Nombre de la asignatura - Instituto Tecnológico de Pachuca
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l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Balance de Materia y Energía Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAB-9317 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-O-8 2. UBICACION D E L A ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S - Primera y Segunda leyes de La Termodinámica - Gases - Equilibrio liquido-vapor Termodinamica Matemáticas III - TEMAS ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS Transporte de Momento - Todos Procesos de Fabricación - Todos Ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Es fundamental para la modelación, mediante la cual se podrá diseñar, controlar, simular y optimizar los procesos para la producción de los diferentes materiales. 3 . O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) DEL CURSO Al termino del curso el alumno utilizará los principios de conservación de la masa y la energía para analizar diferentes procesos mediante los cuales se obtienen los diversos materiales. 101 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Balance de Materia y Energía Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAB-9317 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-O-8 2 . UBICACION D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO 1 A N T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Termodinamica Matemáticas r II1 - TEMAS ASIGNATURAS - Primera y Segunda leyes de La Termodinámica - Gases - Equilibrio líquido-vapor 1 P O S T E R I O R E S Transporte de Momento - Todos Procesos de Fabricación - Todos Ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Es fundamental para la modelación, mediante la cual se podrá diseñar, controlar, simular y optimizar los procesos para La producción de los diferentes materiales. 3. 0 B J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) DEL CURSO Al término del curso el almo utilizará los principios de conservación de la masa y la energfa para analizar diferentes procesos mediante los cuales se obtienen los diversos materiales. 101 SECRETARIA DE EDUCACION PUBLICA SUBSECRETARIA DE EDUCACION E INVESTIGACION TECNOLOGICAS . INGENIERIA EN MATERIALES DOCUMENTO 14 México, D.F., Septiembre de 1994. PROGRAMAS DE ESTUDIO DE LA CARRERA GENERICA* DE INGENIERIA EN MATERIALES *Entendida esta como el bloque de asignaturas que caracterizan a la carrera. Las asignaturas básicas comunes se presentan en el documento “Materias Comunes de las Carreras de Reforma”. CONTENIDO INTRODUCCION 5 1. ANTECEDENTES 11 2. FUNDAMENTACION 17 3. OBJETIVO DE LA CARRERA 21 4. PERFIL PROFESIONAL 23 5. PLAN DE ESTUDIOS DE REFORMA (1993) 25 Orientación 25 Estructura 26 Retícula 37 Programas de Estudio de la Carrera Genérica de Ingeniería en Materiales. ANEXOS : Anexo 1 Especialidad en Metalurgia del Hierro y del Acero. Anexo 2 Especialidad en Diseño de Empresas y Factibilidad Económica. Anexo 3 Planes de Estudio Antecedentes. 41 INTRODUCCION La Reforma Académica de la Educación Superior Tecnológica es resultado de un amplio e intenso trabajo que ha involucrado, desde sus inicios, a distintos sectores de la comunidad académica tanto de los propios institutos tecnológicos del país, como de la Dirección General de Institutos Tecnológicos (DGIT), de la Dirección General de Educación Tecnológica Agropecuaria (DGETA) y de la Unidad de Educación en Ciencia y Tecnología del Mar (UECyTM), e inclusive de la comunidad académica externa en un proceso que ha implicado una interacción permanente en la revisión de propuestas, recomendaciones y acuerdos de los distintos niveles participantes en este proceso de Reforma. La Educación Tecnológica y en particular su nivel superior relacionado con el diseño y con los procesos productivos, las ingenierías aparecen en forma natural como el catalizador del proceso de desarrollo tecnológico ya que éste se sustenta, necesariamente, en una masa crítica con la formación tecnológica y científica que hace posible la realización de los planes y programas nacionales. En el mes de agosto de 1992 se llevó a cabo la Primera Reunión Nacional de Directores de Institutos Tecnológicos para la Reforma de la Educación Superior Tecnológica, que congregó, en Manzanillo, Colima, a la totalidad de los directores de los institutos. En esa reunión se plantearon una serie de considerandos que enmarcan toda la Reforma de la Educación Superior Tecnológica y que, la ubican en el proceso de transformación que se está dando en todo el Sistema Educativo Nacional. 5 Se reconoció el papel decisivo de la educación en todos sus niveles, desde el ciclo básico -actualmente inmerso en un profundo proceso de transformación en sus contenidos y métodos educativos, las formas de organización y administración de los servicios, y en la valoración de la función magisterial- hasta el de la educación superior. En este último se destacó el papel fundamental que ha tenido y debe seguir teniendo la educación tecnológica como elemento estratégico para que el país se incorpore de manera efectiva al contexto internacional del siglo veintiuno. De ahí, que la Secretaría de Educación Pública convocara a los directores a que a partir de esa misma reunión comenzaran los trabajos para realizar una Reforma de la Educación Superior Tecnológica acorde con las nuevas condiciones y las necesidades de desarrollo que demanda nuestra sociedad, en la cual se consideran como retos fundamentales: la calidad académica, la eficiencia del Sistema de Educación Tecnológica y la pertinencia de los estudios, especialidades y capacitación que ofrece. En el evento, los directores de los institutos tecnológicos, después de debatir sobre esos tres grandes aspectos, acordaron las tareas a realizar para dar cumplimiento a la Reforma, así como las líneas de acción, los objetivos y las estrategias. Estas propuestas surgieron de un análisis sobre las condiciones de la educación tecnológica y, en particular, de los institutos tecnológicos. En ese análisis se identificaron seis aspectos fundamentales para orientar la Reforma y enfrentar los retos de calidad, eficiencia y pertinencia académica. 6 Los aspectos a considerar son : Reforma académica. Capacitación y actualización docentes. Aseguramiento de la excelencia. Participación de la sociedad. Atención integral de las necesidades regionales. - Consolidación de la infraestructura y equipo. Como consecuencia de esa reunión, se decidió abordar de manera inmediata los trabajos relativos a los planes y programas de estudio con el propósito de llevar a cabo una revisión de las carreras que permitiera su racionalización y actualización conforme los resultados primarios del diagnóstico. Para ello, en septiembre de 1992 se procedió a organizar una comisión integrada por representantes académicos de las áreas centrales de la SEIT, para la coordinación de las actividades relacionadas con esta revisión; posteriormente, en el mes de noviembre se realizaron reuniones técnicas de expertos de los institutos tecnológicos agrupados por áreas disciplinarias con objeto de establecer las propuestas para la racionalización de las carreras y los nuevos planes de estudio. En enero de 1993 se organizó otra serie de reuniones para completar y sustentar las propuestas. En ellas participaron diversos especialistas sobre las tendencias en la formación tecnológica tanto de instituciones nacionales como extranjeras, así como en los criterios de evaluación que se aplican nacionalmente en las carreras de educación superior tecnológica. Posteriormente, en febrero y marzo de ese mismo año se reúne de nueva cuenta a los expertos de los institutos para analizar el desarrollo de cada una de las nuevas carreras y consolidar las propuestas. En el mismo mes de marzo, se llevó a cabo la Reunión Nacional de Academias de los Institutos Tecnológicos en la ciudad de Boca del Río, Veracruz, con la participación de 1,600 destacados profesores y autoridades académicas; en ellas se debatió en torno a las líneas generales de la Reforma Académica y de las características de los planes de estudio propuestos y, posteriormente, se formaron mesas de trabajo, una para cada una de las carreras propuestas como resultado de la racionalización, iniciándose con ello, la creación de los Comités de Reforma Académica de la Educación Superior Tecnológica. A raíz de las observaciones vertidas por las academias se agregó el Comité de Reforma para la Licenciatura en Biología, quedando finalmente 19 Comités. En forma paralela, y con el mismo fin, las propuestas fueron sometidas a consideración de profesionistas de reconocido prestigio en el campo y de las organizaciones de profesionales de las carreras. En la mesa de trabajo en que se analizó la propuesta del plan de estudios para Ingeniería en Materiales -resultado de las actividades realizadas previamente por el grupo de expertos de los institutos tecnológicos- se tomaron los siguientes acuerdos: Aceptar la reestructuración de las carreras de Ingeniería Industrial en Siderurgia e Ingeniería Metalúrgica que se ofrecen en los institutos, en una sola que permita ofrecer una formación genérica en este campo y complementarla, en la parte final del plan de estudios, con la de especialidad, cuyos créditos fueran 334 y de 86 respectivamente. Continuar el proceso de análisis de la propuesta para Ingeniería en Materiales al seno de las academias en los planteles. Formar el Comité de Reforma de la Carrera de Ingeniería en Materiales encargado de analizar, valorar e integrar las aportaciones hechas en la propia Reunión Nacional, en las academias de los planteles, e incluso de las vertidas por Dicho comité se integró por académicos de los los especialistas externos. diferentes institutos tecnológicos representado por un Presidente y un Secretario; quienes fueron elegidos por su desempeño y preparación profesional. Las 19 carreras propuestas y los principales resultados y planteamientos de la Reforma Académica se editaron y distribuyeron a la comunidad académica de los institutos tecnológicos para que su debate permitiera enriquecerlos. Las aportaciones recibidas por el Comité de Reforma se integraron a lo largo de varias sesiones de trabajo realizadas durante el período comprendido entre mayo de 1993 y julio de 1994. Estas fueron : un plan de estudios cuya estructura curricular se basa en el nuevo modelo de Educación Superior Tecnológica, resultando una parte genérica con un fuerte soporte científico tecnológico, una área de especialidad y una de residencia profesional; el aval de los lineamientos para la definición de especialidades y mecanismos para el establecimiento de las residencias profesionales; así como el diseño de las especialidades en Metalurgia del Hierro y del Acero y en Diseño de Empresas y Factibilidad Económica, quedando a cargo de los Institutos Tecnológicos el diseñar aquellas que sean acordes a las necesidades del entorno. 