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MATERIALES INDUSTRIALES
1. NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Código Materia
FIMP-05504
MATERIALES INDUSTRIALES
Pre-Requisitos:
ICQ-00018
QUIMICA GENERAL I
Co-Requisitos:
Equivalente a:
Convalida con:
Créditos/Horas/Semanales
Profesores que dictan esta materia
TEÓRICOS
3
PRÁCTICOS
1
2. OBJETIVOS
Objetivo General:
-Suministrar al estudiante los fundamentos básicos de los grupos más importantes de los materiales en términos de propiedades mecánicas y físicas de procesamiento, que le permitan seleccionar un material de construcción de acuerdo a una determinada aplicación tecnológica. -Conocer ventajas y limitaciones de los diversos tipos de materiales de acuerdo a su tipo de aplicación industrial -Aplicar los conocimientos de los materiales, mediante la selección de un material adecuado a un proceso de manufactura específico.
Objetivo Específico:

3. PROGRAMA RESUMIDO
1.Introducción a los materiales de ingeniería.
2.Estructura Cristalina.
3.Irregularidades del arreglo atómico cristalino.
4.Difusión Térmica.
5.Ensayos y propiedades Mecánicas.
6.Deformación, endurecimiento por Deformación y Recocido.
7.Principios de Endurecimiento por Solidificación y Procesado.
8.Equilibrio de Fases y endurecimiento por solución sólida.
9.Endurecimiento por precipitación durante solidificación.
10.Modificación de Propiedades por Transformación de Fase y Tratamientos Térmicos.
11.Aleaciones Ferrosas
12.Aleaciones No Ferrosas
13.Materiales Cerámicos
14.Polímetros
15.Materiales Compuestos.
16.Materiales Para la Construcción.
4. PROGRAMA DETALLADO

1.   Introducción a los materiales de ingeniería (2H)
•    Clasificación
•    Propiedades de los materiales
•    Relación Estructura - Propiedades, Procesos
•    Aplicaciones
•    Criterios para seleccionar un material
2.   Estructura Cristalina (2H)
•    Enlaces atómicos
•    Redes espaciales y planos cristalográficos
•    Celdas unitarias
•    Los 14 retículos de Bravais
•    Celdas Cristalinas bcc, fcc, hcp
•    Factor de Empaquetamiento
3.   Irregularidades del arreglo atómico cristalino (4H)
•    Defectos Cristalinos
•    Defectos Puntuales.- Vacancias, Intersticiales y Sustitucionales
•    Defectos Lineales.- Dislocaciones
•    Defectos de Superficie.- Límites de Grano
•    Mecanismos de Endurecimiento

PRACTICA No 1: "DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE GRANO, empleando Norma ASTM E 112-96"
4.   Difusión Térmica.-•   Movimiento de los átomos en los materiales (3H)
•    Leyes de Fick
•    Primera Ley: Velocidad de Difusión
•    Difusividad y gradiente de concentración y Energía de Activación
•    Segunda Ley: Perfil de Composición
•    Función error
•    Casos de Difusión Térmica.- Cementación, Nitruración

5.   Ensayos y propiedades Mecánicas: (3H)
•    Esfuerzo - Deformación
•    Dureza Brinell, Rockwell, Vicker, Knoop
•    Tenacidad.- Ensayos Charpy.
•    Tenacidad a la Fractura
•    Ensayos de Fatiga
•    Ensayos de Termofluencia

PRACTICA No 2: "DUROMETRIA, empleando Normas ASTM E 10 -ASTM E 18 y ASTM E 140-02".

PRACTICA No 3: "ENSAYO CHARPY DE TENACIDAD, empleando Norma ASTM E 23-96.

6.   Endurecimiento por Deformación y Recocido: (2H)
•    Mecanismo de endurecimiento por Deformación
•    Propiedades en Función del Porcentaje de Trabajado en Frío
•    Procesos de Conformado
•    Trabajado en Caliente y en Frío.
•    Porcentaje de Trabajo en frío
•    Las Tres Etapas del Recocido

7.   Principios de Endurecimiento por Solidificación y Procesado (2H)
•    Constitución de las aleaciones
•    Nucleación y Crecimiento.-
•    Crecimiento Dendrítico
•    Solidificación de los Polímeros
•    Defectos de Solidificación
•    Procesos de Fundición.- Colado y Moldeo

8.   Equilibrio de Fases y endurecimiento por solución sólida (3H)
•    Fases y Diagramas de Fase
•    Soluciones y Solubilidad
•    Endurecimiento por Solución Sólida
•    Clasificación de Transformaciones de Fase en Aleaciones Binarias.
•    Regla de la Palanca
•    Solidificación Fuera de Equilibrio y Segregación
•    Ejemplos de Diagramas de Fase en Equilibrio y Fuera de Equilibrio

9.   Endurecimiento por precipitación durante solidificación (3H)
•    Principios de Endurecimiento por Precipitación
•    Diagramas de Fase con Reacciones de tres Fases
•    La reacción Eutéctica: Plomo - Estaño
•    Diagrama de Fase Aluminio - Cobre.

