CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
39030

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2019/2020
Insegnamento (nome in italiano): 
CORROSIONE E PROTEZIONE DEI MATERIALI
Insegnamento (nome in inglese): 
MATERIAL CORROSION AND PROTECTION
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Affine/Integrativa
Tipo di insegnamento: 
Obbligatoria
Settore disciplinare: 
SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI (ING-IND/22)
Anno di corso: 
1
Anno accademico di offerta: 
2019/2020
Crediti: 
9
Responsabile della didattica: 
Mutuazioni

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Primo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
72
Ambito: 
Attività formative affini o integrative
Materiali didattici: 
Prerequisiti

Conoscenze di base di Chimica e dei Materiali Metallici.

Obiettivi formativi

PRIMA PARTE (Parte comune ai Corsi 39010/6 CFU e 39030/9CFU)
Conoscenza dei fenomeni di corrosione, loro diagnosi:
comprensione dei meccanismi fondamentali e riconoscimento della morfologia della corrosione,
individuazione delle forme di corrosione e dei fattori che ne controllano l’insorgenza, conoscenza dei meccanismi di azione dei metodi di protezione e prevenzione e regole di progettazione, gestione e manutenzione, acquisizione di nozioni sulle principali tecniche di monitoraggio
SECONDA PARTE (Corso 39030/9CFU)
competenza sui principali problemi di corrosione negli ambienti più comuni e sulla loro soluzione

Contenuti dell'insegnamento

PARTE I (6CFU)
Aspetti di base della corrosione dei materiali metallici: morfologia, misura della corrosione, meccanismo elettrochimico, misura sperimentale del potenziale, curve caratteristiche. Curva anodica dei materiali a comportamento attivo e attivo-passivo. Curva caratteristica dei processi catodici di idrogeno e di ossigeno. Condizioni di corrosione. Polarizzazione anodica e catodica.
Forme di corrosione: corrosione uniforme o generalizzata, corrosione per contatto galvanico, corrosione per vaiolatura, corrosione in fessura, corrosione selettiva, corrosione per sfregamento, corrosione-erosione, corrosione sotto sforzo, corrosione fatica, danneggiamento da idrogeno, corrosione per correnti disperse.
Comportamento dei principali materiali metallici: acciaio al carbonio o basso legato, acciaio inossidabile, leghe di rame, leghe di alluminio, leghe di nichel, titanio
Prevenzione in sede di design: regole di buon design.
Protezione mediante alterazione dell’ambiente: rimozione dell’ossigeno: metodi fisici e metodi chimici; inibitori di corrosione: tipi, metodi di aggiunta.
Protezione mediante rivestimenti: rivestimenti metallici, cicli di pitturazione, strati di conversione; metodi di preparazione della superfice da rivestire, metodi di applicazione e di controllo.
Protezione catodica: condizioni di protezione catodica dell’acciaio al carbonio, sistemi ad anodi sacrifiziali, sistemi a corrente impressa. Progettazione, gestione e monitoraggio della protezione catodica.
Sistemi di protezione temporanea.
Individuazione dei principali metodi di protezione e prevenzione in relazione alla forma di corrosione. Scelta dei materiali.

PARTE II (3CFU)
Corrosione e protezione negli ambienti naturali ed industriali di impianti e strutture: corrosione atmosferica, corrosione nelle acque naturali e di processo, corrosione nei terreni, corrosione in ambiente petrolifero. Cenni alla durabilità delle strutture c.a.
Corrosione ad alta temperatura (corrosione secca): formazione delle patine, meccanismi e cinetica di crescita dei film di ossidazione a caldo, formazione di patine complesse, ossidazione interna. Problemi di corrosione a caldo e principali ambienti. Cenni alla corrosione da sali fusi e metalli fusi. Principali leghe per alta temperatura.

Testi di riferimento

T.Pastore, Diapositive del corso (files PPT)
T.Pastore, Appunti del corso (Files PdF)
P.Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici Vol.1 e 2 Polipress, Milano, 2007

Metodi didattici

lezione frontale mediante l'ausilio di diapositive su supporto informatico ed esercitazioni di laboratorio definite sulla base degli studenti iscritti

Modalità verifica profitto e valutazione

Verifica mediante colloquio orale

Prerequisites

Foundamentals of Chemistry and Metallic Materials

Educational goals

PART 1 (Courses 39010/6 CFU e 39030/9CFU)
Basics of corrosion phenomena and their diagnosis: fundamental mechanisms and morphology of corrosion; recognition of the corrosion forms and controlling factors; fundamentals of prevention and protection methods; rules for design, management and maintenance; notions for corrosion monitoring.
PART 2 (Course 39030/9CFU)
Approach to the main corrosion problems in industries and natural environments.

Course content

PART 1 (6CFU)
Basics of metallic corrosion: morphology, corrosion rate, electrochemical mechanism, potential measurement and characteristic curves. Anodic curve of active and active-passive materials. Cathodic curve of hydrogen evolution and oxygen reduction. Free corrosion potential and corrosion current density. Anodic and cathodic polarization.
Corrosion forms: generalized corrosion, galvanic corrosion, pitting corrosion, crevice corrosion, selective corrosion, fretting corrosion, erosion-corrosion, stress corrosion cracking, corrosion fatigue, hydrogen embrittlement, corrosion lby stray current.
Corrosion behavior of carbon steel or low-alloyed steel, stainless steel, copper alloys, aluminum alloys, nickel alloys, titanium.
Prevention of corrosion: design rules.
Protection by environment modification: oxygen removal by physical methods and chemical methods. Corrosion inhibitors: types and addition methods.
Protection by coatings: metallic coatings, paint systems, conversion layers. Methods for surface preparation, application and control.
Cathodic protection: protection criteria for carbon steel and active-passive metal. Cathodic protection by galvanic anodes and impressed current systems. Design and monitoring.
Temporary protection technique.
Selection of protection methods related to the corrosion form. Material selection.

PART 2 (3CFU)
Corrosion and protection in natural environments, industrial plants and civil structures: atmospheric corrosion, corrosion in natural and process waters, corrosion in soils, corrosion in oil and gas. Durability of reinforced concrete structures.
High temperature corrosion (dry corrosion): oxidation and mechanisms of film growth, formation of complex scale, internal oxidation. Problems of hot corrosion and main environments. Corrosion by molten salts and metals. High temperature alloys.

Textbooks and reading lists

T.Pastore, Diapositive del corso (files PPT)
T.Pastore, Appunti del corso (Files PdF)
P.Pedeferri, Corrosione e protezione dei materiali metallici Vol.1 e 2 Polipress, Milano, 2007

Teaching methods

lectures with support of slides and laboratory exercises defined on the basis of the number of students

Assessment and Evaluation

Oral examination