Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

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4.1.6 INGENIERÍA DE MATERIALES A) Ingeniería de Materiales

B) Datos básicos del curso

Semestre Horas de teoría por semana Horas de práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos III 4 3 5 7

C) Objetivos del curso Objetivos

generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:

Que el alumno adquiera las bases de la naturaleza y estructura de los materiales usados en ingeniería, así como la interrelación entre la estructura, propiedades y procesos de manufactura para comprender su comportamiento.

Objetivos específicos

Unidades Objetivo específico

1.-INTRODUCCIÓN

Presentación del curso, temario y forma de trabajo, para que el alumno se interese por el estudio de los materiales, analizando ejemplos de aplicaciones industriales.

2.-

ESTRUCTURA

DE LOS

MATERIALES.

Estudiar y discutir la forma en que cristalizan los materiales, partiendo de su estructura atómica y cristalina. Analizar la relación entre la estructura del material y sus propiedades.

3.-

PROPIEDADES

MECÁNICAS

Estudiar los mecanismos de la deformación plástica y su efecto en la estructura y las propiedades de los metales.

4. TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO

Estudiar el principio y tecnología del tratamiento de recocido, sus etapas y aplicación. Analizar el efecto en las propiedades y estructura al trabajar o deformar el metal en caliente.

5.- ALEACIONES

Y DIAGRAMAS

DE FASE.

Estudiar el concepto de aleación, su clasificación, bases de la constitución de la estructura de las aleaciones y las características de las diferentes fases sólidas que se presentan en las aleaciones. Estudiar la metodología de construcción de los diagramas de fases, la forma de interpretarlos y practicar su uso en diferentes sistemas de

(2)

aleación. 6.- DIAGRAMA HIERRO-CARBURO DE HIERRO Y TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO.

Estudiar, interpretar y discutir el diagrama hierro-carburo de hierro, analizar la estructura de diferentes aleaciones en condiciones de equilibrio y relacionarlas con sus propiedades.

7.-

FUNDICIONES 8.- ALEACIONES

NO FERROSAS

Que el alumno conozca cómo mejorar propiedades como la dureza, resistencia y algunas otras,

Mediante aleaciones. 9.- CERÁMICOS Que el alumno conozca el procesamiento de los productos

cerámicos tradicionales de nuevos productos, también se exponen los procesos de formado y sinterizado.

10.- POLÍMEROS Que el alumno conozca los fundamentos de la ciencia y la tecnología de cómo se producen los polímeros, así como, sus propiedades y características.

11.-

PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS

Conocer las principales propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales.

12.-

PROPIEDADES ÓPTICAS

Conocer las principales propiedades ópticas de los materiales.

13.-

PROPIEDADES

TÉRMICAS

Conocer las principales propiedades térmicas de los materiales.

14.-

MATERIALES

(3)

D) Contenidos y métodos por unidades y temas

Unidad 1 INTRODUCCIÓN # hs

Tema 1.1 Clasificación de los materiales. 1 hra

Tema 1.2 Relación estructura - propiedades - procesamiento - comportamiento.

Tema 1.3 Interacción con el medio ambiente. 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 2 ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES # hs

Tema 2.1 Estructura atómica. 2 hs

Tema 2.2 Enlace 2 hs

Tema 2.3 Estructura cristalina. 2 hs

Tema 2.4 Defectos en cristales 2 hs

Tema 2.5 Endurecimiento por solución sólida . 2 hs

Tema 2.6 Difusión y transferencia de masa 2 hs

(4)

Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 3 PROPIEDADES MECÁNICAS # hs

Tema 3.1 Definición de conceptos. 2 hs

Tema 3.2 Pruebas sobre materiales metálicos. 2 hs

Tema 3.3 Curvas esfuerzo-deformación. 1 hra

Tema 3.4 Dureza. 1 hra

Tema 3.5 Resistencia a la fractura. 1 hra

Tema 3.6 Fatiga 1 hra

Tema 3.7 Impacto y termofluencia. 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 4 TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO

# hs

Tema 4.1 Trabajado en frío: deslizamiento y maclado, endurecimiento por deformación.

