Glossario Essenziale di Metallurgia e Scienza dei Materiali

Termini Fondamentali e Leghe

Acciaio

L'acciaio è la lega di ferro e carbonio, dove il carbonio non supera il 2,1% in peso della composizione della lega, in genere con percentuali che si attestano tra lo 0,2% e lo 0,3%.

Fusione (o Colata)

La fusione è il processo di fabbricazione che consiste nel colare metallo fuso in uno stampo con la forma desiderata, lasciandolo solidificare al suo interno.

Classi di Ghisa:

• Ghisa bianca
• Ghisa grigia
• Ghisa malleabile
• Ghisa duttile
• Ghisa atruchada (ghisa maculata)

Creep (Scorrimento Viscoso)

Quando un materiale è sottoposto all'azione di sforzi esterni, si osserva una relazione lineare tra sollecitazione e deformazione. Questa relazione lineare viene mantenuta fino a raggiungere una certa area di influenza, dove si verificano nel materiale deformazioni irreversibili. Pertanto, il carico di snervamento è il valore del carico o della sollecitazione oltre il quale la deformazione diventa permanente.

Invecchiamento (Aging)

Processi a cui vengono sottoposte le fusioni e i materiali trattati termicamente per un certo tempo e a una certa temperatura, al fine di aumentare la stabilità dimensionale e/o migliorare alcune proprietà meccaniche (durezza e resistenza allo snervamento) attraverso cambiamenti strutturali. Questo fenomeno è anche chiamato maturazione.

Inoculazione

L'inoculazione è un'aggiunta al metallo liquido di prodotti che agiscono come nuclei di cristallizzazione per affinare la grana.

Ghisa

La ghisa è il prodotto della prima fonderia. È il prodotto ottenuto negli altiforni dai minerali di ferro.

Bronzo

Il bronzo è il nome dato a una serie di leghe metalliche a base di rame con una percentuale di stagno (dal 3% al 20%).

Sistema di Latta

L'insieme di sostanze selezionate per lo studio, isolate dall'ambiente esterno. Si tratta di un miscuglio di corpi semplici e composti in proporzioni variabili, da cui possono derivare trasformazioni fisiche, chimiche o chimico-fisiche.

Fase

Parte di un sistema che ha proprietà fisiche distinguibili dalle altre.

Componente

Sostanze semplici o composti che costituiscono un sistema.

Sistema

Elettorale ciascuna delle parti possono essere individuate nel sistema. (Nota: Il testo originale per questa definizione è frammentato e di difficile interpretazione.)

Sinterizzazione

Agglomerato di particelle molto fini, mediante compressione e riscaldamento per un certo tempo al di sotto della temperatura di fusione del componente principale. Il processo si basa sulla diffusione.

Peritettico

Una reazione peritettica si verifica quando la miscelazione di un liquido e un solido crea un nuovo solido.

Segregazioni

Eterogeneità chimiche e strutturali che si presentano durante la solidificazione.

Allotropia

Ciò che rimane di tutta la grana, l'eccesso. (Nota: La definizione fornita nel testo originale è insolita per il termine "Allotropia".)

Lega Ultraleggera

Lega di alluminio e magnesio.

Diffusione

Spostamento degli atomi nel reticolo cristallino dalla sua posizione di equilibrio ad un'altra successiva.

Bainite

Miscela di ferrite e cementite ottenuta dalla trasformazione isotermica dell'austenite, a partire dalla formazione di ferrite.

Proprietà e Processi dei Materiali

Resilienza

È una grandezza che quantifica la quantità di energia che un materiale assorbe per rompersi sotto l'azione di un impatto.

Steadite

È un tipo di eutettico, duro e fragile, con temperatura di fusione di 960 ºC. Si trova nella ghisa.

Superficie di Frattura

Dell'unità. (Nota: La definizione fornita nel testo originale è molto concisa.)

Anisotropia

È la proprietà generale della materia per cui alcune proprietà fisiche, come l'elasticità, la temperatura, la conducibilità, la velocità della luce, ecc., variano a seconda della direzione in esame.

Soffiature

Cavità causate da gas disciolti in una lega, quando vengono intrappolati nella stessa.

Lega

Dopo la solidificazione, è un sistema composto da più elementi, di cui almeno uno è un metallo. A temperatura ambiente, deve mantenere le proprietà metalliche.

Temprabilità Metallico

La capacità di un materiale di essere temprato.

Carburazione Temperato

Legge sulla combinazione di carbonio e ferro per produrre l'acciaio.

Grafite

Composto che contiene Fe e C. Cristallizza nel sistema esagonale. È molto morbida, grigia e fragile. Non si scheggia facilmente.

Fatica

Tendenza del materiale a fratturarsi in polvere, con carichi inferiori al carico di rottura, che agiscono sempre in un certo periodo di tempo.

Dendriti

Se un metallo puro è raffreddato in modo uniforme, raggiungendo la temperatura di solidificazione, si formano nuclei germinali da cui il cristallo cresce in direzione di alcune linee, dando luogo a forme simili ad alberi.

Raffinazione del Grano

Trasformazione che avviene negli acciai, generalmente tramite ricottura, per conseguire granulometria più piccola e, quindi, migliorare le proprietà.

Compositi

Chiamati anche materiali ibridi, sono un insieme di materiali originali e di progettazione tecnica, principalmente dovuti all'integrazione di due o più materiali diversi in un altro con caratteristiche diverse da quelle che avrebbero avuto ciascuno separatamente.

Affinità Chimica

L'affinità elettronica è l'energia scambiata nel processo in cui un atomo neutro X, allo stato gassoso e nel suo stato fondamentale elettronico, riceve un elettrone e diventa uno ione mononegativo X^-, anch'esso allo stato gassoso e nel suo stato fondamentale elettronico.

Ricristallizzazione

Processo mediante il quale un metallo lavorato a freddo viene riscaldato a una temperatura sufficientemente alta per un intervallo di tempo sufficiente a formare una nuova struttura a grani privi di distorsione. Attraverso questo processo, gli atomi, gli ioni o le molecole si dispongono insieme per formare il reticolo cristallino. Durante questo processo, la densità delle dislocazioni nel metallo è fortemente ridotta.

Crescita del Grano

Al termine del processo di cristallizzazione, la dimensione del grano è grande; tuttavia, se si continua ad aumentare la temperatura al di sopra della ricristallizzazione, la crescita del grano continua.

Temperature Critiche (Punti Ac)

• Ac₀ (210 ºC): Scambio magnetico del cementite.
• Ac₁ (723 ºC): Inizio della trasformazione perlitica.
• Ac₂ (768 ºC): Scambio magnetico della ferrite.
• Ac₃ (723 ºC a 910 ºC): Limite di solubilità della ferrite nell'austenite.
• Ac₄ (1492 ºC): Limite superiore dell'austenite.