9 El documento tiene una estructura de 5 capítulos y 3 anexos. En el primero de ellos se presenta un breve panorama sobre los orígenes y evolución de la carrera de Ingeniería en Materiales en los institutos tecnológicos, así como de las razones de esta evolución, hasta llegar al diagnóstico sobre los dos planes de estudio que se ofrecían en el área de los materiales y cuya racionalización y ajuste a las necesidades actuales dio por resultado el plan de estudios que se presenta en el quinto capítulo de este documento; el segundo capítulo tiene por objeto plantear en forma muy general cuál ha sido el desarrollo de la industria de los materiales en nuestro país y cuáles se perfilan como las demandas más importantes para desarrollar este campo de la ingeniería. El tercer capítulo presenta los objetivos planteados para la carrera de Ingeniería en Materiales, es decir, de la formación que ofrecen los institutos tecnológicos y de los medios con que cuentan para lograrla; en el cuarto capítulo se describen los rasgos más significativos del perfil profesional del Ingeniero en Materiales destacando el tipo de actividades y funciones que desarrolla en el campo laboral, así como las actitudes deseables para su desempeño; el quinto y último capítulo del documento corresponde al nuevo plan de estudios, en él se describen sus principales características en relación con la orientación y estructura, poniendo énfasis en el sentido de cada uno de los tres ángulos a partir de los cuales se organiza el plan como estrategia educativa, asimismo, en el capítulo se hace referencia a criterios de operación del plan de estudios que se esquematizan en una retícula y se presenta el listado de todas las asignaturas del plan, sus objetivos, la cantidad de créditos y los programas de estudio de la carrera genérica. También contiene dos anexos que presentan las especialidades diseñadas para la carrera de Ingeniería en Materiales. Por último, en el anexo 3 se describen con más detalle los objetivos, perfil, nombre y número de créditos de las asignaturas de los planes de estudio que fueron analizados para derivar la nueva carrera. 10 El desarrollo de las industrias metalúrgica y siderúrgica en algunas regiones del país al inicio de la década de los 70 condujo a que el sector educativo, a través del Sistema Nacional de Educación Tecnológica, y como respuesta a la necesidad de profesionales capacitados que coadyuvaran en el desarrollo de dichas industrias, creara en 1973 la carrera de Ingeniería Industrial en Siderurgia en el Instituto Tecnológico de Morelia y, en 1975, la carrera de Ingeniería Metalúrgica en el Instituto de Saltillo. Desde su origen, la carrera de Ingeniería Industrial en Siderurgia contó con una estructura académica que abarcaba un tronco común y tres especialidades: Aceración, Deformaciones Plásticas y Fundición. A siete años de su creación, el Instituto Tecnológico de Morelia, a través de la academia de Ingeniería Industrial en Siderurgia, realizó un trabajo de análisis curricular de la carrera, con el objeto de actualizar el plan de estudios. Este trabajo se basó en los siguientes razonamientos: -Eliminar la aparente especialización planteada en la organización curricular, ya que el peso crediticio de la especialización se reducía a 20 créditos cubiertos en sólo dos materias. -Promover una mayor interacción entre la institución y el sector productivo, contando para ello con la participación de especialistas de SICARTSA, principal empleador de los egresados de la carrera. El principal resultado de ese trabajo fue la eliminación de las especialidades, así la carrera quedó sólo con la formación general(*). No se logró una definición clara y precisa de la relación institución-sector productivo, aunque sí se avanzó, en ello, (*) El objetivo de la carrera, el perfil profesional, y las asignaturas de esta carrera se presentan en el anexo 3. pues a partir de ese año los alumnos realizaron visitas y prácticas en las instaAdemás, especialistas de la misma ofrecieron laciones de esa empresa. conferencias a los estudiantes sobre algunos temas vinculados con la producción siderúrgica. En cuanto a la carrera de Ingeniería Metalúrgica, creada en 1975, en el Instituto Tecnológico de Saltillo, su estructura académica quedó integrada por un área general básica y tres especialidades: Tratamiento de minerales, Control de calidad y Procesos. Cabe señalar que la orientación y estructura del plan de estudios de esta carrera tomaron en cuenta los planteamientos establecidos por el Instituto Politécnico Nacional para la Ingeniería en Metalurgia. En 1980 se decidió reestructurar la carrera, como sucedió en el Instituto Tecnológico de Morelia, considerando por un lado un criterio de carácter eminentemente académico administrativo, pues la especialidad de Tratamiento de minerales nunca operó y la de Control de calidad tenía poca demanda. Por otro lado se buscaba satisfacer las necesidades industriales de esa época, ya que Altos Hornos de México e HYLSA, principalmente, requerían profesionales formados con una carrera enfocada hacia la fundición y los procesos ferrosos. Con esta reestructuración la carrera quedó como Ingeniería Metalúrgica en Procesos, desaparecieron las tres especialidades mencionadas, se modificaron los contenidos de algunas materias del plan de estudios, aunque su denominación fue la misma. Para coadyuvar al desarrollo industrial de los Estados de Chihuahua y Zacatecas, en 1982 la Dirección General de Institutos Tecnológicos decidió crear en esas entidades la carrera de Ingeniería Metalúrgica en Procesos, adoptando el plan de estudios generado en el Instituto Tecnológico de Saltillo (1980), misma que, en 1983 tomó el nombre de Ingeniería Metalúrgica. 12 En 1990, con la finalidad de actualizar el plan de estudios vigente hasta ese momento, y con la participación de los profesores de los Institutos Tecnológicos de Saltillo, Chihuahua y Zacatecas, promovida por la Dirección General de Institutos Tecnológicos, se llevó a cabo la Reunión Nacional de Revisión Curricular de la carrera de Ingeniería Metalúrgica para incorporar los avances generados en esta disciplina metalúrgica. Los objetivos de la carrera, perfil del egresado y actualización de los contenidos obtenidos de esta reunión mejoraron el plan anterior, pues se apegaban a los conocimientos y habilidades que debía tener un ingeniero metalúrgico. Además en ese trabajo de actualización participaron, los profesores de los institutos, con lo que se incorporó la experiencia académica acumulada por estos docentes y se incrementó la calidad del plan de estudios. Sin embargo, por diversas razones este plan de estudios nunca entró en operación, aunque sirvió de base para los trabajos de reestructuración de los planes de estudios de las carreras de Ingeniería Industrial en Siderurgia e Ingeniería Metalúrgica realizados en 1992. Estos cambios derivaron de las acciones propuestas en la Primera Reunión Nacional de Institutos Tecnológicos para la Reforma de la Educación Tecnológica (Manzanillo, agosto 1992). Con la participación de los Institutos Tecnológicos de Morelia, Zacatecas, Chihuahua y Saltillo se identificó que ambas carreras presentaban diferencias y semejanzas. Dentro de las primeras destacó la organización curricular, objetivo y perfil profesional (ver anexo 3); con respecto de las segundas, el número de asignaturas, los contenidos temáticos, número de créditos y horas de teoría y práctica. 