220106 - Tecnología de Materiales

ltima modificacin: 19-11-2013

220106 - Tecnologa de Materiales

Universitat Politcnica de Catalunya1 / 12

Competencias de la titulacin a las cuales contribuye la asignatura

Otros: Elisa Ruprez de GraciaSilvia Illescas FernndezKhalil Tafzi el HadriSalvador Domingo Durn

Responsable: M. Nria Saln Ballesteros

Unidad que imparte:

Curso:

Crditos ECTS:

702 - CMEM - Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniera Metalrgica

2013

GRADO EN INGENIERA EN TECNOLOGAS INDUSTRIALES (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria)

4,5 Idiomas docencia: Cataln

Unidad responsable: 220 - ETSEIAT - Escuela Tcnica Superior de Ingenieras Industrial y Aeronutica de Terrassa

Titulacin:

Profesorado

Especficas:

Generales:

2. Conocimientos y capacidades para la aplicacin de la ingeniera de materiales.

1. TRABAJO EN EQUIPO - Nivel 2: Contribuir a consolidar el equipo planificando objetivos, trabajando con eficacia y favoreciendo la comunicacin, la distribucin de tareas y la cohesin.

Objetivos de aprendizaje de la asignatura

- Sesiones presenciales de exposicin de contenidos.- Sesiones presenciales de ejercicios, problemas y "study cases"- Sesiones presenciales de prcticas.- Trabajo autnomo de estudio y realizacin de ejercicios.En las sesiones de exposicin de contenidos el profesorado introducir las bases tericas de la materia, conceptos, mtodos y resultados, ilustrandolos con ejemplos convenientes para facilitar su comprensin.En las sesiones de ejercicios, problemas y "studi cases" el profesorado guiar al estudiantado en la aplicacin de los conceptos tericos para su resolucin, fomentando en todo momento el razonamiento crtico. Se propondrn ejercicios que el estudiantado resolver, adquiriendot as la destreaa en el manejo de las herramientas necesarias para la resolucinde problemas y situaciones relacionadas con el contenido de la asignatura.Se realizarn prcticas relacionadas con los contenidos tericos y prcticos de la asignatura para afianzar los conceptos clave. El estudiantado, de forma autnoma. debera estudiar para asimilar y fijar los conceptos bsicos, resolver ejercicios propuestos y preparar los informes prcticos que se puedan solicitar.

Metodologas docentes

Capacidades previas

Es importante haber adquirido previamente los conocimientos y las competencias correspondientes a la asignatura de Ciencia de Materiales (220092)




Proporcionar al alumnado conocimientos avanzados sobre la estructura, propiedades y mtodos de transformacin de los principales materiales de aplicacin industrial. Comprender las prestaciones tecnolgicas, las tcnicas de optimizacin de los diferentes materiales y los tratamientos y procesados necesarios para modificar sus propiedades.Adoptar criterios adecuados de seleccin de materiales y de los mtodos de transformacin que sera preciso considerar en funcin de su aplicacin futura. Conocer los principales mtodos de ensayo de materiales y las tcnicas ms habituales de inspeccin y control, as como los defectos ms comunes que pueden presentar los componentes elaborados y su influencia en las propiedades finales oen la respuesta en servicio. Transmitir la importancia del comportamiento y del buen uso de los materiales, ser capaz de reconocer sus problemas y hacer el tratamiento adecuado. Seleccionar los procesos ms eficientes de transformacin de materiales, desde el punto de vista mediambiental.

Dedicacin total: 112h 30m Grupo grande/Teora:

Grupo mediano/Prcticas:

Grupo pequeo/Laboratorio:

Actividades dirigidas:

Aprendizaje autnomo:

31h

0h

14h

0h

67h 30m

27.56%

0.00%

12.44%

0.00%

60.00%

Horas totales de dedicacin del estudiantado




Contenidos

Mdulo 1: Metales, aleaciones metlicas y su conformado

Dedicacin: 42h 30m

Grupo grande/Teora: 12h Grupo mediano/Prcticas: 0hGrupo pequeo/Laboratorio: 6h Aprendizaje autnomo: 24h 30m

