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MATERIALES INDUSTRIALES

Datos de la asignatura: Materiales Industriales

Código: 29103217 Curso: 2014/15

Estudios: Grado en Ingeniería Mecánica (Plan 2010)

Curso: 3 Cuatrimestre: Segundo

Tipo: Obligatoria

Área: CC. de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica

Departamento: QUÍMICA Y FÍSICA

Horarios: GD: Martes de 11 a 13 horas

GTA1: Viernes de 9 a 11 horas GTA2: Miércoles de 13 a 15 horas

Aulas: Aula 24 Aulario II

Laboratorio de Materiales (2.23 Escuela Politécnica)

Examen final: Lunes 22 de Junio 2015 (12 a 15 horas)


Datos del profesorado:

Coordinadora asignatura, GD y GT :

Dr. María Jesús Ariza Camacho

Sección de Física

Departamento de Química y Física

Edf. CITE II-A, Puerta 2.12

Correo-e: [email protected]

Teléfono: 950 01 52 13

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

TUTORÍAS



Organización de actividades:

- Grupo Docente (GD): 26 horas presenciales

* Clases de teoría y problemas. Sesiones de evaluación

- Grupo de Trabajo (GT): 19 horas presenciales

* Sesiones prácticas de laboratorio. Sesiones de problemas de

refuerzo

- Actividades no presenciales (trabajo individual y en

grupo fuera de las horas lectivas): 105 horas no presenciales

* Estudio individual. Resolución de problemas. Realización de

informes y preparación de seminarios.

CALENDARIO ORIENTATIVO ASIGNATURA


Prácticas en Laboratorio: Evaluación y Problemas:

Grupo A1 Grupo A2 Grupo A2 Grupo A1

Clases de Teoría:

Grupo Docente


GRUPOS DE PRÁCTICAS:

A1: de ALONSO MARTOS a GUILLEN HURTADO

A2: de HARO FORTES a ZARATE SEGOVIA

Tarea próxima semana:

HACER LAS PAREJAS DE PRÁCTICAS

Aulas:

- Repaso y examen de teoría de errores: Aula 24 Aulario II

- Sesiones prácticas: Laboratorio de Materiales (2.23 Escuela Politécnica)

Guía docente:

Elementos de interés para el aprendizaje de la asignatura

- Justificación de contenidos

- Materias con la que se relaciona en el Plan de estudios

- Conocimientos previos necesarios

Competencias

Objetivos/Resultados del aprendizaje

Bloques temáticos: Contenidos, planificación y secuenciación

Evaluación

- Criterios de evaluación

- Instrumentos de evaluación

- Mecanismos de seguimiento

Bibliografía

- Básica

- Complementaria


GDFunMat1213.pdf

Justificación de contenidos (Objetivos de la asignatura):

Introducir al alumno en el estudio de los materiales utilizados en el

campo de la ingeniería, centrándose en aspectos fundamentales sobre

su composición, estructura, propiedades, procesado y aplicaciones.

El conocimiento de los tipos de materiales, su procedencia, sus

propiedades y comportamiento es fundamental para seleccionar el

material más apropiado para una aplicación o para estimar la vida

en servicio de un componente, lo cual se encuentra dentro de las

competencias profesionales del Ingeniero Técnico Industrial y el

Ingeniero Industrial.


Conocimientos previos: No hay requisitos previos

Conocimientos básicos de química, física, matemáticas, informática

y también de lengua. Es conveniente haber cursado y superado las

asignaturas de primer curso "Física I y II", "Química", "Matemáticas I y II",

"Estadística", y "Programación”

Física: Magnitudes fundamentales y derivadas y sus unidades; Estimación de errores y expresión de resultados de

acuerdo con la teoría de medidas; Conceptos básicos de cinemática, dinámica, mecánica e hidrodinámica;

Conceptos básicos de termodinámica, electricidad, magnetismo y óptica; Estados de agregación de la materia.

Química: Elementos químicos de la tabla periódica; Concepto de mol, molécula y peso molecular; Formulación y

nomenclatura básica de compuestos orgánicos e inorgánicos; Leyes y ecuaciones del equilibrio químico;

Disoluciones sólido-líquido: Concepto de concentración y solubilidad; Estructura atómica; Enlace químico; Orden

cristalino.

