curriculum vitae - Università di Roma Tor Vergata

CURRICULUMNato a Bologna il 31.12.1953.1981 Laurea in Fisica all’Università di Bologna.1985 Dottorato di Ricerca in Ingegneria Metallurgica.2001- Professore Ordinario di Metallurgia presso l' Università di Roma-Tor Vergata.INCARICHI DIDATTICIE’ titolare dei corsi di- Metallurgia 2- Laboratorio di metallurgiaper gli allievi del Corso di laurea in Ingegneria Meccanica.E’ coordinatore del Dottorato in Ingegneria dei Materiali.ATTIVITÀ DI DI RICERCAL' attività di ricerca svolta è fondamentalmente di tipo sperimentale mediante tecniche di:diffrazione dei raggi X, misure di dissipazione interna e modulo elastico dinamico, microscopia ottica ed elettronica ,microscopia ad effetto tunnel, microanalisi EDS, AES, XPS e prove meccaniche.I principali temi di cui si è occupato sono:1. Deformazione con esplosivo dei metalli,2. Fusione e solidificazione di leghe metalliche in microgravità,3. Ricristallizzazione e crescita di grano nei metalli,4. Trasformazione martensitica,5. Materiali per applicazioni strutturali nei futuri reattori a fusione nucleare,6. Microstruttura e proprietà meccaniche dei compositi a matrice metallica,7. Test meccanici su scala miniaturizzata,8. Struttura dei metalli liquidi ed effetti precursori di fusione e solidificazione,9. Produzione di monete e medaglie di metalli preziosi,10. Deformazione plastica ad alta temperatura di leghe di titanio,11. Microstruttura e proprietà meccaniche di superleghe a base nichel,12. Schiume metalliche.E’ autore di oltre 200 pubblicazioni scientifiche su riviste italiane ed internazionali.E’ autore dei seguenti brevetti:1- apparato portatile di indentatore cilindrico a testa piana FIMEC;2- procedimento per la produzione di monete con un elevato standard di sicurezza mediante l’impiego di materialia permeabilità magnetica predefinita.E’ coordinatore del Dottorato di Ricerca in Ingegneria dei Materiali dell’Università di Roma-Tor Vergata.E’ stato nel periodo 2004-2008 presidente del Centro di Studio "Metallurgia Fisica e Scienza dei Materiali" dellaAssociazione Italiana di Metallurgia.E’ referee di riviste scientifiche internazionali.E’ valutatore di progetti di ricerca scientifici ed industriali.L’attività di ricerca svolta è evidenziata dai progetti a cui ha partecipato e dalle pubblicazioni.

PROGETTI DI DI RICERCA1982-1984 Progetto “Esperimento ES 311 A-B”- Finanziato da European Space Agency (ESA).Istituto dove ha svolto la ricerca: Istituto di Fisica di Bologna e Laboratorio DFVLR di Porz-Wahnheim (Colonia)Mansioni svolte: RicercatoreL’esperimento, condotto nella missione Spacelab-1, è stato il primo esperimento italiano eseguito nello spazio.Riguardava fusione e solidificazione di leghe metalliche in condizioni di microgravità. Ha mostrato le differenze tra lestrutture di solidificazione che si ottengono a terra e quelle che si ottengono in gravità ridotta.1984 – 1986 Progetto Finalizzato Metallurgia (CNR-MET) "Evoluzione microstrutturale durante la formaturadi acciai bifasici altoresistenziali"Mansioni svolte: RicercatoreSono state studiate mediante tecniche di diffrazione dei raggi X le caratteristiche microstrutturali degli acciai dual-phasedopo tempra e trattamenti termici. Si è evidenziato come la partizione del carbonio tra le fasi (martensite e ferrite) e lasua interazione con le dislocazioni siano alla base delle particolari proprietà meccaniche di questi acciai.1984- 1986 Progetto Finalizzato Metallurgia (CNR-MET) "Pressatura con esplosivo e pressatura isostatica acaldo. Studio microstrutturale".Mansioni svolte: RicercatoreSi è caratterizzato il diverso comportamento dei metalli a deformazione lenta, in particolare pressatura isostatica acaldo, e veloce con esplosivo. I risultati hanno permesso di comprendere i meccanismi fisici e strutturali alla base deisuddetti processi di deformazione plastica.1986- 2005 Progetti nel quadro di una convenzione ENEA - Università di Roma-Tor Vergata riguardanti “Studiosulla resistenza al danno di irraggiamento di acciai martensitici al Cr previsti per impieghi strutturali nei futurireattori a fusione nucleare”.Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoRisultati conseguiti: si sono studiati acciai martensitici al Cr di interesse per future applicazioni nei reattori a fusionenucleare con particolare attenzione a problemi come lo swelling e l'innalzamento della temperatura di transizioneduttile-fragile. Nelle condizioni di esercizio i materiali strutturali saranno sottoposti ad intensi flussi neutronici con unospettro che presenta una componente "dura" di 14 MeV. La formazione di bolle di elio e il loro ingrossamentocostituisce pertanto uno dei problemi più gravi perchè comporta instabilità dimensionale dei componenti ed in ultimo laloro rottura. Si è studiata l'evoluzione della microstruttura degli acciai in funzione di trattamenti termici fino a 700 °Cvariando come parametri il contenuto di Cr e la velocità di tempra. Si è evidenziato che stati di stress internipermangono anche dopo prolungati tempi di trattamento a 700 °C, che riducono drasticamente la densità di difetti qualidislocazioni e sub-contorni. Questi stati di stress, che sono dovuti alla formazione di zone contigue arricchite edimpoverite in Cr, possono spiegare l'elevata resistenza allo swelling di queste leghe perchè favoriscono la nucleazionedelle bolle e ne ostacolano l’ingrossamento svolgendo un' azione competitiva con quella della pressione dell' elio.Un importante risultato è legato alla scoperta dell'esistenza di associati C-Cr, allo studio delle loro caratteristiche e dellaloro evoluzione, che influenza importanti fenomeni, quali l’infragilimeno, la precipitazione dei carburi, l’attacco da2

idrogeno.1987-1991 1° Progetto Finalizzato Materiali Speciali per Tecnologie Avanzate (PF-MSTA) "Rilassamento di statidi tensione interna connessi con interazione fibra-matrice metallica in compositi a base di Al con varie fasidisperse (SiC, Al 2 O 3 )".Mansioni svolte: RicercatoreSi sono studiati gli stati tensionali tra rinforzo e matrice nei compositi a matrice metallica e sono stati individuati itrattamenti termici idonei per ottenerne il rilassamento.1997-2000 2° Progetto Finalizzato Materiali Speciali per Tecnologie Avanzate (PF-MSTA) “Comportamento afatica di compositi a matrice metallica”.Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi sono studiate le condizioni di nucleazione e propagazione delle cricche di fatica in questi materiali. Su questa base sisono messi a punto ricoprimenti sottili in titanio, depositato per sputtering, che permettono di allungare la vita a fatica dicirca 10 volte anche in prove a caldo.1997-98 Progetto P.R.O.ART (CNR-MICA) Programma di ricerca a sostegno della produzione e del commerciodell’artgianato orafo- Sviluppo di leghe madri per oreficeria con contenuto ottimale di silicio. Collaborazione conLEGORMansioni svolte: Responsabile scientifico della parte di metallurgia del progettoSi è ottimizzata la composizione delle leghe madre a base argento per oreficeria. In particolare si è calibrato il contenutodi silicio in modo da avere da un lato la giusta fluidità del metallo fuso ed evitare, dall’altro, l’infragilimento del metallosolidificato.1997-2000 Progetto Finalizzato Beni Culturali “Metodologie innovative per il rilievo tridimensionale geometricoe fisico di manufatti metallici di interesse storico e artistico”,Mansioni svolte: Responsabile scientifico della parte di metallurgia del progettoCollaborando con l’Istituto Poligrafico e Zecca dello Stato per la costruzione della copia del monumento equestre diMarco Aurelio sono state