mondo antico e quelle utilizzate nell'arte moderna ed avrà acquisito competenze sulla relazione fra tecniche di produzione e proprietà dei materiali, con particolare attenzione alle proprietà meccaniche.

After following the course with profit, the student will become familiar with the structure of metals and alloys, the mechanical properties and he/she will be able to read and interpret phase diagrams. He/she will know the main metalworking techniques in ancient times.
Furthermore, he/she will know the main ferrous and non-ferrous alloys present in the ancient world and those used in modern art and will have acquired skills on the relationship between production techniques and material properties, with particular attention to mechanical properties.

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Programma

Descrizione dei reticoli e dei difetti reticolari.
Le fasi cristalline.
Diagrammi di stato binari.
Proprietà meccaniche: curve sforzo-deformazione.
Riduzione degli ossidi e produzione dei metalli: teoria e tecniche antiche.
Tecniche di produzione in antico: colata in stampo e deformazione plastica
Tecniche orafe.
Leghe preziose, leghe a base rame, leghe a base ferro, leghe a base alluminio e leghe a base titanio.
Principi di corrosione e protezione dalla corrosione.

Description of crystalline lattices and lattice defects.
The crystalline phases.
Binary phase diagrams.
Mechanical properties: stress-strain curves.
Reduction of oxides and production of metals: theory and ancient techniques.
Ancient production techniques: mold casting and plastic deformation
Goldsmith techniques.
Precious alloys, copper-based alloys, iron-based alloys, aluminum-based alloys and titanium-based alloys.
Principles of corrosion and corrosion protection.

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali: 48 ore. Le lezioni sono presentate con file di diapositive disponibili in anticipo rispetto alla data di svolgimento nella sezione "Materiale Didattico" dell'insegnamento.

Lectures: 48 hours. The lessons are presented with files of slides available in advance of the date of the course in the "Didactic Material" section of the course.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale, basata sul programma delle lezioni frontali.
Si valuteranno le conoscenze acquisite sui principali aspetti dei materiali metallici facendo particolare riferimento ai materiali antichi e alla relazione fra le tecniche di lavorazione in antico e le proprietà acquisite dai materiali con riferimento alla scienza dei metalli

The exam consists of an oral test, based on the lectures program.
The knowledge acquired on the main aspects of metallic materials will be assessed with particular reference to ancient materials and the relationship between ancient processing techniques and the properties acquired by materials with reference to the science of metals.

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Attività di supporto


Indicazioni per studenti/esse con disabilità o DSA:
https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disabilita https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-e-studentesse-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa

Useful information for students with disabilities or specific learning disability (LD): https://en.unito.it/services/students-special-needs/students-disabilities/services-students-disability

Testi consigliati e bibliografia

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W. D. Callister, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES
Appunti dei docenti.

W. D. Callister, Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES
Notes of Teacher



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Note

Calendario, orario, aula: https://conservazionerestauro.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl/Home

PRIMO SEMESTRE

MATERIA OBBLIGATORIA per studenti/esse PFP4 (frequenza obbligatoria)

MATERIA A SCELTA per studenti/esse PFP1 PFP2 PFP3 PFP5 (frequenza facoltativa)

Timetable, classroom: https://conservazionerestauro.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl/Home

FIRST SEMESTER

COMPULSORY COURSE for students PFP4 (attendance is compulsory)

OPTIONAL COURSE for students PFP1 PFP2 PFP3 PFP5 (attendance is not compulsory)

 

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Ultimo aggiornamento: 15/01/2024 16:13

Location: https://conservazionerestauro.campusnet.unito.it/robots.html
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