13 En cuanto a la organización curricular, la carrera de Ingeniería Industrial en Siderurgia estructuraba sus asignaturas en tres troncos: Ingeniería, con 33.2 % del total de créditos; Ingeniería Industrial, con 28.0 % y Siderurgia, con 38.8 %. En Ingeniería Metalúrgica, aunque no se tenía una estructura definida, las asignaturas se agrupaban en: comunes a la Ingeniería, con 35.2 % del total de créditos, y comunes a la Ingeniería Metalúrgica con el 64.8 % restante. De lo anterior se destaca que aunque no había semejanzas en la estructura formal, al menos porcentualmente existía una similitud entre los créditos totales asignados a las asignaturas comunes a la ingeniería (33.2 y 35.5 % respectivamente). Las semejanzas, como quedó establecido se encontraban en el número de asignaturas, créditos totales y en las horas de teoría y práctica, según se muestra en el siguiente cuadro: CUADRO 1. Distribución del número de materias, créditos y horas teóricas y prácticas de los planes de estudio de las carreras de Ingeniería Industrial en Siderurgia e Ingeniería Metalúrgica. CARRERA MATERIAS CREDITOS HORAS TEORIA Ingenierla Industrial en Siderurgia Ingenieria Metalúrgica HORAS PRACTICA 46 380 164 52 46 360 156 68 Con relación a las asignaturas, en 23 de ellas (50 % del total), 20 tenían el mismo nombre, e inclusive los mismos contenidos temáticos; en las otras tres, los nombres y sus contenidos las hacían compatibles. Lo anterior, aunado a la necesidad de hacer un uso más racional de los recursos con que operaban ambas carreras, al desarrollo tecnológico y al uso de nuevos materiales a nivel nacional e internacional llevó, en ese mismo año, a la decisión de fusionarlas en una sola con el nombre de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, tratando de abarcar los procesos industriales de materiales cerámicos, refractarios, vidrios, polímeros, materiales compuestos, etc, que no estaban considerados en la formación de los estudiantes. Sin embargo, después de realizar varias consultas en reuniones con expertos y grupos técnico académicos de los institutos se propuso en el marco de la Reforma Académica de la Educación Superior Tecnológica, en enero de 1993, crear la carrera de Ingeniería en Materiales, considerando que en el ámbito industrial y educativo internacional, se hacía una clasificación de los materiales (cerámicos, polímeros, compuestos y metálicos) que incorporaba a la metalurgia y a la siderurgia. En esos encuentros, además de analizar la propuesta de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, se enfatizó en el análisis del panorama educativo nacional e internacional, y en el establecimiento de estándares que hicieran a la educación superior tecnológica, equiparable con la de otros países. Se consideró que la problemática existente prevalecería de no restructurarse dichas carreras, lo que además provocaría el descenso de la matrícula de primer ingreso. En marzo de 1993, durante la Reunión Nacional de Academias de los Institutos Tecnológicos realizada en Veracruz, se presentó la propuesta del plan de estudios y la estructura curricular de la carrera de Ingeniería en Materiales. Destacados profesores de los institutos, analizaron la propuesta. Las conclusiones de esta reunión se difundieron a las academias de los planteles. En mayo del mismo año se reunió el Comité de Reforma para estudiar las observaciones, comentarios y aportaciones. Con base en ello se consolidó la propuesta definitiva de la presente carrera. 15 En síntesis, la Dirección General de Institutos Tecnológicos, con los Institutos Tecnológicos de Saltillo, Chihuahua, Zacatecas y Morelia han generado experiencias y, desde luego, madurado sus mecanismos para apoyar la formación de profesionistas que respondan a las demandas inmediatas del sector productivo e impulsen su desarrollo en el mediano plazo. Estas experiencias permiten hacer un balance de los resultados alcanzados y perfilar algunas necesidades que deben ser retornadas para hacer más pertinente el tipo de formación. Se trata de que el egresado de nivel superior sea un profesional de la Ingeniería en Materiales, vinculado con el desarrollo de este campo y con las necesidades que plantea el sector productivo a corto y mediano plazos. 16 2. FUNDAMENTAClON Durante los últimos 30 años la industria nacional relacionada con el ramo de los materiales se ha diversificado de manera palpable. Sus productos no sólo se observan en el campo industrial, sino en casi todos los ámbitos de la vida social. Así, uno de los retos que enfrenta es la producción de materiales de calidad, con criterios de fabricación más rigurosos en la generación de bienes y servicios. Esto creará la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías que mejoren los procesos convencionales de producción de materiales. El desarrollo de nuevos materiales que sustituyan a los tradicionalmente derivados de las industrias siderúrgica y metalúrgica, en el ámbito internacional, se debe a la incorporación de innovaciones científicas y tecnológicas que han permitido resolver problemas más complejos y variados. Prueba de ello son los cerámicos, los materiales compuestos, los polímeros y las nuevas aleaciones; piedra angular para un gran universo de aplicaciones en nuestra sociedad: telecomunicaciones, instrumentos quirúrgicos, computadoras, construcciones, transporte, etcétera. Otro factor que ha impactado en el desarrollo de los materiales resultado de una serie de cambios en el orden económico mundial, ha sido la crisis actual que afecta la industria siderúrgica y metalúrgica. El impacto de las innovaciones tecnológicas en el ámbito de los materiales evidencia la necesidad de formar recursos humanos que superen la actual preparación de los egresados de la educación superior tecnológica en nuestro país, quienes al ser absorbidos por las distintas ramas de la industria y los servicios deben capacitarse en la práctica, lo cual, evidentemente, tiene un alto costo y repercute negativamente en la productividad y en la calidad. 17 Respecto de lo anterior se sabe que el campo de los materiales tiene un amplio potencial, cada una de sus ramas abre un campo de investigación y aplicación tan vasto que exige orientar con precisión la formación de los recursos humanos que se emplearán en él. Esta formación debe estar acorde con las características y desarrollo del campo de los materiales y que no sólo responda a las condiciones actuales del mercado de trabajo, sino que actúe como agente que coadyuve a impulsar la modernización del sector productivo. Para lograrlo es indispensable que los conocimientos científicos sean consistentes para permitir, por un lado, la comprensión y el manejo de las tecnologías del área de los materiales, y por otro, su incursión en el desarrollo tecnológico. Lo anterior contrasta con el hecho de que los ingenieros, principalmente, durante su formación reciben conocimientos generales aplicados a la operación de los procesos productivos industriales, descuidando otros aspectos relevantes para su formación integral como los sociales y económicos. Por lo tanto, formar un profesional representa un reto importante para la educación superior tecnológica, para que pueda desempeñar un papel prioritario en la solución de la problemática relativa a la asimilación, transferencia e innovación tecnológicas en materiales, además de tener una formación que le permita entender el entorno social en el que se desempeña su función profesional. Una respuesta oportuna y con gran futuro para enfrentar este reto es el establecimiento de la carrera de Ingeniería en Materiales en los Institutos Tecnológicos, derivada de la Reforma de la Educación Superior Tecnológica. Para apoyar lo anterior se presentan los siguientes argumentos que justifican la existencia de la carrera citada. 18 La problemática identificada alrededor de los planes de estudio precedentes (Ingeniería Metalúrgica e Ingeniería Industrial en Siderurgia), derivada del diagnóstico sobre la Educación Superior Tecnológica, evidenció que no obstante haber cumplido con eficacia sus funciones, es necesario reconocer que su relevancia no ha sido del todo satisfactoria, dado que se enfocaron primordialmente hacia el problema cuantitativo de la demanda social. Y no se establecieron mecanismos de interrelación con los sectores de la producción. Esta deficiente vinculación propició una separación entre las instituciones y dicho sector, provocando la inexistencia de mecanismos que dieran atención a las diversas necesidades regionales. Lo anterior permite concebir la problemática de acuerdo con las necesidades identificadas, ante las cuales la Ingeniería en Materiales se enfrentará. Por otra parte, las especialidades tradicionales de la carrera de Ingeniería en Materiales, como la metalurgia del hierro y el acero, la fundición, la siderurgia, la metalurgia no ferrosa, serán propiamente sustituídas por las de nuevos materiales como los cerámicos, polímeros y compuestos incluyendo fibras ópticas y de carbono, así como de nuevas aleaciones ligeras y resistentes, todo ello optimizando el uso de los recursos materiales y energéticos de los procesos industriales actuales. Así mismo, con la llegada de cada vez más materiales especiales de alta pureza y conductividad para nuevas aplicaciones e l e c t r ó n i c a s y d e e q u i p o s computacionales e instrumentos, las especialidades emanadas de las de electrónica física y electrónica del estado sólido harán que cada vez más esta disciplina potencie especialidades de muy alta complejidad y especialización que demandarán una virtual redefinición de la estructura genérica hacia una Ingeniería física (Engineering Physics) como en la actualidad se le conoce. 