Matemáticas: Cálculo de ángulos, distancias, áreas y volúmenes; Representación y análisis de funciones

matemáticas básicas (polinomios, logaritmos, exponenciales, potencias, trigonométricas ...); Resolución de

ecuaciones e inecuaciones de primer y segundo grado; Trigonometría; Cálculo vectorial, diferencial e integral;

Ajuste lineal por mínimos cuadrados; Sistemas de coordenadas; Vectores y planos en el espacio tridimensional;

Estadística.

Informática: Hoja de cálculo; Representaciones gráficas de funciones matemáticas; Búsqueda de información en

la red.

Lengua: Expresión oral, escrita y lectura comprensiva en español. Es muy aconsejable tener nociones de inglés


Competencias: Formativas, que no profesionales

Generales: Capacidad para resolver problemas

Conocimientos básicos de la profesión

Comprender y poseer conocimientos

Aplicación de conocimientos

Específicas:

Conocimiento de la composición, estructura y propiedades generales de

los grandes grupos de materiales utilizados en ingeniería.

Conocimiento de las principales técnicas de procesado de los materiales.

Habilidad para seleccionar materiales para una aplicación.

Habilidad para estimar la durabilidad de los materiales.

Destreza en la resolución de problemas y supuestos prácticos, y en el

análisis e interpretación de los resultados.


Objetivos/Resultados específicos:

Conocer la composición química, estructura y microestructura características

de materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.

Conocer la relación entre las características químicas y estructurales de los

materiales y sus propiedades y aplicaciones.

Conocer las técnicas de procesado y su influencia en la estructura y

propiedades.

Conocer las principales aplicaciones de los materiales metálicos, cerámicos,

poliméricos y compuestos.

Conocer los métodos de ensayo y herramientas que existen para determinar

las propiedades y características de los materiales.

Conocer y aplicar los principales criterios de selección de materiales


Objetivos/Resultados generales:

Capacidad de análisis y síntesis de la información.

Desarrollo de trabajo autónomo y en equipo.

Capacidad de resolución de problemas.

Búsqueda y análisis de bibliografía.


Bloques temáticos:

Primer Bloque: MATERIALES INGENIERÍLES

TEMA 1. Metales y aleaciones metálicas: Procesado, propiedades y aplicaciones

(3 horas GD)

Composición y estructura. Procesado. Clasificación, propiedades y aplicaciones: aceros

al carbono, fundiciones, cobre, aluminio, magnesio, titanio, níquel y sus aleaciones, ...

TEMA 2. Materiales poliméricos: Estructura, procesado y aplicaciones

(3 horas GD)

Estructura molecular de los polímeros. Propiedades termomecánicas. Procesado y

aplicaciones: moldeo por inyección, pultrusión, ..., fibras, recubrimientos, adhesivos, ...

TEMA 3. Materiales cerámicos en ingeniería. Materiales de construcción

(3 horas GD)

Estructura cristalinas y amorfas. Diagramas de fase cerámicos. Propiedades, procesado

y aplicaciones: el vidrio, la cerámica tradicional y avanzada, refractarios, abrasivos, ...

TEMA 4. Materiales compuestos: Estructura, procesado y aplicaciones

(3 horas GD)

Definición y clasificación. Estructura y propiedades: reforzados con partículas y con

fibras. Procesado y aplicaciones de composites de matriz polimérica y estructurales ...

Sesión de evaluación: 1 hora GD. Refuerzo problemas: 4 horas GT


Bloques temáticos:

Segundo Bloque: DURABILIDAD DE LOS MATERIALES

TEMA 5. Oxidación y corrosión de metales (2 horas GD)

Fuerza impulsora y cinética de la corrosión. Electroquímica de la corrosión. Velocidad de

corrosión. Pasividad. Formas de corrosión. Protección frente a la corrosión. Fuerza

impulsora y cinética de la oxidación. Protección frente a la oxidación.

TEMA 6. Durabilidad de cerámicas y degradación de polímeros (2 horas GD)

Degradación de cerámicas. Comportamiento químico de las cerámicas y ensayos de

corrosión a baja y alta temperatura. Protección química de las cerámicas. Durabilidad de

materiales de construcción. Envejecimiento de polímeros: físico y químico. Hinchamiento

y disolución. Rotura de enlaces: fotodegradación, degradación térmica y oxidación.

