Última actualización: 12/03/2024


Curso Académico: 2024/2025

Tecnología de Materiales
(18355)
Grado en Ingeniería Física (Plan: 434 - Estudio: 363)


Coordinador/a: MARTINEZ CISNEROS, CYNTHIA SUSANA

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingenieria Química

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Ciencia e Ingeniería de Materiales
Objetivos
En general, el alumno debe desarrollar destrezas y dominar los conocimientos necesarios para la fabricación de componentes con aplicaciones concretas. De manera específica, debe adquirir los conocimientos y capacidades para la aplicación de la tecnología de materiales. Lo que implica: 1) adquirir conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales y 2) comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales. Durante el curso se fomentarán, además, las siguientes habilidades: - Capacidad de resolver problemas complejos, promoviendo habilidades para buscar, entender y discriminar la información relevante, analizando e interpretando los datos obtenidos para alcanzar una decisión. - Capacidad de interrelación para aprovechar conocimientos multidisciplinares en la resolución de un problema tecnológico. Adquirir los conocimientos y capacidades para aplicar la ingeniería de materiales en la consecución de componentes con aplicaciones concretas. De forma detallada: - Capacidad de seleccionar el material más adecuado para una determinada aplicación. - Capacidad para elegir un proceso de conformado para un material, vinculado a una forma, tamaño, propiedades y aplicación. - Conocimiento de las alternativas existentes para unir materiales por medios no mecánicos y capacidad para comprender los procesos químicos y/o metalúrgicos que están involucrados. - Conocimiento de los posibles tipos de fallo por comportamiento en servicio de los materiales y capacidad de determinar la causa de dicho fallo. - Conocimiento de métodos de inspección y ensayos (destructivos o no).
Competencias y resultados del aprendizaje
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB2. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. CB3. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. CB4. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. CG2. Aprender nuevos métodos y tecnologías a partir de conocimientos básicos científicos y técnicos, y tener versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. CG3. Resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, y comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética, social y profesional de la actividad de ingeniero. Capacidad de liderazgo, innovación y espíritu emprendedor. CG4. Resolver problemas matemáticos, físicos, químicos, biológicos y tecnológicos que puedan plantearse en el marco de las aplicaciones de las tecnologías cuánticas, la nanotecnología, la biología, la micro- y nano-electrónica y la fotónica en diversos campos de la ingeniería. CG5. Utilizar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en la definición, planteamiento y resolución de problemas en el marco del ejercicio de su profesión. CG6. Desarrollar nuevos productos y servicios basados en el uso y la explotación de las nuevas tecnologías relacionadas con la ingeniería física. CG7. Abordar posteriores estudios especializados, tanto en física como en las diversas ramas de la ingeniería. CE9. Comprender y manejar los fundamentos de ciencia, tecnología y química de los materiales, así como la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales. CT1. Trabajar en equipos de carácter multidisciplinar e internacional así como organizar y planificar el trabajo tomando las decisiones correctas basadas en la información disponible, reuniendo e interpretando datos relevantes para emitir juicios y pensamiento crítico dentro del área de estudio. RA1. Haber adquirido conocimientos y demostrado una comprensión profunda de los principios básicos, tanto teóricos como prácticos, así como de la metodología de trabajo en los campos de las ciencias y la tecnología, con profundidad suficiente como para poder desenvolverse con soltura en los mismos. RA2. Poder, mediante argumentos, estrategias o procedimientos desarrollados por ellos mismos, aplicar sus conocimientos y capacidades a la resolución de problemas tecnológicos complejos que requieran del uso de ideas creativas e innovadoras. RA3. Tener la capacidad de buscar, recopilar e interpretar datos e informaciones relevantes sobre las que poder fundamentar sus conclusiones incluyendo, cuando sea preciso y pertinente, la reflexión sobre asuntos de índole social, científica o ética en el ámbito de su campo de estudio. RA4. Ser capaces de desenvolverse en situaciones complejas o que requieran el desarrollo de nuevas soluciones tanto en el ámbito académico como laboral o profesional dentro de su campo de estudio. RA6. Ser capaces de identificar sus propias carencias y necesidades formativas en su campo de especialidad y entorno laboral-profesional y de planificar y organizar su propio aprendizaje con un alto grado de autonomía en cualquier situación.
Descripción de contenidos: Programa