19 Para las especialidades de seguridad en los procesos, factibilidad de los proyectos de materiales, y en general, para las especialidades relativas a la administración industrial y a la gestión tecnológica, es menester que se potencie la interacción de equipos de procesos y nuevas tecnologías con la capacitación del personal, además de los relativos a la ética, al derecho institucional y laboral, así como a la gestión eficiente. En los siguientes apartados se presenta de manera específica el producto de la Reforma concretado en la carrera de Ingeniería en Materiales. Se espera que su puesta en operación permita que esta carrera satisfaga las expectativas que requiere el aparato productivo y corresponda con los intereses de la sociedad, a través de programas de estudio congruentes, con la excelencia requerida y con egresados capacitados científica y tecnológicamente para participar eficazmente en el proceso de transformación tecnológica en apoyo de la modernización del país. 20 3. OBJETIVO DE LA CARRERA Los institutos tecnológicos pretenden formar a los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Materiales como profesionales analíticos y creativos, preparados para realizar actividades de control, evaluación, innovación e investigación de la tecnología en materiales, que apoyen la solución de problemas del sector industrial y de servicios y favorezcan la obtención de materiales de calidad, actuando como agentes de cambio en su área y comprometidos con la problemática nacional. Para lograrlo, los institutos tecnológicos ofrecen: -Una estrecha vinculación institucionalizada con el sector productivo. -Una preparación actualizada acorde con las necesidades regionales, mediante un plan de estudios flexible que garantice la formación en el campo básico de la Ingeniería en Materiales y que permita profundizar en alguna rama o campo de aplicación específico para atender las distintas demandas del entorno; su revisión periódica permitirá actualizar sus contenidos y su orientación. -Un programa de superación académica continua que tenga como uno de sus parámetros los estándares internacionales para la formación en este tipo de ingenieros. -Un programa de equipamiento permanente que permita contar con sistemas y equipos modernos. -Sistemas de apoyo para tener información actualizada de distintas fuentes y países. 21 -El desarrollo de actividades que fomenten la creatividad en el terreno de la Ingeniería en Materiales y que fortalezca el dominio de conocimientos de las ciencias básicas en que se apoya (concursos, exposiciones etc.). 22 4. PERFIL PROFESIONAL A partir del desempeño esperado para un Ingeniero en Materiales, a continuación se presentan los principales rasgos que definen su perfil, según el tipo de actividades que desarrolla, de las habilidades indispensables para su desempeño y de actividades llevadas a cabo para lograr sus propósitos. Este perfil constituye un importante marco de referencia para identificar las características fundamentales que debe presentar la formación del estudiante, de tal manera que sus conocimientos correspondan al papel que desempeñará como profesionista. Por lo tanto, el Ingeniero en Materiales tendrá la capacidad para: -Diseñar, controlar y optimar procesos de obtención de los materiales. -Diseñar y controlar métodos de protección contra la degradación de los materiales. -Participar en la investigación y desarrollo de materiales. -Simular y optimar la operación de procesos para la obtención de materiales. -Proporcionar apoyo técnico a la industria y a las instituciones del ramo de los materiales. -Caracterizar, por medio de técnicas de laboratorio, las propiedades de los materiales, procesos y productos. -Planear, controlar y evaluar la calidad de los materiales y los productos. -Aplicar los principios básicos para participar en la administración de recursos en los procesos de elaboración de materiales. -Participar en actividades de apoyo a la educación técnica. -Aplicar sus conocimientos con honestidad, ética profesional y espíritu emprendedor, de acuerdo con su entorno y su función social. El Ingeniero en Materiales estará capacitado, además, para colaborar de manera coordinada con el personal técnico y administrativo de las empresas públicas y privadas relacionadas con el ramo de la extracción, de la manufactura, de la transformación y de metalmecánica, así como con el personal de instituciones educativas y de investigación. 34 5. PLAN DE ESTUDIOS DE REFORMA (1993). Orientación Con el propósito de cumplir con los objetivos de las instituciones que conforman el sistema tecnológico, la carrera de Ingeniería en Materiales, a través de su plan de estudios, pretende formar profesionistas que colaboren en el desarrollo de la sociedad. Para lograrlo, el citado plan presenta las características que definen las cualidades del trabajo diario en los institutos tecnológicos y, particularmente, en la formación de los estudiantes. -Conocimientos básicos e ingenieriles aplicados en el área de los materiales. -Flexibilidad para elegir una determinada especialidad en función del interés personal y profesional de sus alumnos, y de las necesidades de la industria de la región. -Desarrollo en la capacidad para solucionar problemas reales, vinculados con el desarrollo de materiales. -Capacitación para el conocimiento y desarrollo de habilidades en el manejo de equipo, instrumental, técnicas y sistemas actualizados. -Formación personal para desarrollar la capacidad de comunicación con los compañeros y otros profesionistas. -Desarrollo de las habilidades para el autoaprendizaje y la búsqueda de información. -Fomentar la vinculación con el sector productivo de su entorno regional, a través de la formación académica y su residencia profesional. 25 Estructura Para cumplir con su orientación, objetivo y de acuerdo con el perfil profesional del egresado, el plan de estudios de la carrera de Ingeniería en Materiales puede describirse desde tres ángulos distintos, pero complementarios entre sí que permiten conjuntar varios propósitos en la formación de los estudiantes: por un lado, se organiza en dos grandes bloques que se dividen de acuerdo con el carácter de la formación que ofrecen, el primero es el que corresponde a la formación genérica y el segundo a la especialidad. Por otro lado, esta estructura puede abordarse de acuerdo con cuatro áreas curriculares, cada una de las cuales se refiere a los tipos de conocimiento indispensables en la formación de los ingenieros: ciencias básicas y matemáticas, ciencias de la ingeniería, diseño de ingeniería y ciencias sociales y humanidades. Por último el plan de estudios también puede ser desagregado en aprendizajes escolar y extraescolar. En este sentido, el plan incorpora, como recurso didáctico, la realización de una residencia en el sector social o productivo, ubicada en la última parte del mismo plan. Con respecto al primero de los ángulos anteriormente mencionados, el bloque más amplio es el denominado formación genérica; éste ofrece los conocimientos y habilidades básicas de la Ingeniería en Materiales, que permitan al egresado desempeñarse en esta área de la ingeniería de una manera eficiente y con los elementos necesarios para colaborar en sus diferentes ámbitos de aplicación y desarrollo. Este es el bloque más importante del plan de estudios, ya que representa el 79.5 % del total de créditos obtenidos de manera escolarizada (334 de 420). (*) Cabe destacar que al analizar la estructura del plan se asignan los 20 créditos 26 que corresponden a la residencia Asimismo, de las 201 horas-semestre que integran las asignaturas del bloque de formación genérica, 133 (66.1 Oh) corresponden a las actividades teóricas y las 68 restantes (32.9 %) a las prácticas. Con ello se avanza en la disposición de 100 horas-semestre de trabajo práctico, planteada en los lineamientos de la Reforma, en congruencia con la tendencia internacional a este respecto. El segundo bloque que corresponde a la especialidad, tiene como función principal complementar la formación básica con la ampliación o profundización de los conocimientos en un campo específico de la disciplina. Busca que los estudiantes resuelvan aspectos tecnológicos específicos de la Ingeniería en Materiales y que, por su estructura y orientación, intervengan en el campo profesional. Asimismo se constituye en un espacio flexible del plan de estudios para que el estudiante incursione en algún campo de su interés. La especialidad responde a las necesidades del sector productivo, ya que se definirá con la participación de éste, tomando en cuenta las características propias del desarrollo regional. Con base en la experiencia de operación de las especialidades surgidas en las carreras anteriores a este plan, en la carrera que nos ocupa, la especialidad se ubica en alguna rama de la Ingeniería en Materiales, lo cual permite abordarla con la cantidad de créditos asignada y sin que se caiga en una especialización ficticia que limite al egresado para aplicar dichos conocimientos. El total de créditos para este bloque es de 20.5 % (86 de 420) Ver gráfica 1. 37 Gráfica 1. Distribución de créditos en los bloques de formación genérica y especialidad. bpecialidad 86 crbdditos Formación genérica 3 3 4 créditos 79.5% (‘) En este caso no fueron considerados los 20 créditos asignados a la residencia. Especialidades Con base en lo anterior a continuación se enlistan algunas especialidades, las cuales fueron definidas por el Comité de Reforma de Ingeniería en Materiales, a partir de las propuestas presentadas en la Primera Reunión Nacional para el Fortalecimiento de la Reforma Académica de la Educación Superior Tecnológica, realizada en la ciudad de México en julio de 1994. En este mismo sentido, se mencionan algunos campos de la Ingeniería en Materiales que pueden dar lugar a otras especialidades que resuelvan necesidades regionales, e incluso nacionales o que surjan como resultado del avance tecnológico mundial. 28 Especialidades definidas : (créditos opcionales) Metalurgia del hierro y el acero. Diseño de Empresas y Factibilidad Económica. Especialidades propuestas : Fundición. Cerámicos. Corrosión y protección. Procesos de conformación y acabado. Metalurgia no ferrosa. Seguridad en ingeniería en materiales. Polímeros. Materiales compuestos. En el cuadro 2 se describen los propósitos de cada una de las especialidades propuestas. 