Degradación a la intemperie. Estabilización de polímeros.

TEMA 7. Comportamiento en servicio (2 horas GD)

Análisis de fallos. Clasificación de los fallos. Rotura a carga creciente. Rotura a fatiga

estática y dinámica. Combinación de corrosión y esfuerzo: corrosión intergranular,

corrosión-fatiga, corrosión bajo tensión, corrosión de metales líquidos. Grietas asociadas

a ciclos térmicos. Rotura a temperatura elevada. Técnicas predictivas.



Bloques temáticos:

Tercer Bloque: SELECCIÓN DE MATERIALES

TEMA 8. Ejemplos de selección de materiales (5 horas GD)

Criterios de selección de materiales. Ejemplos prácticos de selección de materiales

- Aceros

- Aleaciones de aluminio

- Aleaciones de titanio

- Superaleaciones, ...

- Cerámicos avanzados

- Polímeros

- Compuestos

- ...



Bloques temáticos:

Cuarto Bloque: PRÁCTICAS DE LABORATORIO (11 horas GT)

5 Sesiones 2 horas: Realización de 5 prácticas de laboratorio

1 sesión 1 hora: Evaluación (examen de teoría de medidas)

Práctica 1: Síntesis de un cerámico avanzado por reacción de estado sólido

Práctica 2: Síntesis de un polímero y fabricación de una lámina polimérica.

Práctica 3: Determinación del ciclo de curado de una resina tipo poliéster.

Práctica 4: Comportamiento reológico de mezclas cerámicas.

Práctica 5: Fabricación de un laminado de matriz poliéster. Influencia de la

temperatura de curado.

Práctica 6: Fabricación de un laminado de matriz epoxi. Influencia de la proporción

fibra/matriz.

Práctica 7: La curva tensión-deformación. Deformación elástica y plástica de

metales.

Práctica 8: Microestructura de metales: Preparación y estudio de una sección

metalográfica.


MATERIALES INDUSTRIALES Evaluación:

Evaluación:

Examen escrito de teoría: 65% de la nota final, debiendo aprobarse el examen

para ser contado.

* Examen final en la fecha fijada por el centro.

Evaluación en clase de teoría (Evaluación continua): 10% de la nota final.

* Realización de problemas y ejercicios en clase o en tutorías (1/3).

Realización de pruebas escritas (1/3). Realización de un trabajo o seminario en el

Tema 8 (1/3).

Prácticas laboratorio: 25% de la nota final, debiendo aprobarse la parte

práctica para ser contada.

* Asistencia y aprovechamiento a cinco sesiones prácticas (1/3).

Evaluación de los informes de prácticas (1/3). Examen de teoría de errores (1/3).

Alumnos que no puedan asistir a clase regularmente: 75% del examen de teoría

y 25% de un examen de prácticas a realizar después del examen de teoría.


Bibliografía:

Básica:

* P. L. Mangonon, "Ciencia de Materiales: Selección y Diseño", Pearson Educación,

México, 2001. (2 ejemplares)

* W. D. Callister Jr., “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”, vol. I y II, Ed. Reverté,

Barcelona, 2004. (6 ejemplares)

* W.F. Smith, J. Hashemi, “Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”, 4ª

edición, McGraw-Hill Interamericana, México D.F., 2007. (3 ejemplares)

Complementaria:

* J. F. Shackelford, "Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros" Pearson

Educación, Madrid, 2005. (4 ejemplares)

* D.R. Askeland, “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”, International Thomson

Editores, Madrid, 2001. (4 ejemplares)

* E. Mari, “Los materiales cerámicos”, Ed. Alsina, Buenos Aires, 1998.

* J.A. Puértolas et al. “Tecnología de Materiales”


PLANIFICACIÓN GLOBAL TRABAJO DEL ESTUDIANTE


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¿DUDAS?

¿ACLARACIONES?

Coordinadora, Profesora GD y GT: María Jesús Ariza Camacho

Sección de Física, CITE II-A, Despacho 2.12

Telf: 950 01 52 13, e-mail: [email protected]


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