Tema 1: Introduccin a la Tecnologa de Materiales- Notas histricas de la Tecnologa de Materiales- Clasificacin de las aleacione metlicas frricas y no frricas. - Diagrama hierro-carbono (Fe-Fe3C)- Elementos de aleacin y su influenciaTema 2: Tratamientos trmicos de los materiales- Clasificacin general de los tratamientos trmicos- Tratamientos trmicos de los aceros y de las fundiciones- Tratamientos trmicos de las aleaciones no frricas- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema3: Tratamiento de superfcies- Limpieza de superfcies- Procesos de recubrimiento- Tratamientos superficiales- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 4: Conformado de metales- Fusin y moldeo: Etapas del proceso, solidificacin de metales y aleaciones,moldes permanentes y no permanentes- Conformado por deformacin plstica. Efecto de la temperatura, adecuacin de lasaleaciones para su conformacin por deformacin plstica- Pulvimetalurgia: Obtencin y caracterizacin de polvos metlicos, compactacin ysinterizacin, tcnicas avanzadas en pulvimetalurgia- Problemas ms habituales en los procesos de conformado de materiales metlicos- Consideraciones mediambientales: residuos y reciclado

Descripcin:

Actividades vinculadas:Actividad 1: Sesin prctica Metalografa AvanzadaActividad 2: Sesin prctica Tratamientos TrmicosActividad 3: Sesin prctica Recuperacin de metalesActividad 10: Trabajo-Artculo de divulgacinSesiones de teoraSesiones de problemas, ejerccios y "study cases"Ejercicios de autoaprendizaje

Objetivos especficos:En este mdulo se estudian los aspectos bsicos de la transformacin y conformado de los materiales metlicos, relacionando las estructuras y propiedades con los mtodos de manufactura existentes.Se enumeran y se hace una descripcin de las caractersticas bsicas de estas aleaciones y se analizan las microestructuras, llegando a deducir las propiedades que se derivan. Asmismo se estudian los principales defectos asociados a los procesos de transformacin y los mecanismos que los evitaran o minimizaran.




Mdulo 2: Materiales cermicos, vidrios y su conformado

Dedicacin: 12h 30m

Grupo grande/Teora: 3h 30mAprendizaje autnomo: 9h

Tema 5: Materiales cermicos- Cermicos tradicionales- Cermicos tecnolgicos- Procesos de conformado. Tratamientos trmicos. Defectos- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 6: VidriosGeneralidades, materias primas y preparacin de vidrios- Procesos de conformado. Tratamientos trmicos. Defectos- Consideraciones mediambientales: residuos y reciclado

Descripcin:

Actividades vinculadas:Actividad 10: Trabajo-artculo de divulgacinSesiones de teoraSesiones de problemas, ejercicios y "study cases"Ejercicios de autoaprendizaje

Objetivos especficos:Se estudian los aspectos bsicos de la transformacin y conformado de los materiales cermicos relacionando lasestructuras y propiedades de los mismos con los mtodos de manufactura existentes. Tambin se analizan los nuevos desarrollos y las aplicaciones de las cermicas tcnicas y su aplicacin en el mundo industrial.




Mdulo 3: Materiales polmeros y composites (compuestos) y su conformado

Dedicacin: 31h

Grupo grande/Teora: 9h 30mGrupo pequeo/Laboratorio: 2h Aprendizaje autnomo: 19h 30m

Tema 7: Materiales polmeros- Generalidades y clasificacin- Polmeros tcnicos y de altas prestaciones- Tratamientos de los polmeros- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 8: Procesos de conformado de polmeros- Extrusin. La mquina. Parmetros y variables- Procesos de transporte, plastificacin y mezcla- Procesos relacionados con la extrusin. Defectos- Inyeccin: La mquina y el ciclo de inyeccin. Parmetros y variables- Moldes. Procesos relacionados con la inyeccin. Defectos- Otros procesos de conformado de polmeros- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 9: Materiales compuestos y procesos de conformado- Caractersticas de los materiales compuestos. Componentes- Matrices, refuerzos e interfaces- Materiales compuestos con matriz metlica, metal-metal y cermets- Materiales compuestos con matriz cermica- Materiales compuestos con matriz polimrica- Consideraciones mediambientales: residuos y reciclado