29 CUADRO 2 NOMBRE Fundición. PROPOSITO Formar a los estudiantes en la fabricación de piezas de fundiciones ferrosas y no ferrosas, involucrando las diferentes etapas del proceso: preparación de arenas, fabricación de corazones, moldeo, vaciado y desmoldeo. Cerámicos. Formar a los estudiantes en la elaboración y aplicación de cerámicas, vidrios y refractarios, basándose principalmente en las propiedades fisicas y químicas de estos materiales. Corrosión y protección. Formar a los estudiantes en el análisis de los mecanismos de corrosión y degradación de los materiales, así como en las tecnicas de protección contra esos fenómenos, basándose en conocimientos químicos, termodinámicos y electroquímicos. Procesos de conformación y Formar a los estudiantes en procesos como laminación, forja, estampado, acabado. embutido, estirado, etc., de piezas fabricadas principalmente con materiales metálicos, basándose en las propiedades mecánicas de esos materiales. Metalurgia no ferrosa. Formar a los estudiantes en la fabricación de productos elaborados por medio de procesos hidrometalúrgicos, electrometalúrgicos y pirometalúrgicos principalmente, a partir de materiales metálicos no ferrosos. Seguridad en ingeniarla en materiales. Preparar al estudiante para que participe en programas de seguridad, higiene industrial, protección contra incendios, protección radiológica, seguridad y salud ocupacional. Polfmeros. Formar al estudiante en la fabricación y aplicación de polfmeros basándose en sus estructuras, mecanismos de polimerización y en su comportamiento. Materiales compuestos. Formar a los estudiantes en los procesos de fabricación de materiales producidos por la combinación de metales, metal y cerámica, metal y polfmeros, cerámicas y polfmeros. Areas curriculares Con relación al segundo ángulo, áreas curriculares, la formación del egresado de esta carrera integra, al igual que todos los planes de estudio para las carreras de ingeniería impartidas en los institutos tecnológicos, cuatro grupos de asignaturas: ciencias básicas y matemáticas; ciencias de la ingeniería, diseño de ingeniería, y ciencias sociales y humanidades. A continuación se describen las características de cada una de estas áreas. 30 Area de ciencias básicas y matemáticas. Los conocimientos que integran esta área corresponden a la base matemática necesaria, enfatiza en los conceptos y principios más que en los cálculos. No sólo incluye cálculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales, tópicos de probabilidad y estadística, álgebra lineal, análisis numérico y cálculo avanzado, sino también el uso de paquetería informática para el álgebra simbólica y el cálculo. Esto permitirá al estudiante enfrentar problemas más complejos. En este sentido ofrece las bases de conocimiento y razonamiento que permitan incursionar en el campo de los materiales. Los créditos asignados son 112 y corresponden al 33.5 % del total de los que abarcan todas las áreas, en congruencia con los rangos planteados en el marco de la Reforma Académica de la Educación para las carreras de ingeniería, ya que en ellas se recomienda que sean de 30 a 35 % para este grupo de asignaturas(*) Area de ciencias de la ingeniería Las asignaturas de esta área tienen su apoyo en las matemáticas y en las ciencias básicas. Esto permite la aplicación creativa del conocimiento; asimismo establecen un puente entre las ciencias básicas y las matemáticas y la práctica de la Ingeniería en Materiales. Esta área tiene asignados 100 créditos que corresponden al 30.0 % del total de los que integran todas las áreas curriculares. (*) Es necesario aclarar que el rango establecido para la Reforma Académica se refiere al plan de estudios en su totalidad y que los descritos aquí para la carrera de Ingeniería en Materiales se refieren exclusivamente al sector de formación genérica, puesto que la composición especifica del plan de estudios variará de acuerdo con la especialidad de que se trate, e inclusive, de la residencia que complemente el total de créditos de los alumnos. Sin embargo, esos rangos servirán como referencia, ya que se compararán con los datos de la formación genérica vistos como tendencia en la composición final. 31 Los temas integrantes son: mecánica, termodinámica, ciencia de los materiales, fenómenos de transporte, circuitos eléctricos y electrónicos y ciencia computacional (incluyendo programación). A estos se agregan fisicoquímica, control de calidad, diagramas de equilibrio, caracterización estructural, física del estado sólido, mineralogía y cristalografía, solidificación y balance de materia y energía. Area de diseño de ingeniería Este grupo de asignaturas ofrecen al estudiante la posibilidad de comprender el diseño de ingeniería como un proceso de toma de decisiones, en el cual las ciencias básicas, las matemáticas y las ciencias de la ingeniería son aplicadas para convertir recursos óptimamente, es por ello que esta área será apoyada por métodos y estrategias pedagógicas que vinculen en forma estrecha la teoría con la práctica. Esta área tiene asignados 90 créditos, lo que representa el 27 % del sector de formación genérica. Dentro de los elementos fundamentales del proceso de diseño destaca el establecimiento de objetivos y criterios, la síntesis, el análisis, la construcción, el experimento y la evaluación. La aplicación del proceso de diseño en la Ingeniería en Materiales comprende los tópicos: materiales compuestos, procesos de fabricación, tratamientos térmicos, introducción a la ciencia de los polímeros, cerámicos, propiedades mecánicas de los materiales, procesos pirometalúrgicos, corrosión y degradación de materiales y preparación de materias primas. 32 Area de ciencias sociales y humanidades Esta área tiene el propósito de ampliar la formación del estudiante al ofrecerle asignaturas que complementen su formación con algunos elementos del contexto en el que se desempeñará, y que son importantes para que realice de mejor manera sus actividades, ya que la aplicación óptima de la Ingeniería en Materiales requiere que los estudiantes tengan una formación más amplia e integral. Además de conocimientos sólidos de ciencias básicas y matemáticas, de ciencias de la ingeniería y de diseño de ingeniería, los profesionales de la actualidad requieren de habilidades formativas como: poder comunicarse de manera oral y escrita, así como conocimientos básicos generales en aspectos económicos y administración. Esta área tiene asignados 32 créditos que corresponden al 9.5 % del total que comprende a las cuatro áreas curriculares; queda cerca del límite inferior de lo recomendado por el modelo curricular de la Reforma Académica, que es de 10 %. Será seguramente ampliado al retornar las especialidades, tal como la plantea el modelo curricular. Los contenidos programáticos que abarcan las asignaturas de esta área tienen congruencia con la concepción universalmente. aceptada de que las humanidades representan la rama del conocimiento que concierne al hombre y su cultura. Mientras que las ciencias sociales son los estudios de las relaciones entre los individuos y la sociedad. Esta área incide en la carrera con: administración, introducción a la ingeniería en materiales, metodología de la investigación, desarrollo social y profesional, relaciones industriales e historia de la ciencia y la tecnología. 33 La gráfica 2 muestra de manera esquemática la participación porcentual de cada una de las áreas curriculares con respecto a la formación genérica del plan de estudios; en dicha gráfica se establece la comparación de los porcentajes asignados a cada área con relación a los recomendados en el modelo curricular de la Reforma Académica. Asimismo, el cuadro 3 presenta el listado de asignaturas que corresponden a cada área curricular; conviene reiterar que en él sólo se incluyen las asignaturas de la formación genérica, esto es, de aquellas que cursarán todos los estudiantes de Ingeniería en Materiales en los distintos institutos tecnológicos del país. Gráfica 2 Porcentaje de créditos por área curricular. I ! 30 La columna de la izquierda corresponde al Intervalo recomendado por los Comités de Reforma, partiendo de experiencias internacionales para la formación de ingenieros. La columna de la derecha representa el porcentaje correspondiente a las asignaturas que incluye el sector de formación genérica del plan de estudios de Ingeniería 34 en Materiales. CUADRO 3. Asignaturas por área curricular AREAS ASIGNATURAS HORAS TEORIA Ciencias básicas y Matemáticas I matemáticas Matemáticas II 3 3 Matemáticas Matemáticas 4 3 Qufmica 4 Qufmica analítica Análisis instrumental 3 3 Métodos III IV HORAS CREDITOS PRACTICA 2 8 2 8 2 2 10 8 2 10 2 2 8 8 8 numericos 4 0 Probabilidad y estadística 3 2 8 Ffsica I 4 2 10 4 0 8 4 2 0 10 4 4 2 10 2 4 8 4 0 8 Termodinámica 4 2 10 Control de calidad Dibujo 4 0 8 0 4 4 Diagramas de equilibrio C a r a c t e r i z a c i ó n e s t r u c t u r a l ._ 4 4 2 10 2 Ffsica del estado sólido 4 2 10 10 Programación Fundamentos electrónica Qufmica de y electricidad, magnetismo orgánica Ciencias de la Fisicoquímica ingenierfa Instrumentación y fundamentos de control Transporte de 8 momento Mineralogfa y cristalografía 2 2 8 Solidificación 4 0 8 Balance de materia y energfa 4 0 8 Diseño de Materiales compuestos 4 2 10 ingenierfa Procesos de fabricación 4 2 10 Tratamientos 4 2 10 Introducción a la ciencia de los polfmeros 4 2 10 Cerámicos 4 2 10 materiales 4 2 Procesos pirometalúrgicos 5 0 10 10 materiales 4 2 10 Preparación de materias primas 4 2 10 térmicos Propiedades mecánicas de los Corrosión y degradación de 35 I AREAS Ciencias Sociales ASIGNATURAS HORAS HORAS TEORIA PRACTICA CREDITOS 4 0 8 2 0 4 de la Investigación Desarrollo Socialy Profesional 4 0 8 0 4 4 Relaciones Industriales 0 4 Historia de la Cienciay la Tecnología 0 4 Admininistración Introducción a la Ingeniería en Materiales Metodología 4 . 