eseguite analisi chimiche e strutturali sui pezzi, ottenuti per fonderia, di cui erano composticavallo e cavaliere. Questi esami costituivano la verifica preliminare alla saldatura.1997-2000 Progetto Finalizzato Beni Culturali “Caratterizzazione analitico microstrutturale di manufattimetallici di interesse archeologico e storico artistico, conservati in ambiente confinato e non, e valutazione dellerelative metodologie di conservazione“.Mansioni svolte: Responsabile scientifico della parte di metallurgia del progettoSi sono studiati manufatti fenicio-punici d’oro e argento provenienti dal museo d’Ibiza e si è determinata la tecnica dilavorazione usata in antico per fabbricarli. Sono stati inoltre studiati con tecniche di simulazione in camera climatica suleghe moderne i processi di corrosione dei metalli antichi conservati in diverse condizioni ambientali.1994- 2009 Progetti nel quadro di una convenzione ENEA-Università di Roma-Tor Vergata riguardanti3

“Progettazione e realizzazione di un dispositivo per prove di indentazione su piccola scala con penetratorecilindrico”Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoRisultati conseguiti: è stata progettata e costruita una macchina FIMEC che permette di eseguire test di indentazionestrumentata su materiali metallici, anche dopo irraggiamento neutronico (cella calda). La peculiare caratteristica diquesto strumento è quella di impiegare un penetratore cilindrico a testa piatta con diametro da 0.5 a 2 mm. Eseguendoun test locale non distruttivo si possono determinare il modulo elastico, il carico di snervamento e avere un’indicazionedella temperatura di transizione duttile-fragile per i materiali che presentano questo fenomeno. Sono state realizzate dueversioni dell’apparecchiatura: una da laboratorio,che opera in un intervallo di temperature da -190°C a + 600 °C, e unaportatile. Quest’ultima è stata oggetto di brevetto.1998-2000 Progetto “Studio con raggi X di strutture in metalli liquidi con moti convettivi controllati” finanziatodalla Agenzia Spaziale Italiana (ASI)Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSono stati studiati mediante diffrazione dei raggi X diversi metalli puri e leghe durante fusione e solidificazione. Sonostate descritte le correlazioni tra le strutture solida e liquida. Si intende in futuro ripetere gli stessi esperimenti sullaStazione Spaziale Internazionale, in condizioni di microgravità.2001-2002 Progetto “Ambiente innovativo per la forgiatura a caldo di precisione di pale per turbina ecomponenti di geometria complessa prodotti in piccoli lotti in acciaio inossidabile e leghe non convenzionali”.Contratto di ricerca finanziato da Pietro RosaMansioni svolte: Responsabile scientifico della parte di metallurgia del progettoSi è definita la finestra di lavorabilità a caldo delle leghe impiegate dall’azienda, in particolare acciai inossidabili eleghe di titanio.2002-2004 Progetto “Analisi di difetti nelle monete di metalli preziosi” Contratto di ricerca finanziato dallaZecca Austriaca (Austrian Mint)Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoE’ stata analizzata la natura di diversi tipi di difetti (macchie di diverso colore) presenti su medaglie e monete di oro,argento e loro leghe prodotte dalla Zecca Austriaca. E’ stata individuata la causa dei difetti nel processo produttivo esono state indicate all’azienda le misure necessarie per l’eliminazione dei difetti.2002-2003 Progetto “Nuovo processo di forgiatura allo stato liquido per la produzione di componenti in legaleggera con alte prestazioni specifiche” Contratto di ricerca finanziato da Zanussi Metallurgica.Mansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoRisultati conseguiti: è stata studiata la tecnica del pin squeeze casting per leghe di alluminio. Dopo la costruzione dialcuni prototipi su scala ridotta è stata progettata e realizzata una macchina industriale.2003-2004 Progetto PRIN-MIUR “Deformazione dei metalli c.f.c. con piccole cariche esplosive”Mansioni svolte: Responsabile scientifico dell’unità operativa di Roma-Tor Vergata4