10.  Modificación    de    Propiedades    por    Transformación    de    Fase    y Tratamientos Térmicos (3H)
•    Endurecimiento por Envejecimiento o Dispersión
•    Maduración del Al - 4% Cu
•    La reacción Eutectoide:
•    Control de la Reacción Eutectoide de los Aceros: Hierro - Carbono
•    La reacción Martensítica y el Revenido

11.  Aleaciones Ferrosas (4H)
•    Sistemas de Normalización Internacional: SAE, AISI, ANSÍ, ASTM, DIN, JIS, UNS, AFNOR, INEN
•    Clasificación de los Aceros
•    Tratamientos Térmicos Sencillos.- Diagramas TTT
•    Tratamientos Térmicos de Temple y Revenido
•    Efectos de los Elementos de Aleación
•    Templabilidad
•     Aceros Especiales.-
•    Aceros   para   Herramienta;   Para  trabajado   en   Caliente   y   en   Frío, Resistentes al Golpe y Aceros de Alta Velocidad.
•    Aceros     Inoxidables.-     Ferríticos,     Austeníticos,     Martensíticos     y Endurecidos por Precipitación
•    Transformaciones de Fase en las Fundiciones.-
•    Clasificación   de   las   Fundiciones:   Gris,   Nodular,   Blanca   y   Hierro Maleable

PRACTICA No 4: "TRATAMIENTOS TÉRMICOS"

12. Aleaciones No Ferrosas (3H)
•   Aluminio y sus Aleaciones
•   Magnesio y sus Aleaciones
•   Cobre y sus Aleaciones
•   Níquel y sus Aleaciones
•   Titanio y sus Aleaciones
•   Metales Refractarios

PRACTICA No 5.- " CORROSIÓN DE METALES"

13. Materiales Cerámicos (2H)
•    Materia Prima Proveniente de la Naturaleza
•    Estructura de los Cerámicos Cristalinos
•    Estructura de los Silicatos Cristalinos
•    Estructura de los Vidrios Cerámicos
•    Propiedades y Aplicación de la Cerámica Tradicional
•    Propiedades y Aplicación de la Cerámica Avanzada
•    Diagramas de Fase para Cerámicos y Vidrios
•    Procesos de los Cerámicos

14. Polímeros (2H)
•    Clasificación de los Polímeros
•    Estructura de los Polímeros
•    Grados de Polimerización
•    Propiedades de los Polímeros Termoplásticos
•    Propiedades de los Polímeros Termo-estables
•    Elastómeros
•    Aditivos de los Polímeros
•    Procesos de Conformado de los Plásticos

15. Materiales Compuestos (2H)
•    Reforzados por Dispersión
•    Reforzados con Partículas
•    Reforzados con Fibras
•    Aplicaciones

16. Materiales para la construcción (2H)
•    Madera
•    Hormigón.- Armado y Prensado
•    Asfalto

5. TEXTO GUÍA
La Ciencia e Ingeniería de los Materiales, DONALD ASKELAND.
6. BIBLIOGRAFÍA
-Ciencia de Materiales.- Selección y Diseño , PAT L. MANGONON -Ciencia y Diseño de Materiales para Ingeniería, SCHAFFER-SAXENA,-ANTOLOVICH-SANDER-WARNER. -Fundamentos de Manufactura Moderna, MIKELL P. GROOVER. -Materials and Processes in Manufacturing, DE GARMO. -Materiales y Procesos de Fabricación, MOORE & KIBBEY. -Materiales para Ingeniería, LAWRENCE VAN VLACK. -Ciencia de los Materiales Para Ingenieros, JAMES SHAKELFORD. -Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones, R. FLINN. -Ciencia de los Materiales, ANDERSON. -Introducción a la Metalurgia Física, AVNER.
7. VISADO
Decano
Secretario Académico Facultad
CRECE
Ing. Francisco Andrade S. Sra. Jenny Guzmán B. Ing. Washington Medina
Fecha:
Fecha:
Fecha:
8. VIGENCIA DEL PROGRAMA

RESOLUCIÓN COMISIÓN ACADÉMICA:

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