4 20 88 OPCIONALES I I 440 Residencia El tercer ángulo para describir la composición del plan de estudios divide la formación en dos grandes modalidades: la escolarizada donde los estudiantes realizan sus actividades principalmente dentro de la escuela y la residencia, que permite aprovechar condiciones que sólo se dan en el centro de trabajo y que enfrentan al estudiante con problemas reales, y sobre todo, lo ubican en un contexto que integra variables de carácter técnico, de conocimientos sobre el campo de la Ingeniería en Materiales, y de comunicación y manejo de relaciones personales. Así, aunque la modalidad escolar abarca la mayoría de las asignaturas y créditos del plan de estudios (420 de 440), la orientación general del plan exige ver estos bloques como partes de un continuo, ya que, aún cuando el sentido de la residencia es eminentemente práctico, no debe pensarse que los de tipo escolar excluyen la posibilidad de que el estudiante enfrente la solución de problemas reales y la vinculación con la problemática y las condiciones del entorno, y del sector productivo en particular. La residencia como parte del plan de estudios representa una estrategia para que el alumno aplique, de forma amplia y práctica, los conocimientos adquiridos en su formación a la solución de problemas reales, ya sea de forma total o parcial, y que 36 La residencia como parte del plan de estudios representa una estrategia para que el alumno aplique, de forma amplia y práctica, los conocimientos adquiridos en su formación a la solución de problemas reales, ya sea de forma total o parcial, y que lo ayuden a familiarizarse con un determinado sector social o productivo. Esos conocimientos incluyen los contenidos de la Ingeniería en Materiales y/o de la especialidad, las habilidades, actitudes y conocimientos de la problemática del entorno en que se realiza la residencia. La forma de lograrlo será a través de un proyecto de vinculación de cada instituto tecnológico con los sectores productivo y social, en el que se especifique la manera en que operaran las residencias, de tal manera que puedan rescatarse las experiencias que cada comunidad tenga en este terreno. La residencia abarca 20 créditos del plan de estudios que corresponden al 4.5 % del total. Para la ubicación de estas residencias se tomarán en cuenta las experiencias recabadas vinculadas con la problemática del área de materiales, así como con la infraestructura disponible en la región que puede ser: -Industrias relacionadas con el ramo de los materiales tales como siderúrgicas, beneficiadoras de minerales, plásticos, cerámicos, vidrios, refractarios, polímeros, etc. -Institutos o centros de investigación tecnológica que operen proyectos relacionados con los avances en el campo de los materiales. Retícula La descripción anterior aborda la estructura del plan de estudios de acuerdo con la agrupación de las asignaturas y según su función para lograr los objetivos de la carrera. Para comprender la organización completa del citado plan es 37 indispensable conocer el orden temporal que siguen las asignaturas a lo largo del mismo. Al respecto, la retícula para la carrera de Ingeniería en Materiales que aparece en este documento presenta de manera gráfica la forma en que opera el plan de estudios. Esta retícula incluye los nombres de cada una de las asignaturas, el número de horas de teoría y de práctica que corresponden a cada una de ellas, así como los créditos asignados para todo el sector de formación genérica. Asimismo, precisa los espacios para la especialidad y para la residencia, acompañados por los créditos correspondientes. Las asignaturas del sector de formación genérica están ubicadas con base en las relaciones temporales entre ellas, de acuerdo con lo siguiente: -La primera columna presenta las seis asignaturas cursadas de manera obligatoria durante el primer semestre. -En la segunda también aparecen seis, aunque sólo se marcan como obligatorias para el segundo semestre “metodología de la investigación” y “fundamentos de electricidad, electrónica y magnetismo” que deberán cursarse dentro de los primeros tres semestres. El resto de las asignaturas pueden cursarse o no de acuerdo con la elección que haga el propio estudiante. -Igual que en las dos primeras columnas, en la tercera aparecen seis asignaturas, pero se marca que “instrumentación y fundamentos de control” deberá cursarse un semestre después de aprobar “fundamentos de electricidad, electrónica y magnetismo”, Y que “métodos numéricos”deberá cursarse inmediatamente después de aprobar “programación”. El resto ouede cursarse o no. de acuerdo con la elección del alumno. -En la cuarta columna también aparecen seis asignaturas. Se recomienda que “probabilidad y estadística” sea cursada en el cuarto o quinto semestre. -En la quinta columna aparecen seis asignaturas, se señala que “física del estado sólido” se curse después de que el alumno haya cubierto 180 créditos, y que “administración” se curse después de haber cubierto 240 créditos. -En la sexta columna sólo aparecen cinco asignaturas. De entre ellas se señala que “diagramas de equilibrio” deberá cursarse después de aprobar “fisicoquímica”. Las demás podrán cursarse o no, de acuerdo con la elección del alumno. Lo mismo sucede con el resto de las asignaturas incluidas en la retícula. Lo anterior permite subrayar que la elección del estudiante está condicionada por cuatro requerimientos específicos: 1) las asignaturas no acreditadas deberán cursarse en el período escolar inmediato, 2) algunas asignaturas deberán acreditarse antes de cursar otras (en la retícula aparecen marcadas con una flecha que va de izquierda a derecha), 3) asignaturas que pueden cursarse antes o simultáneamente con otras, pero estas últimas no pueden cursarse antes que las primeras (estos casos están identificados en la retícula mediante una flecha cuya dirección va de arriba hacia abajo), y 4) las asignaturas que sólo pueden cursarse después de un número determinado de créditos. Como puede observarse en este esquema reticular las asignaturas del primer semestre son las mismas para todos los estudiantes, el resto ya no están organizadas por semestres sino por cadenas de aprendizaje. Esto significa que los alumnos tienen un margen para la elección de las asignaturas que cursan, condicionada por una lógica de relaciones, cuya definición descansa en criterios Lo anterior permite que los estudiantes formen su propio recorrido dentro del plan de estudios, aunque las propias cadenas establecen recorridos típicos por los Esto conlleva que la duración cuales transita la mayoría de los estudiantes. prevista para cursar la carrera sea de 9 semestres. En conclusión en el cuadro 4 aparece la distribución del total de créditos que integran el plan de estudios, además de reiterar que tanto su orientación como su estructura y los programas de asignatura para la carrera de Ingeniería en Materiales, son recursos fundamentales para la formación de los estudiantes. La vinculación con el sector productivo, el manejo de los conocimientos científicos en que se basa la Ingeniería en Materiales, así como los elementos de ingeniería que derivan hacia sus aplicaciones tecnológicas, y evidentemente, la práctica, el análisis y la solución de problemas de relevancia para el sector productivo, hacen que constantemente ejerciten sus conocimientos para abordar y solucionar esos problemas. CUADRO 4. Distribución de los créditos del plan de estudios de la carrera de Ingeniería en Materiales. BLOQUE No. DE PORCENTAJE CREDITOS* Formación 334 76.0 Especialidad gen&ica 86 19.5 Residencia 20 TOTAL 440 4.5 100.0 * La ANUIES valora por una hora semana semestre de teorla= créditos y por una hora semana semestre de práctica=1 crbdito, con un promedio mlnimo de 15 semanas al semestre. Para los institutos tecnológicos se tiene mlnimo 16 semanas semestre. 40 RETICULA DEL PLAN DE ESTUDIOS DE LA CARRERA DE INGENIERIA EN MATERIALES r-l ESARROLLO SOCIAL Y PROFESIONAL m-d-d RESIDENCIR 20 CREDIIOS IlfiTERIALES EQUILIBRIO CION - ESIRUCTU SPECIALIDAI CRISTALOGRA - 12 L A C I E N C I A D E L O S POLInE 86 CREDITOS COnPUESTOS 1 INTR~DUCCION CI INGENIERII r E N IlRTERIALES 2-0-4 l TOTaL 448 C R E D I T O S OBSERUACIONES I r3 LaS D E ENTRADF) C l > DEBERFIN O F R E C E R S E b> PRItlER S E M E S T R E . LFIS ASIGNPITURI=JS N O ACREDITRD-S DEBERFIN CURSeRSE ASIGNRTURRS l- OBLIQ~TORI~ 2 3 - OBLIGmTORIe E N DESPUES D E ISB 4 9 - DESPUES D E 2 4 0 DEBERCURSaRSE 6 - DEBERCURSRRSE D E ELECTRICIDRD. 7 - 8 9 - DEBERCURSFIRSE D E N T R O SE CURSF)R E N RECOMIENDF, DEBERe DESPUES CURSRRSE D E ENTRADFI, S E G U N D O E L C R E D I T O S , N E L PeQUETE U N I C O P E R I O D O ESCOLFIR PFIRF) E L INMEDIFITO< S E M E S T R E , C R E D I T O S , INtlEDIATRtiENTE m E c o m o D E L E L D E DESPUES D E -PROBeR PROQR~MQCION, DESPUES D E S E M E S T R E FIPROEPIR Y PlAGNETISWO, P R I M E R O S T R E S SEtlESTRES, O S CUF)RTO 0 Q U I N T O S E M E S T R E S , aPROEeR FISICOPUIMIC~, WRS TeRDCIR ELECTRONICe U N FUNDeMENTOS D E l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Mineralogía y Cristalografía Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAE-9303 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 2-2-6 . .; 2. U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Química Química Analítica 1 P O S T E R I O R E S TEHAS ASIGNATURAS TEMAS - Estructura atómica. - Enlaces químicos. Física del Estado Sólido - Grupos de simetría - Difracción cristalina * Se necesita conocer Li estructura atómica de los metales y no meta les y Los diferentes tipos de enlaces en los elementos Procesos - Obtención de metales - Métodos cuantitativos de análisis. * Se requiere del conocimiento de los diferentes métodos cuantitativos para analizar los minerales. pirometalúrgico: Caracterización tural estruc- - Técnicas de difracción de Rayos X - Microscopía e l e c t r ó nica de transmisión 8) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO (CONTINUACION) I A N T E R I O R E S ASIGNATURAS P O S T E R I O R E S I TEMAS b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Mediante el conocimiento de los fundamentos de la mineralogfa y la cristalografía se podrán plantear y resolver diversos problemas relacionados con la extracción y el análisis de mrestras mineralógicas. 