Descripcin:

Actividades vinculadas:Actividad 4: Sesin prctica Elaboracin de un laminadoActividad 10: Trabajo-artculo de divulgacinSesiones de teoraSesiones de problemas, ejercicios y "study cases"Exercicios de autoaprendizaje

Objetivos especficos:Se estudian los aspectos bsicos de la transformacin y conformado de los materiales polmeros y compuestos, relacionando las estructuras y propiedades de stos con los mtodos de manufactura existentes.Igualmente se analizan los nuevos desarrollos y las aplicaciones de los polmeros tcnicos i materiales compuestoos en el mbito industrial, de automocin y aeroespacial.




Mdulo 4: Comportamiento en servicio Dedicacin: 26h 30mGrupo grande/Teora: 6h Grupo pequeo/Laboratorio: 6h Aprendizaje autnomo: 14h 30m

Tema 10: Tcnicas de unin- Soldadura de metales. Caractersticas, aspectos metalrgicos y defectos- Procesos de soldadura de materiales metlicos- Tcnicas de unin de materiales plsticos: uniones soldadas y de interferencia- Uniones adhesivas- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 11: Fluencia, fatiga y fractura- Fluencia de los materiales metlicos, cermicos y polmeros- Fatiga de los componentes en servicio- Caracterizacin mecnica y aspectos microestructurales- Fractura. Fractografa- Introduccin a la mecnica de la fracturaTema 12: Corrosin y proteccin- Corrosin en metales. Tipos de corrosin. Morfologia de los ataques y defectos- Resistencia qumica en polmeros- Tensofisuracin. Corrosin-fatiga- Degradacin de materiales cermicos- Consideraciones mediambientales: residuos y recicladoTema 13: Tribologa. Friccin y desgaste- Interaccin de slidos- Efecto de la rugosidad, presin y temperatura- Coeficiente de friccin- Desgaste adhesivo, abrasivo, por fatiga y corrosin- Prevencin del desgasteTema 14: Defectologa: Inspeccin y ensayos- Introduccin al anlisis de defectos- Ensayos destructivos y no destructivos- Determinacin de defectos superficiales y anlisis de defectos internos

Descripcin:

Actividades vinculadas:Actividad 5: Sesin prctica CorrosinActividad 6: Sesin prctica Recubrimientos electroqumicosActividad 7: Sesin prctica de Seleccin de MaterialesActividad 10: Trbajo-artculo de divulgacinSesiones de teoraSesiones de problemas, ejercicios y "study cases"Ejercicios de autoaprendizaje

Objetivos especficos:En este mdulo se describen los aspectos relacionados con el entorno de trabajo de los materiales y su respuestaen servicio, y como ste altera la durabilidad y comportamiento de los componentes. Partiendo de estos conocimientos se estudian los mtodos y tecnologas que permiten prevenir o retardar el fallo de los materiales.




Planificacin de actividades

ACTIVIDAD 1: PRCTICAS


ACTIVIDAD 3: PRCTICA

Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:

Sesin prctica de metalografa avanzada.

Sesin prctica de tratamientos trmicos.

Sesin prctica de recuperacin materiales metlicos.

Material de soporte:



Guin de prcticas.

Guin de prcticas.

Guin de prcticas.

Descripcin de la entrega esperada y vnculos con la evaluacin:



Informe/cuestionario de laboratorio.



Objetivos especficos:



Determinacin de estructuras e irregularidades en componentes reales mediante tcnicas avanzadas de caracterizacin.

Realizacin y evaluacin de tratamientos trmicos en materiales y componentes metlicos y no metlicos.

Realizacin de una actividad de recuperacin de metales a partir de residuos valorizados.

Grupo pequeo/Laboratorio: 2h Aprendizaje autnomo: 2h


Grupo pequeo/Laboratorio: 2h Grupo grande/Teora: 2h

Dedicacin: 4h

Dedicacin: 4h

Dedicacin: 4h







Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:

Sesin prctica Elaboracin de un laminado.