Sono stati valutati i meccanismi di deformazione che intervengono in metalli c.f.c. sottoposti ad esplosione di piccolecariche in funzione del tipo di metallo, della pressione dei gas derivanti dall'esplosione (e quindi dalla distanza caricabersaglio)e della velocità di deformazione. Tale stima può essere utile al fine di riconoscere gli aspetti microstrutturaliindotti in un materiale da un evento esplosivo sconosciuto.2004-2006 Progetto “Studio della microstruttura e delle caratteristiche meccaniche del composito Ti6Al4Vrinforzato con fibre lunghe di SiC“ 2 Contratti di ricerca finanziati da CSMMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoMediante diffrazione dei raggi X, TEM, SEM, EDS, XPS, AES è stata studiata la microstruttura del composito conmatrice in lega Ti6Al4V rinforzata con fibre lunghe di SiC in condizione tal-quale e dopo trattamenti termici a 400, 500e 600 °C per tempi di trattamento fino a 1000 ore. Lo scopo era quello di simulare le condizioni di esercizio nei motoriaeronautici. Particolare attenzione è stata prestata all’interfaccia fibra matrice e alla sua evoluzione a seguito deitrattamenti termici. Le variazioni delle proprietà meccaniche dovute al riscaldamento sono state studiate con provemeccaniche di trazione, durezza, indentazione strumentata FIMEC, di fatica e di frizione interna.I risultati hanno evidenziato la buona stabilità del materiale dovuta alla stabilità dell’interfaccia fibra-matrice.2004-2005 Progetto “Produzione di monete con alti standard di sicurezza” Contratto di ricerca finanziato daTRAFIMEMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi è messa a punto una metodologia per produrre monete con alti standard di sicurezza, cioè difficilmente riproducibilida parte di falsari. Questo metodo, che è stato brevettato, si basa sulle particolari caratteristiche resistivo-magnetiche delmetallo. Queste proprietà sono ottenibili attraverso ben definite composizioni di lega e trattamenti termo-meccanici.2005-2006 Progetto PRIN-MIUR “Produzione di nanomateriali metallici mediante Spark Plasma Sintering”Mansioni svolte: Responsabile scientifico dell’unità operativa di Roma-Tor VergataIl progetto prevedeva l’utilizzo di diverse tecniche sperimentali per valutare l’effetto del metodo SPS sullaconsolidazione di polveri standard e nanostrutturate. Uno dei compiti specifici dell’ u.o. di Roma-Tor Vergata era lacaratterizzazione dei sinterizzati mediante una tecnica non convenzionale, l’indentazione strumentata FIMEC. Sonostate definite le condizioni ottimali si sinterizzazione che permettono il mantenimento della nanostruttura originale dellepolveri.2006-2007 Progetto “Studio di superleghe a base nichel” Contratto di ricerca finanziato da CSMMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi è investigata la stabilità microstrutturale di diverse superleghe a base nichel (leghe monocristalline, con graniorientati unidirezionalmente e grani equiassici) mediante diffrazione dei raggi X, microscopia elettronica intrasmissione (TEM) e spettroscopia meccanica.2006-2008 Progetto “Elcomat” Contratto di ricerca finanziato da Consorzio MATRISMansioni svolte: Responsabile scientifico del progetto insieme al Prof. V. Tagliaferri5