3 . O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) D E L CURSO Identificar6 y clasificará los minerales mediante el análisis de sus propiedades ffsicas, micas y cristalográficas, para determinar los procesos extractivos más adecuados. 4 . NUM. quí- T E M A R I O TEMAS SUBTEMAS 1 Geologfa y Yacimientos 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 II Cristalograffa 2.1 Formación de un cristal y estructura interna. 2.2 Simetrfa y clases de simetrfa. 2.3 Operaciones de translación-rotación, reflexión e inversión. 2.4 Sistemas cristalinos y la derivación de las clases cristalinas. 2.5 Formas componentes de los cristales. 2.6 Notación cristalográfica, Ley de Los índices simples racionales y parámetros de red. 2.7 Medición de angulas. 2.8 Análisis de La estructura de los cristales por medio de los rayos 2.9 Diagramas de fases Origen de la Tierra. Tipos de rocas. Geologfa estructural, Geologia ffsica y Geologfa económica Origen y formaci6n de los yacimientos minerales. Definiciones del mineral, roca, yacimiento, veta y manto. X. III Mineralogía Ffsica 3.1 Propiedades estructurales. 3.2 Propiedades que dependen de La luz. 3.3 Propiedades eléctricas y magnéticas 3.4 Olor, sabor, tacto, diatermancia. IV Mineralogta gufmica 4.1 Clasificación y nomenclatura de los minerales. 4.2 Tipos de enlace y su relación con los minerales. 4.3 Polimorfismo, seudomorfismo, isomorfismo. 4.4 Ensaye a la perla, a la llama, y en tubo cerrado y abierto, con soplete y block de carbón, enlaces de fusión, reactivos secos, húmedos y gaseosos. V Mineralogia Descriptiva 5.1 Elementos nativos. 5.2 Sulfuros, haluros. 5.3 Oxidos e hidróxidos. 5.4 Carbonatos, nitratos, sulfatos y boratos. 5.5 Cromatos, molibdenatos, tungstenatos y vanadatos. 5.6 Fosfatos, arseniatos y silicatos 44 5. A P R E N D I Z A J E S - R E Q U E R I D O S Química general (estructura atómica, tabla periódica, elementos y compuestos químicos, enlaces y estructura electrónica). - Física- óptica. los materiales. - Propiedades físicas y químicas de el espacio. - Geometría plana y en 6. SUGERENCIAS - Construir D I D A C T I C A S modelos cristalográficos y los modelos de proyección estereográficos. - Solicitar prácticas de difracción de Rayos X en compañías mineras cercanas a - Realizar talleres cripción de sus de identificación características. de minerales y rocas, con base en la localidad. la observación y des- - Realizar prácticas de campo para el reconocimiento y recolección de muestras de minerales y de rocas, asi como observar el modo de ocurrencia de las distintas asociaciones mineralógicas. - Realizar 7 . investigación S U G E R E N C I A S - Reportes de documental D E sobre estructuras geológicas y yacimientos minerales. EVALUACION investigaciones bibliográficas encomendadas. - Reportes de prácticas de campo y de visitas a unidades mineras. - Reportes de prácticas - Exposición de temas en - Participación en de laboratorio. el aula. clase. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 45 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: GEOLOGIA Y YACIMIENTOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alunno comprender8 lo relacionado con el campo de la goelogia y distingui rá las diferentes ramas en que se divide. E l a l u m o comprender6 y describirá los diferentes tipos de yacimientos minerales de una manera general, también entenderá las causas, condiciones y resultados en la formación de los yacimientos minerales. El alumo comprenderá y asimilará los tipos de minerales que ocurren comúrunente en los diferentes tipos de yacimiento. Conocer& en qué tipo de yacimiento se originan las distintas asociaciones mineralógicas. 1.1 Investigar las relaciones de la geologia con otras materias auxiliares. 1.2 Obtener esquemas, dibujos y fotografias en donde se ilustren las diferentes estructuras geológicas. 1.3 Se darán ejemplos de estructuras geológicas de la región. 1.4 Consultar cartas geológicas del INEGI. 1.5 Se mostrarán al alumno ejemplares de cada una de las clases de rocas. 1.6 El alumno obtendra información de yacimientos minerales de la región y del psis. 1.7 ‘El alumo investigará que tipo de minerales son los que tienen importancia económica para su explotación y extracción. 1.8 El alumo investigará la carta geológica de la región, para que conozca los tipos de yacimientos y los minerales que se dan en la región. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOGRAFIA 1 2 3 4 5 it 6 7 8 9 ;.= II NOMBRE DE LA UNIDAD: CRISTALOGRAFIA OBJETIVO EDUCACIONAL El alumo entender6 la estructura cristalina de los diferentes minerales y la técnica de rayos X para su análisis. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Ilustrar con esquemas, dibujos y fotografías , las formas geométricas de los cristales de minerales importantes. 2.2 Se presenta el goniómetro y la manera de como usarlo. 2.3 El alunno elaborará figuras geométricas para que aprecie los ejes y los planos de simetría a través del giro de la figura geométrica. 2.4 El alumno resolverá ejemplos de los índices de Miller y dibujará las caras de los cristales, aplicando los indices de Miller y de Ueiss. 2.5 El almo, elaborará las figuras clásicas de los sistemas cúbico, tetragonal, rómbico, hexagonal, monoclínico y triclinico. 2.6 El alunno obtendrá en un esquema las 32 clases de simetría de los 6 sistemas cristalográficos. 2.7 El alumno conocerá y distinguirá las diferentes figuras geornétricas de los diferentes sistemas cristalinos. 2.8 El alumo recordará la naturaleza de los rayos X, estudiando las ondas electromagnéticas. 2.9 El alumno obtendrá los esquemas de las 14 celdas unitarias de Bravais. 2.10 El alumno analizar6 los lauegramas de varios cristales. 2.11 El alumno conocerá la clasificación de los agregados cristalinos y los tipos de mezclas a través de un cuadro sinóptico. BIBLIOGRAFIA 2.1 46 1 2 3 4 5 NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: MINERALOGIA FISICA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá e identificara los minerales a través de sus diferentes propiedades ffsicas. El alumo conocerá los minerales característicos, que se reconocen por sus propiedades estructurales. 3.2 El alumo consultará y conocerá los minerales característicos, que se reconocen con las propiedades que dependen de la luz. 3.3 El alumno investigará y consultará en textos de mineralogía, cuáles minerales son caracterfsticos, debido a sus propiedades eléctricas y magnéticas. 3.4 El alumno consultará e investigará los minerales característicos que los hacen fácilmente identificables con sus propiedades de olor, sabor y tacto. BIBLIOGRAFIA 3.1 ll 12 ir NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: MINERALOGIA QUIHICA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL Clasificara a los minerales de acuerdo a sus propiedades químicas, los conocerá de acuerdo a su morfologfa y los analizará por métodos cualitativos con soplete. El alumo diferenciará y definirá los tipos de enlace atómico y las propiedades de los minerales de acuerdo con su tipo de enlace. Explicar y establecer la clasificación de los minerales con respecto a la química. 4.2 Se explican y definen los enlaces iónico, covalente, metálico, radio iónico y fuerzas de enlace, y se explicará el comportamiento y propiedades de los minerales de acuerdo a su tipo de enlace. 4.3 Se explican y definen los conceptos de polimorfismo, isomorfismo, seudomorfismo, etc. 4.4 Se explican las marchas a seguir para identificar minerales al soplete, a la llama, en bloque de carbón,aplicando reactivos húmedos y secos. También se explica la escala de fusión y el concepto de corrosión. 4.1 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: HINERALOGIA DESCRIPTIVA OBJETIVO EDUCACIONAL I d e n t i f i c a r á , diferenciará y describirá a los minerales aplicando sus conocimientos sobre cristalografía y mineralogfa física y química. BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Se explican las características cristalográficas, ffsicaa y químicas para reconocer los minerales nativos y sulfuros. Se explican las caracterfsticas cristalográficas, físicas y qufmicas para reconocer los minerales de sulfosales. Se explican las características cristalográficas, físicas y qufmicas para reconocer los minerales de óxidos. Se explican las caracterfsticas cristalográficas, físicas y qufmicas para reconocer los minerales haluros y carbonatos. Se explican las características cristalográficas, ffsicas y qufmicas para reconocer los minerales nitratos, boratos, sulfatos y cromatos. Se explican las características cristalográficas, físicas y químicas para reconocer los minerales fosfatos, arseniatos, etc. Se explican las características cristalográficas, físicas y quimicas para reconocer rnolibdatos y silicatos. Se mostrarán ejemplares de minerales para que el alumno los identifique y los reconozca. - - - - - 47 ll 12 BIBLIOGRAFIA ll 12 9. B I B L I O G R A F I A l.