Estructura interna materiales 2010
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sábado, 12 de marzo de 2011
viernes, 11 de marzo de 2011
Diagrama Fe - C
Estructuras cristalinas
jueves, 10 de marzo de 2011
miércoles, 9 de marzo de 2011
martes, 8 de marzo de 2011
Sílabo de Ciencia de los Materiales
Sílabo de Ciencia de los Materiales.
Facultad de Ingeniería Naval Ingresantes 2008 -
y Ciencias del Mar Periodo 2010 - I
SÍLABO
I. GENERALIDADES:
1.1. Denominación de Asignatura : Ciencia de los Materiales
1.2. Código : P103
1.3. Fecha de Aprobación : 18-03-2010
1.4. Aplicado en el periodo : 2010-I
1.5. Versión : 2
1.6. Autor : FINMAR
1.7. Régimen de Estudios : Regular
1.8. Obligatorio/Electivo : Obligatorio (O)
1.9. Área Académica : Ingeniería Aplicada
1.10. Ciclo : IV
1.11. Créditos : 03
1.12. Total de horas semanales : 04
1.13. Hrs. de Teoría : 02
1.14. Hrs. de Practica : 02
1.15. Tipo de evaluación : B
1.16. Pre-requisitos : Q099
1. SUMILLA
Esta asignatura se encuentra estrictamente ligada con la formación del Ingeniero Naval y Marítimo, proporciona los conocimientos indispensables para que el profesional, durante su actividad pueda hacer uso de materiales de las más diversas procedencias, conociendo sus estructuras, propiedades y los procesos de fabricación tanto de materiales metálicos como de los no metálicos, incluyendo aquellos que se encuentran interrelacionados entre sí como los materiales compuestos; resinas, etc., en determinados equipamientos.
Esta materia posee una estructura que permitirá al egresado seleccionar los materiales según las propiedades requeridas en las construcciones navales según las normalizaciones técnicas reglamentadas y supervisar ensayos para mejorar la calidad de los materiales ya existentes como también de inventar o descubrir fenómenos que permitan desarrollar nuevos materiales, dispositivos y aplicaciones con los que deberá enfrentarse para hacer más eficiente su gestión profesional, para lo cual desarrolla temas específicos como la estructura cristalina, Imperfecciones cristalinas, índices de Miller, transformaciones alotrópicas, propiedades mecánicas, aleaciones, diagramas de fases, diagramas de fases eutécticas y sistemas de aleaciones.
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVOS GENERALES
Proporcionar al estudiante los fundamentos que rigen el comportamiento de los materiales, con el objeto de facilitar la adecuada selección de los materiales para los usos de ingeniería, complementando la formación con prácticas de laboratorio.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Ø Conocer y comprender los fundamentos científicos de los materiales y su estructura, propiedades, procesado y aplicaciones.
Ø Identificar las estructuras de los diversos tipos de materiales y conocer las técnicas de caracterización y análisis de los materiales.
Ø Explicar las interrelaciones entre procesado, estructura, propiedades y función de los materiales.
Ø Explicar y calcular, usando diagramas, esquemas y expresiones, los valores de las principales propiedades mecánicas de los materiales.
3. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
El curso requiere la participación activa y permanente de los estudiantes, haciendo énfasis en el análisis de los contenidos y sus aplicaciones.
En las prácticas dirigidas se desarrollaran problemas aplicativos para reforzar los conceptos teóricos fundamentales y profundizar algunos temas de importancia.
Se plantean un conjunto de situaciones los cuales deberán ser analizados haciendo uso del ordenador, mediante la técnica de simulación.
El desarrollo de las prácticas será empleando el método experimental o mediante seminarios y/o trabajos de grupo. Se introducirán las técnicas del ABP y AC.
4. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE: TIPO B
Asignaturas de especialidad cuyo contenido temático comprende teoría y/o tecnología profesional y que por su naturaleza requiere de trabajos supervisados.
El Promedio final de la Asignatura será:
Donde:
EP = Examen Parcial
EF = Examen Final
PT = Promedio de trabajos
Comprende trabajos congruentes con la naturaleza de la asignatura
5. UNIDADES Y CONTENIDOS TEMÁTICOS POR SESIÓN
5.1. PROGRAMA SEMANAL (CLASES)
SEM. | HRS. | TEMAS |
01 | 02 | Introducción del curso y evolución de los materiales industriales: Perspectiva histórica de los materiales. Clasificación de los materiales en ingeniería. Efectos ambientales en la estructura y las propiedades de los materiales. Utilización y comportamiento en servicio de los materiales. |
02 | 02 | Estructura interna de los materiales: Niveles de la estructura de los materiales. Estructura atómica. Estructura electrónica del átomo. Tabla periódica. Laboratorio: Importancia y reconocimiento de equipos. |
03 | 02 | Estructura molecular: Fuerzas Interatómicas. Fuerzas Intermoleculares. Tipos de enlaces interatómicos : iónico, covalente, metálico y fuerzas de Van der Waals. Energía de enlace. Arreglos atómicos y iónicos. Práctica dirigida. |
04 | 02 | Estructura cristalina: Estados cristalino y amorfo. Sistemas de cristalización. Redes y parámetros. Tipos principales: cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta. Determinación de la cantidad de puntos de red en sistemas cristalinos cúbicos. Factor de empaquetamiento. Cálculo de la densidad de los materiales. Primera práctica calificada |