Si sono studiate mediante diffrazione dei raggi X le caratteristiche della scaglia nei vari stadi del processo dilavorazione a caldo dell’acciaio AISI 430, sia col trattamento convenzionale che un trattamento innovativo. Si è messoa punto un trattamento laser per la rimozione della scaglia, alternativo al decapaggio con acido.2007-2008 Progetto “Materiali per la giunzione mediante brasatura di resistenze elettriche riscaldanti”Contratto di ricerca finanziato da STABMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSono state individuate leghe che possono sostituire l’argentana (40%Ag + 30%Cu + 28%Zn + 2%Sn) attualmenteimpiegata come filler per brasare materiali dissimili (acciai inossidabili, leghe di Ni, leghe di Cu) medianteriscaldamento Ossigeno+Acetilene. Con l’argentana bisogna portare il bagno di saldatura a temperature nell’intervallo640-700°C e usare paste disossidanti tipo BA-F-A (acido borico, fluoruri di potassio e idrossidi di potassio). Il processoè flessibile ma costoso per le successive operazioni di sabbiatura o pallinatura necessarie alla rimozione i residui dellapasta disossidante e altri residui dovuti al riscaldamento alla fiamma.2008 Progetto “Definizione delle migliori condizioni di lavorabilità a caldo della lega Ti6Al4V” Contratto diricerca finanziato da SICAMBMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi è studiato il comportamento della lega Ti6Al4V per impieghi aeronautici nella deformazione a caldo in funzione di:tasso di deformazione, velocità di deformazione e temperatura, descrivendo l’equazione costitutiva. Si è definita lafinestra di lavorabilità a caldo.2008-2009 Progetto “Caratterizzazione microstrutturale e meccanica di armature di tungsteno ” FinanziamentoEURATOM-ENEAMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoPer l’alto punto di fusione e l’ottima conducibilità termica il tungsteno è un materiale di grande interesse per proteggeredal plasma componenti fatti di lega CuCrZr nei futuri reattori a fusione nucleare. L’accoppiamento W-Cu è resoparticolarmente complicato dalla grande differenza di espansione termica tra i due materiali e dalla fragilità del W.Inoltre è necessario che le armature di W abbiano bassa porosità e basso contenuto di impurità.Si sono realizzate armature di W su componenti di lega CuCrZr anche con geometria complessa mediante plasma spray.Si è ottimizzata l’interfaccia per aumentare l’adesione del W e garantire una compatibilità termo-meccanica. Così èstato possibile produrre dei mock-up per ITER depositando ricoprimenti di W con spessori fino a 5-mm. Su questi èstata svolta una completa caratterizzazione meccanica e microstrutturale.2009 Progetto “Laminazione ad alta temperatura: metallurgia fisica e modellazione dei trattamenti termomeccanicidi acciai alto e basso legati “ Contratto di ricerca finanziato da SIEMENS – VAIMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoL’obiettivo del progetto è quello di effettuare dei trattamenti termici in campo austenitico seguiti da un raffreddamentoa velocità costante su un gruppo di sei acciai comunemente impiegati nella laminazione a caldo per la produzione diprodotti lunghi. Le microstrutture ottenute debbono esser confrontate con quelle previste, nelle stesse condizioni ditrattamento, dalle curve CCT simulate da un software commerciale.6

2009 Progetto “Studio dei parametri di processo della laminazione termomeccanica“ Contratto di ricercafinanziato da SIEMENS – VAIMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi sono definite le equazioni costitutive degli acciai studiati nell’altro progetto e si è simulato mediante FEM processodi laminazione multistadio a caldo.2009 Progetto “Analisi e prove su leghe per impieghi ad alta temperatura" Contratto di ricerca finanziato daCSMMansioni svolte: Responsabile scientifico del progettoSi sono caratterizzate ad alta temperatura (700, 800 e 900 °C) leghe a base nickel e cobalto, alcune rinforzate conopportune dispersioni per incrementarne la resistenza a caldo. Sono stati misurati i moduli elastici mediantespettroscopia meccanica ed indentazione strumentata FIMEC e le tensioni di snervamento mediante FIMEC.7