Bloque I: Introducción a la Tecnología de Materiales 1. Introducción a la asignatura Bloque II: Aleaciones de Ingeniería 2. Aleaciones férreas - Aceros de baja aleación - Aceros de alta aleación - Aceros inoxidables - Aceros de herramientas - Fundiciones (blancas, grises, maleables y dúctiles) 3. Aleaciones no férreas - Aleaciones de aluminio - Aleaciones de titanio - Aleaciones de cobre (latones, bronces) Bloque III: Conformado de materiales 4. Fundamentos del conformado por moldeo - Solidificación - Formación de la estructura lingote - Defectos 5. Técnicas de conformado por moldeo - Procesos con molde permanente - Procesos con molde no permanente - Influencia del proceso de colada en la microestructura y propiedades de los materiales. - Colada continua 6. Fundamentos del conformado por deformación - Factores que afectan a la deformación plástica - Efectos de la deformación plástica - Endurecimiento por deformación - Deformación en frío - Recocido de recristalización - Deformación en caliente - Deformación en tibio / Conformado isotermo - Superplasticidad 7. Técnicas de conformado por deformación - Laminación - Forja - Extrusión - Trefilado 8. Tecnología de polvos - Fabricación, caracterización y propiedades de los polvos - Tipos de conformado - Sinterización 9. Conformado de cerámicos - Técnicas de conformado de polvos cerámicos (CIP, HIP, moldeo en barbotina, tape-casting, extrusión). - Tratamientos térmicos (secado, sinterización) - Crecimiento de monocristales - Preparación de películas delgadas (PVD, CVD) 10. Conformado de polímeros - Principios básicos del conformado de polímeros - Procesos de conformado de polímeros - Aditivos - Reciclado de plásticos 11. Conformado de materiales compuestos de matriz polimérica (MCMP) - Materiales compuestos reforzados con fibras - Procesos de molde abierto - Procesos de molde cerrado Bloque IV: Comportamiento en servicio 12. Fractura - Tipos de fractura - Mecánica de la fractura - Ensayo de impacto: transición dúctil-frágil - Problemas de fractura 13. Fatiga - Concepto de fatiga: tensiones cíclicas - Ensayo de fatiga: curva S-N - Etapas de la rotura por fatiga - Fatiga en componentes sin grieta - Fatiga en componentes con grieta - Factores que influyen en la vida a fatiga - Problemas de fatiga 14. Fluencia - Concepto de fluencia - Ensayo de fluencia: curvas de fluencia - Métodos de extrapolación de resultados de fluencia: parámetro de Larson-Miller - Mecanismos de fluencia - Problemas de fluencia 15. Fricción y desgaste - Tribología - Fricción: teoría de la adhesión - Desgaste: tipos y mecanismos - Ensayos de fricción y desgaste - Lubricación 16. Corrosión en metales - Conceptos generales de corrosión - Corrosión seca (mecanismo, carácter protector de óxidos, sectores afectados) - Corrosión electroquímica (termodinámica y mecanismo, factores que originan pilas de corrosión) - Tipos de corrosión - Protección frente a la corrosión Bloque V: Técnicas de unión 17. Soldadura - Clasificación de las técnicas de unión - Metalurgia de la soldadura - Defectos en soldadura - Técnicas de soldadura 18. Adhesivos - Conceptos básicos de adhesivos - Clasificación de los adhesivos - Formación de la unión adhesiva - Comportamiento mecánico de la unión adhesiva - Degradación de la unión adhesiva Bloque VI: Tratamientos superficiales y recubrimientos 19. Tratamientos superficiales de aceros y recubrimientos - Preparación y limpieza superficial - Tratamientos superficiales que no modifican la composición (temple superficial por llama, temple por inducción, temple por láser) - Tratamientos superficiales que modifican la composición (nitruración, cementación, carbonitruración) - Recubrimientos (galvanizado, electrodeposición, recubrimientos orgánicos, rociado térmico). Bloque VII: Ensayos no destructivos (END) 20. Ensayos no destructivos - Introducción y clasificación - Inspección visual - Líquidos penetrantes - Partículas magnéticas - Corrientes de inducción: corrientes eddy - Radiografía y gammagrafía - Ultrasonidos
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Clases magistrales, clases de grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del estudiante; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos. Prácticas de laboratorio y clases de problemas en grupos reducidos, tutorías individuales y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de habilidades prácticas relacionadas con el programa de la asignatura. Nota: La docencia del curso 2020/2021 será bimodal 50 % (docencia online síncrona en grupo magistral o agregado, docencia presencial en grupo reducido).
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 55
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 45

Convocatoria extraordinaria: normativa
Bibliografía básica
  • J. Cembrero. Ciencia y tecnología de materiales: Problemas y cuestiones.. Ed. Pearson Prentice Hall. 2005
  • M.F. Ashby, D.R.H. Jones,. Materiales para Ingeniería.. Ed. Reverté,. 2009
  • P. Coca, J. Rosique, . Tecnología mecánica y metrotécnica.. Ed. Pirámide,. 2005
  • S. Kalpakjian, R.S. Schmid, . Manufactura, Ingeniería y Tecnología.. Ed. Pearson Educación,. 2002
  • W.D. Callister,. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales.. Ed. Reverte,. 2007
  • W.F. Smith, . Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.. McGraw-Hill, . 2006

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.