COMPORTAMIENTO Y SELECCIÓN DE MATERIALES Materia: DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE LOS MATERIALES,

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE LOS MATERIALES,
MECÁNICA APLICADA Y CONSTRUCCIÓN
Materia: COMPORTAMIENTO Y SELECCIÓN DE MATERIALES
4º CURSO DE LA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES DE VIGO
Programa de la asignatura correspondiente al año académico: 2004-05
Profesor responsable:
Pendiente de Contratación
Programa docente
Código de la materia
Nombre de la materia
Centro/ Titulación
Curso
Tipo (Libre, Troncal,
304110802
Comportamiento y selección de materiales
ETSEI
4º
Obligatoria, Optativa
Optativa)
Alumnos matriculados (totales)
Alumnos nuevos
Créditos aula/grupo (A)
Créditos laboratorio/grupo (L)
Créditos prácticas/grupo (P)
Número grupos Aula
Número grupos Laboratorio
Número grupos Prácticas
Anual /Cuatrimestral
Departamento
Área de Conocimiento
3
3
1
2
Cuatrimestral
Ingeniería de materiales, mecánica aplicada
construcción
Ciencia de los materiales e ingeniería metalúrgica
y
Lugar y Horarios de Aula
Viernes
Aula
Grupo 1(L)
Grupo 2(L)
09-11
15-18
18-21
Clases de aula: Aula 6
Laboratorio: Laboratorios docentes de Ciencia de Materiales.
Lugar y Horarios de tutorías
Lunes
9-11
16-18
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
Tutorías
Tutorías
Fecha de los exámenes oficiales
La fecha y lugar del examen oficial de la asignatura se determinará mas adelante en la junta de escuela,
información que se facilitará al alumno al inicio del curso escolar.
PROFESORADO DE LA MATERIA (según POD):
Nombre profesor/a
Pendiente contratación
A: Aula. L: Laboratorio. P: Prácticas.
Código
Créditos
(indicando A, L o P)
3A y 6L
TEMARIO de la Materia: (Tipo A, Tipo L, Tipo P)
Previo: Los alumnos que opten por esta materia deben haber cursado “Fundamentos de Ciencia de
Materiales” asignatura troncal de segundo curso de la titilación. Por tanto, deben poseer
conocimientos básicos acerca de las principales propiedades de los materiales, y su importancia en
el comportamiento en servicio de los materiales.
Objetivo da materia:
Esta materia puede considerarse formando parte de un bloque junto con Fundamentos de Ciencia
de Materiales (troncal de 2º curso) y "Tecnología de Materiales I”, asignatura troncal que coincide en
el mismo curso.
En la primera, se imparten los conocimientos básicos relacionados con la estructura y propiedades
de los materiales, en esta materia se abordan los aspectos relativos al comportamiento en servicio.
Por último, en Tecnología se estudia el conformado y transformación de los materiales en piezas
útiles.
De esta forma, el que el alumno que curse ambas materias, adquirirá una visión amplia en este
campo de la ingeniería.
Tras una breve introducción en la que se recuerdan las características más relevantes de los
distintos materiales y la importancia de la selección adecuada de los mismos, se divide la materia en
dos unidades temáticas: en la primera se abordan 4 temas relacionados con el comportamiento y
fallo en servicio. La segunda unidad, se inicia con una presentación de las herramientas empleadas
en la selección de un material para una aplicación concreta, y en los últimos se desarrollan casos
concretos de selección de materiales estructurales y funcionales.
Temario de Aula
Horas totales A = 30
Número de Temas=8
UNIDADES TEMÁTICAS
1.- Comportamiento en Servicio
2.- Selección de materiales
TEMAS
0.- Introducción a la selección de los materiales
1.- Rotura mecánica de los materiales
2.- Corrosión y degradación de materiales
3.- Tribología: Desgaste, erosión, fricción.
4.- Análisis de fallos
5.- Criterios y herramientas para la selección de
materiales:
6.- Selección de materiales estructurales: estudio
de casos
7.- Selección de materiales funcionales: estudio de
casos.
Horas A
Horas totais
2h
7h
8h
2h
1h
4h
3h
2A
18A+ 16,5L
10A + 7,5L
3h
6L (visitas)
Temario de Laboratorio
Horas totales L =30
Número de prácticas L =6
Práctica
Contenido
Duración
1
2
Fractografía: estudio de superficies de rotura
Morteros y hormigones: ensayo de compresión. Evaluación del proceso de
carbonatación.
Corrosión y protección: métodos de estudio y evaluación
Corrosión y protección: examen microscópico de probetas.
Determinación de propiedades tribológicas
Observación microscópica de: a) materiales resistentes al desgaste y b)
materiales funcionales.
Criterios y herramientas para la selección de materiales: mapas de selección,
bases de datos.
Empleo de programas de simulación en la selección de materiales: casos
prácticos.
Visita a un instituto relacionada con la caracterización de materiales y ensayo
de materiales (AIMEN)
Visita a empresa del sector
3h
3h
3
4
5
6
7
8
9
10
3h
3h
3h
3h
3h
3h
3h
3h
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Básicas


"CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES" J. A. PEROSANZ ELORZ, Editorial: Dossat 2000, (2000).
“CIENCIA DE MATERIALES: SELECCIÓN Y DISEÑO”, P. L. Mangonon, Pearson Educación,
(2001)

“Engineering Materials: Parts 1 and 2”. M.F. Ashby and D.R. Jones. Pergamon Press. 1991.
Complementarias
-
Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, J.F. Shackelford, Prentice Hall, (1998)
Materials Selection in Mechanical Desing M.F. Ashby. Pergamon Press, 1996
The Principles of Materials Selection for Engineering Desing P. L. Mangonon, Ed. Prentice Hall, 1999
Materials selection for Engineering Desing M.M. Farag, Ed. Prentice Hall, 1998
Selection and Use of Engineering Materials J.A. Charles, F.A. Crane, J.A.G. Furnes, Ed. Butterworth
Heinemann, 1997
MÉTODO DOCENTE Y SISTEMA DE EVALUACIÓN:
El método docente empleado será esencialmente expositivo por parte del profesor.
Se fomentará la participación del alumno a través de la resolución de pequeños casos aplicados y
problemas sencillos. El método participativo estará condicionado por el número de alumnos
matriculados.
Tipo de evaluaciones:
La evaluación de la asignatura se realizará fundamentalmente a través de una prueba escrita que se
realizará en la fecha oficialmente fijada. Esta prueba constará tanto de cuestiones teóricas como
prácticas para evaluar los conceptos teóricos mínimos que deberá haber obtenido el alumno, así
como la destreza desarrollada para seleccionar materiales para determinados usos.
La docencia de laboratorio será evaluada de manera continua a lo largo de las prácticas, teniéndose
en cuenta a la hora de dar la nota final de la asignatura.
Criterios de evaluación:
La calificación obtenida en el examen será puntuada sobre 10. La valoración concreta de cada uno
de los ejercicios y cuestiones planteadas se hará constar en el propio examen.
Temario de COMPORTAMIENTO Y SELECCIÓN DE MATERIALES
0.0.
Introducción a la selección de materiales (2h A)
Presentación de la asignatura: contenidos y evaluación. Revisión de propiedades básicas de los
diferentes tipos de materiales. Consideraciones generales en la selección de materiales.
Unidade 1: COMPORTAMENTO EN SERVICIO
1.1.
Rotura mecánica de los materiales (7 A + 6L)
Fractura dúctil y frágil. Tenacidad. Rotura por fatiga: Conceptos básicos, evaluación de la
resistencia a fatiga, factores que influyen en la vida a fatiga. Rotura por fluencia en caliente: modos
de rotura a alta temperatura, mecanismos, factores relacionados con la resistencia a la
termofluencia.
1.2.
Corrosión y Degradación de los materiales (8 A + 6L)
Corrosión electroquímica de los metales: fundamentos termodinámicos y cinéticos. Tipos de
corrosión: generalizada, corrosión galvánica, corrosión por picadura, corrosión en resquicio,
intergranular. Efectos mecánicos en la corrosión. Métodos de protección. Corrosión a alta
temperatura: característicias, aleaciones resistentes, métodos de protección. Degradación de
materiais poliméricos. Degradación de materiais cerámicos.
1.3.
Tribología: Rozamiento y desgaste (2 A + 4,5L)
Rozamiento y desgaste: tipos, mecanismo y factores de influencia. Lubricantes: viscosidad y otras
propiedades. Materiales para aplicaciones sometidas a desgaste.
1.4.
Análisis de fallos (1 h A)
Metodología del análisis de fallos. Casos prácticos.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
1.- Fractografía: estudio de superficies de rotura (3h)
2.- Morteros y hormigones: ensayo de compresión. Evaluación del proceso de carbonatación (3h).
3.- Corrosión y protección: métodos de estudio y evaluación (3h)
4.- Corrosión y protección: examen microscópico de probetas (3h)
5.- Determinación de propiedades tribológicas (3h)
6a.- Observación microscópica de materiales resistentes al desgaste (1,5h)
Unidade 2: SELECCIÓN DE MATERIALES
2.1.
Criterios y herramientas para la selección de materiales (4 A + 3L)
Eficiencia de los materiales: Propiedades compuestas. Mapas para la selección de materiales.
Criterios económicos. Fuentes de información: Manuales de propiedades de materiales. Bases de
datos. Sistemas expertos.
2.2.
Selección de materiales estructurales: estudio de casos (3 A + 3L)
Materiales para vigas y columnas. Materiales para depósitos. Casos de la industria del transporte:
automóvil y aeronáutica.
2.3.
Selección de materiales funcionales: estudio de casos (3 A + 1,5L)
Selección de materiales en medicina. Selección de materiales electrónicos y magnéticos.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO:
7.- Criterios y herramientas para la selección de materiales: mapas de selección, bases de datos.
6b.- Observación microscópica de materiales funcionales
8.- Empleo de programas de simulación en la selección de materiales: casos prácticos.
Como complemento a la formación del alumno se proponen la realización de dos visitas a empresas
relacionadas con los temas tratados en la materia.
9.- Visita a un instituto especializado en la caracterización y ensayo de materiales (AIMEN)
10.- Visita a empresa del sector.