05 | 02 | Transformaciones alotrópicas o polimorfas. Polimorfismo y alotropía. Estructura cristalina de materiales iónicos. Cálculo del factor de empaquetamiento y densidad de materiales iónicos. Laboratorio: Partes del microscopio metalográfico y funcionamiento del mismo. |
06 | 02 | Índices de Miller: Planos y direcciones cristalográficas en celdas unidad cubicas y hexagonales. Índices de dirección en las celdas de unidad. Cálculo de densidad atómica planar y lineal. Determinación de la estructura cristalina : difracción de Rayos X. Ley de Bragg. Laboratorio: Análisis metalográfico. |
07 | 02 | Defectos de red cristalina: Defectos puntuales: Intresticiales y vacantes. Defectos lineales o dislocaciones: cuña y Helicoidal. Ley de Schmid. Defectos superficiales. Efecto de los defectos en el comportamiento de los materiales. Estructura granular. Formación de los granos. Factores que influyen en el tamaño de grano. Determinación del tamaño de grano. Influencia del tamaño de grano sobre el comportamiento mecánico. Segunda práctica calificada |
08 | 02 | Difusión de los átomos y iones en los materiales: Difusión en sólidos en general . Estabilidad de átomos y iones. Mecanismos de la difusión. Energía de activación en la difusión. Velocidad de difusión: Primera Ley de Fick. Factores que afectan la difusión. Permeabilidad de los polímeros. Perfil de composición: segunda Ley de Fick. Difusión y procesamiento de materiales. Práctica dirigida. |
09 | 02 | Propiedades mecánicas: Importancia tecnológica. Terminología de las propiedades mecánicas. Tensión y deformación: uso del diagrama esfuerzo-deformación unitaria. Coeficiente de Poisson. Tensión de cizalladura y deformación de cizalladura. Propiedades obtenidas en el ensayo de tensión. Esfuerzo real y deformación real. Ensayo de flexión para materiales frágiles. Laboratorio: Análisis de la dureza. |
10 | 02 | Examen parcial |
11 | 02 | Propiedades mecánicas: Dureza de los materiales; Efecto de la velocidad de deformación y comportamiento al impacto. Propiedades que se obtienen en el ensayo de impacto. Mecánica de la fractura.. Propiedades microestructurales de la fractura en materiales metálicos. Práctica dirigida. |
12 | 02 | Principios de solidificación: Importancia tecnológica. Nucleación. Aplicaciones de enucleación controlada. Mecanismos de crecimiento. Tiempo de solidificación y tamaño de dendrita. Curvas de enfriamiento. Estructura de pieza colada. Defectos de solidificación. Procesos de vaciado para fabricar componentes. Colada continua y vaciado de lingotes. Solidificación direccional (DS). Tercera práctica calificada. |
13 | 02 | Aleaciones y diagrama de fases: Fases y diagramas de fases. Solubilidad y soluciones sólidas. Condiciones para la solubilidad ilimitada. Endurecimiento por solución sólida. Relación entre las propiedades y diagramas de fases. Solidificación de aleaciones de solución sólida. Práctica dirigida. |
14 | 02 | Endurecimiento por dispersión Principios y ejemplos de endurecimiento por dispersión. Compuestos intermetálicos. Diagrama de fases que contienen tres fases: sólido – líquido y gaseoso. Cuarta práctica calificada |
15 | 02 | Diagrama de fases eutécticas: Diagrama de fases eutécticas. Cantidad de fases en aleación eutéctica. Resistencia de las aleaciones eutécticas. Eutécticos y procesamiento de materiales. Solidificación del sistema eutéctico en desequilibrio. Diagrama de fases ternarios. Práctica dirigida. |
16 | 02 | Sistemas de aleaciones ferrosas: Producción de hierro y acero: Producción de arrabio en un alto horno., Fabricación de acero y procesado de perfiles habituales en productos de acero. Diagrama de fases; hierro – carburo de hierro. Clases y propiedades de aceros y fundiciones. Quinta práctica calificada. |
17 | 02 | Sistemas de aleaciones de aluminio y cobre: Endurecimiento por precipitación. Propiedades generales del aluminio y su producción. Aleaciones de aluminio. Propiedades generales del cobre. Producción del cobre. Clasificación de aleaciones de cobre. Práctica dirigida. |
18 | 02 | Sistemas de aleaciones de Magnesio, Titanio y Níquel: Producción y propiedades de cada uno de los metales. Aleaciones de magnesio. Aleaciones de Titanio. Aleaciones de Níquel. Super aleaciones: clases y propiedades. |
19 | 02 | Examen final |
20 | 02 | Examen sustitutorio |
6. BIBLIOGRAFIA
Ø DE SAJA, J; RODRÍGUEZ, M.; RODRÍGUEZ . Estructura, Propiedades y Aplicaciones 1ra. Ed., Edit. Thompson, Madrid, España. 2005.
Ø ASKELAND, D. Ciencia e Ingeniería de los Materiales 4ta. Ed., Edit. Thompson, Madrid, España. 2004.
Ø RUBIN I. Materiales Plásticos Propiedades y Aplicaciones 1ra. Ed., Edit. Limusa, México, México. 2001.
Ø ANDERSON, A. Ciencia de los Materiales 2da. Ed., Edit. Limusa; México, México. 1998.
Ø MANGONON, P. Ciencia de Materiales de Selección y Diseño 1ra. Ed., Edit. Pearson, México, México. 2001.
Ø CALLISTER, W. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Tomo I y II 1ra. Edic., Edit. Reverte, Barcelona, España. 2000.
Alba Andrade, Fernando (1997): El desarrollo de la Tecnología. La aportación de la Física. Fondo de Cultura económica. México.
El portal de la Ciencia y Tecnología en español.
Susana Chow Pangtay( 2004 ): Historia del Petróleo. Petróleo y Sociedad.
Estructura molecular
Ciencia y Tecnología
7. REQUERIMIENTO DE EQUIPOS
Para el desarrollo del curso se utilizara equipos audiovisuales y el empleo de laboratorio de la especialidad.
lunes, 7 de marzo de 2011
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