3 hs

(5)

Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 5 ALEACIONES Y DIAGRAMAS DE FASE| # hs

Tema 5.1 Definición y construcción de diagramas de fase. 3 hs

Tema 5.2 Reacciones de tres fases. 3 hs

Tema 5.3 Composición y cantidad de las fases. Formación de microestructuras. 2 hs

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 6 DIAGRAMA HIERRO-CARBURO DE HIERRO Y TRATAMIENTO TÉRMICO DEL ACERO

# hs

Tema 6.1 Análisis del diagrama hierro-carburo de hierro. 3 hs

Tema 6.2 Efecto de los elementos de aleación en aceros de baja y alta aleación. 3 hs

Tema 6.3 Tratamientos térmicos. Curvas T-T-T. 2 hs

Tema 6.4 Aceros inoxidables 2 hs

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

(6)

Métodos de enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 7 FUNDICIONES # hs

Tema 7.1 Hierro blanco, hierro gris, hierro dúctil, hierro maleable. 3 hs

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 8 ALEACIONES NO FERROSAS # hs

Tema 8.1 Endurecimiento por dispersión y endurecimiento por envejecimiento. 3 hs

Tema 8. 2 Aleaciones de Al, de Mg, de Cu, de Ti, de Ni y otras aleaciones. 3 hs

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 9 CERÁMICOS # hs

Tema 9.1 Diferencias entre estructura cristalina y estructura amorfa. 2 hs

(7)

Tema 9.3 Propiedades mecánicas y aplicaciones en alta temperatura. 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 10 POLÍMEROS # hs

Tema 10.1 Formación de estructuras poliméricas. 1 hra

Tema 10.2 Polímeros termoplásticos. 1 hra

Tema 10.3 Termofijos. 1 hra

Tema 10.4 Elastómeros. 1 hra

Tema 10.5 Propiedades mecánicas. 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 11 PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS # hs

Tema 11. 1 Modelo de bandas y conductores metálicos. 2 hs

Tema 11. 2 Semiconductores y superconductores. 2 hs

Tema 11. 3 Dieléctricos. 1 hs

(8)

Tema 11. 5 Ciclo de histéresis La temperatura de Curie. 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 12 PROPIEDADES ÓPTICAS # hs

Tema 12.1 Espectro electromagnético. Fenómenos de emisión. 2 hs

Tema 12.2 Interacción de los fotones con un material: absorción, transmisión y reflexión.

1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

Unidad 13 PROPIEDADES TÉRMICAS # hs

Tema 13.1 Expansión térmica, capacidad calorífica, conductividad y choque térmico 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

(9)

Unidad 14 MATERIALES COMPUESTOS # hs

Tema 14.1 Reforzados con fibras y partículas 1 hra

Tema 14.2 Laminares 1 hra

Lecturas y otros

recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.

Métodos de

enseñanza

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.

Actividades de

aprendizaje

Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje

Métodos

Exposición de temas, estudio de diagramas, explicación de conceptos básicos, resolución y discusión de cálculos relacionados con los temas, investigación bibliográfica y elaboración de síntesis.

F) Evaluación y acreditación

Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación

Primer examen parcial 16.66%

Segundo examen parcial 16.66%

Tercer examen parcial 16.66%

TOTAL 50%

Examen ordinario 50/100%

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Textos básicos

ASKELAND DONALD R., La Ciencia e ingeniería de los materiales. , Grupo Editorial Iberoamérica. AVNER SYDNEY H. , Introducción a la metalurgia física. , McGraw-Hill.

GROOVER MIKELL P., Fundamentos de Manufactura moderna, Prentice may, 1997.

GUY ALBERT G., Fundamentos de ciencia de materiales., McGraw-Hill.

RICHARD A. FLINN/PAUL K. TROJAN., Materiales de ingeniería y sus aplicaciones.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

ASM, Metals Handbook, Manuales de la Sociedad Americana de los Metales

CALLISTER, W. D. Jr., Materials and science and engineering an introduction, John Wiley and Sons Inc

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Referencias

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