Sesin prctica Corrosin.

Sesin prctica Recubrimiento Electroqumico.




Guin de prcticas.

Guin de prcticas.

Guin de prcticas.










Elaboracin de un material compuesto por laminacin.

Determinacin de nobleza de materiales metlicos.Elaboracin serie electrogalvnica.

Elaboracin de recubrimientos metlicos electroqumicos.Principales reacciones de oxidacin reduccin de materiales metlicos.




Dedicacin: 4h

Dedicacin: 4h

Dedicacin: 4h





ACTIVIDAD 8: EVALUACIN

ACTIVIDAD 9: EVALUACIN

ACTIVIDAD 10: TRABAJO-ARTCULO

Descripcin:

Descripcin:

Descripcin:

Actividad prctica: Seleccin de materiales.

1r parcial

2 parcial.




Guin de prcticas.

Prueba escrita.

Prueba escrita.





Prueba escrita.

Prueba escrita.




Criterios de seleccin de materiales en funcin de las principales propiedades industriales y la aplicacin del componente.

Evaluacin de los contenidos de los mdulos I y II.

Evaluacin de los contenidos de los mdulos III y IV.

Grupo pequeo/Laboratorio: 2h Aprendizaje autnomo: 3h 30m

Grupo grande/Teora: 2h 30m

Grupo grande/Teora: 2h 30m

Aprendizaje autnomo: 8h

Dedicacin: 5h 30m

Dedicacin: 2h 30m

Dedicacin: 2h 30m

Dedicacin: 8h




SESSIONES DE TEORA-GRUPO GRANDE

- Primer parcial: 40%- Segundo parcial: 40%- Prcticas: 10%- Trabajo-artculo: 10 %El estudiantado que suspenda el primer parcial, tendr la opcin de recuperarlo el da que se realice el segundo parcial.

Sistema de calificacin

Normas de realizacin de las actividades

Las pruebas se realizarn por escrito, en cataln o castellano

Descripcin:

Descripcin:

Trabajo-artculo.

Sesiones de teora de los mdulos I, II, III y IV.



Patrn del trabajo.Ejemplos.Informacin complementaria.pautas de entrega.

ApuntesTransparenciasBiliografa bsica y complementaria.



Entrega de un documento escrito (version electrnica) a final de curso.

Ejercicios de autoaprendizaje.Ejercicios d'"study cases"Problemas (grupo grande)



Profundizar en los contenidos propios de la asignatura mediante la elaboracin de un trabajo-artculo de divulgacin, de contenidos relacionados con el temario de la asignatura. Trabajar y alzanzar los elementos comptenciales de la comeptencia genrica "Trabajo en equipo".

Logro de contenidos de los diferentes mdulos de la asignatura.

Grupo grande/Teora: 26h Aprendizaje autnomo: 44h

Dedicacin: 70h




Bibliografa

Bsica:

Groover, M. P. Fundamentos de manufactura moderna: materiales, procesos y sistemas. Mxico: Prentice Hall, 1997. ISBN 9688808466.

Kalpakjian, S.; Schmid, S. R. Manufactura, ingeniera y tecnologa. 4 ed. Mxico: Pearson Educacin, 2002. ISBN 9702601371.

Asthana, R.; Kumar, A.; Dahotre, N. B. Materials processing and manufacturing science [en lnea]. Amsterdam: Elsevier, 2006[Consulta: 05/03/2012]. Disponible a: . ISBN 0750677163.

DeGarmo, E. P.; Black, J. T.; Kohser, R. A. Materiales y procesos de fabricacin. 2 ed. Barcelona: revert, 1988. ISBN 8429148221.

Saln, M. N. Tecnologia de proceso y transformacin de materiales [en lnea]. Barcelona: Edicions UPC, 2005 [Consulta: 05/03/2012]. Disponible a: . ISBN 848301789X.

Apraiz, J. Tratamientos trmicos de los aceros. 10 ed. Madrid: CIE-Dossat 2000, 2002. ISBN 8495312565.

Documents

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