- LONGWELL Y FLINT GEOLOGIA FISICA Ed. LIMUSA 2.- MATTEWS, W.H. GEOLOGIA E d . COGESA 3.- PLANOS GEOLOGICOS DE INEGI SRIA. DE PROGRAMACION Y PRESUPUESTO 4.- BELOUSOV, V. GEOLOGIA ESTRUCTURAL Ed. M.I.R. 5.- HUANG, W-T. PETROLOGIA Ed. U.T.E.H.A. 6.- BATEMAN, A . M . YACIMIENTOS MINERALES Ed. OMEGA 7.- PETRASCHECK, W.E. YACIMIENTOS Y CRIADEROS Ed. OMEGA 8.- DANA-HURLBUT MANUAL DE MINERALOGIA Ed. REVERTE S.A. 9.- BOGEL, H. LOS MINERALES Ed. OMEGA 10. RATI, R . CRISTALOGRAFIA Ed. PARANINFO C ESPAÑA ) ll. DANA, E . S . MANUAL DE MINERALOGIA Ed. C.E.C.S.A. 12. KRAUSS, E.H. MINERALOGIA Ed. Mc GRAW-HILL 13. FONT-ALTABA, M. ATLAS DE MINERALOGIA E d . JOVER 14. CULLITY, 8. X-RAY CRISTALLOGRAPHY E d . W I L L I A M & SONS 48 10. P R A C T I C A S PROPUESTAS 1. Determinación de elementos de simetría en modeLos elaborados exprofeso. 2. Determinación del sistema de cristalización de cristalográficos de cartón o de madera ejemplares de minerales bien cristalizados. 3. Determinación de propiedades de minerales dependientes de la cohesión molecular. 4. Determinación de propiedades de minerales dependientes de La acción sobre la Luz. 5. Determinación de propiedades de minerales dependientes de La acción sobre Los sentidos. 6. Determinación de aniones y cationes de minerales utilizando ensayes químicos por vía seca y vfa húneda. 7. Identificación de minerales de las diferentes clases químicas, mediante la determinación de sus propiedades cristalográficas, ffsicas y químicas (Alrededor de 5 prácticas). Se deberán elaborar Las gulas de prácticas con base en la metodolggfa emitida, para tal efecto. 49 oficial l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Introducción a la Ingeniería en Materiales Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAA-9305 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 2-O-4 2. U B I C A C I O N D E L A A S 1 G N A T L’ R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Con todas las asignaturas - Con todas las materias que constituyen el plan de la carrera. de estudios de Ingenierfa en Materiales. Ninguna b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO El alumo tendrá un panorama general y actualizado sobre los materiales, dándole una visión de la función del Ingeniero en Materiales en la sociedad. 3. 0 B J E T 1 V 0 (S) G E 11 E R A L (ES) DEL CURSO Conocerá el panorama general de los materiales: pasado, presente y las perspectivas de avance, asf como desarrollar calidad humana y profesional, para lograr una correcta aplicación de ese conocimiento en su entorne social. 51 4 . TEUARIO lun. SUBTEMAS TEMAS Historia II Panorama actual de los Materiales 2.1 Panorama mundial. 2.2 Panorama nacional. 2.3 Panorama regional. ‘II Perspectivas de los materiales 3.1 Perspectivas de elaboración de los materiales en México. 3.2 Perspectivas de aplicación de los materiales en México. 3.3 Tendencias hacia los nuevos materiales. IV Campo de Acción del Ingeniero en Uateriales 4.1 Clasificación de -resas en función de los materiales que manejan. 4.2 Industrias regionales y nacionales. 4.3 Especialidades del Ingeniero en Materiales. 5. A P R E N D I Z A J E S - 6 . de los 1.1 Origen y uso de los materiales y su influencia en el desarrollo de l a hmanidad. 1.1.1 Edad de piedra. 1.1.2 Edad de bronce. 1.1.3 Edad de hierro. 1.1.4 Aparición de los nuevos materiales. 1.2 Origen y desarrollo de los materiales en México. 1 Materiales REPUERIDOS Ninguno. S U G E R E N C I A S - DIDACTICAS Realizar investigaciones bibliográficas y documentales sobre diferentes temas de interés; a manera de sugerencia : historia de los materiales, revistas especializadas en materiales, revistas científicas y tecnológicas generales. - Realizar sesiones de discusión, análisis y conclusión de temas selectos en el aula. - Realizar visitas a industrias e institutos de investigación relacionados con el caBpo materiales. de los - Asistir a conferencias donde se aborden tópicos relacionados con el área de materiales. - Asistir a prkticas de campo y de laboratorio de otras asignaturas de la carrera, a fin de familiarizarse con las actividades e instalaciones existentes en ella. 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje del alumno, se recomienda considerar los siguientes aspectos : - Reporte de visitas a industrias y centros de investigación. - Reporte de los - Participación en resultados las de sesiones investigaciones de bibliográficas y docwntales realizadas. análisis, discusión y conclusión de tópicos del curso. - Informes de aspectos relevantes tratados en conferencias, sinposia, etc. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 52 8. U N I D A D E S A P R E N D I Z A J E D E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: HISTORIA DE LOS MATERIALES . 3 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE +‘“‘-“’ OBJETIVO EDUCACIONAL Conocerá la historia del empleo de los materiales y su importancia en el desarrollo de la humanidad. -’ ’ i “ II NOMBRE DE LA UNIDAD: PANORAMA ACTUAL DE LOS MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá el estado actual 2.1 Analizar el panorama de los 2.1 .l Panorama mundial. y el impacto y desarrollo 2.1.2 Panorama nacional. de los materiales en nues 2.1.3 Panorama regional. tro entorno. NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: PERSPECTIVAS DE materiales en 2 3 . BIBLIOGRAFIA la actualidad. DESARROLLO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE l Conocerá el desarrollo futuro mas probable de los materiales y sus tendencias hacia otros nuevos. 1 1.1 Conocer la evolución del empleo de los materiales por el hombre, desde las épocas mas primitivas hasta la actualidad. 1.1.1 Edad de piedra. 1.1.2 Edad de bronce. 1.1.3 Edad de hierro. 1.1.4 Epoca moderna. 1.2 Conocer el origen y evolución de los materiales en México. NUMERO DE UNIDAD OBJETIVO EDUCACIONAL BIBLIOGRAFIA 3.1 Conocer y analizar los procesos de elaboraci6n y utilización de los materiales en México y su evolución a corto plazo. BIBLICJ&IA l1, 2, 3, 4, 8 NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: CAMPO DE ACCION DEL INGENIERO EN MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL C o n o c e r á los p o s i b l e s campos de aplicación del Ingeniero en Hateriales. 4.1 Investigar y 4.2 Describir las ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIO(;RAFIA las empresas. 1, 2, 3, 4, clasificar diferentes - 53 especialidades. 5 , 6, 7 y 8. / 1 9. BIBLIOGRAFIA 1. - ASKELAND LA CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES Ed. GRUPO EDITORIAL AMERICA 2.- THE MATERIALS INFORMATIONS HETALURGICAL TRANSACTIONS ASM INTERNATIONAL 3.- BOLETINES 4.- MOOERN AFS SOCIETY INFORMATIVOS CASTING 5.- IRON AND STEEL SOCIETY IDSM 6.- ZBIGNIEU SZCZYGIEL METALURGIA NO FERROSA E d . LIMUSA 7.- ADVANCED MATERIAL ASM INTERNATIONAL PROCESSES (REVISTA) NOTA: Se recomienda suscribirse a las revistas que se proponen en el programa, a fin de tener información suficiente para desarrollar la materia adecuadamente. REVI STAS 13.- JOURNAL OF CERAMICS 14.- MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY 15.- MATERIALES DEL MAÑANA (INSTITUTO DE MATERIALES) 54 l.-DATOSDELAASIGNATURA Nombre de la asignatura : Química Analítica Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAM 9306 I 2. Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 3-2-8 U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Química TENAS ASIGNATURAS TEMAS Análisis - Todos Los temas Instrumental - Todos los temas b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Auxilia en el control de La composición química durante el proceso y en La nuevos materiales. En La identificación y análisis de materiales para su posterior adecuación En el control de calidad de la materia prima, del proceso y el producto. 3. OBJETIVO(S) G E N E R A L (ES) Analizará cuatitativa y cuantitativamente, no ferrosos y materiales. 55 D E L C U R S O muestras de minerales, aceros, investigación en de propiedades. hierros, metales 4. MM. 1 II T E M A R I O Conceptos Básicos 1.1 1.2 1.3 Concentración en soluciones. Generalidades sobre análisis químicos. Teoria de La disociación electrolítica. Ley de Acción de Nasas (Equilibrio Químico) 2.1 2.2 2.3 2.4 Fuerza iónica y actividades. Producto de solubilidad y precipitación. Factores que afectan la solubilidad en cada uno de los grupos de cationes (ión común, precipitación fraccionada). Iones complejos. 3.1 3.2 Pruebas analíticas a los elementos de los grupos 1 a 5. Pruebas a ta gota. 4.1 4.2 Métodos gravimétricos. Métodos volumhtricos: Ácido-base, redox, jimetría. Métodos titulométricos. III Análisis IV Métodos Cuantitativos de Anátisis de Cationes 4.3 5. 1 SUBTEHAS TEMAS R E Q U E R I D O S A P R E N D I Z A J E S - Algebra. - Nomenctatura y de precipitación y comple- estequiometría. - Acidos y bases. - Oxidación-reducción. - Estadística. - 6. de frecuencia. SUGERENCIAS - 7 . Distribución Realizar D I D A C T I C A S investigación - Realizar visitas - Realizar talleres a industrias de S U G E R E N C I A S bibliográfica del resolución D E sobre temas selectos. ramo. de problemas. EVALUACION Para evaluar et aprendizaje logrado por et alumno, se recomienda tomar en cuenta : - Prácticas - Participación - Reportes realizadas de durante visitas en et a el Laboratorio. desarrollo del curso. industrias. - Tareas encargadas. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 56 .;* 8 . U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD NCWBRE D E A P R E N D I Z A J E 1 DE LA UNIDAD: CONCEPTOS BASICOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOCRAFIA Identificara mediante el análisis qufmico por vía húneda y seca los elementos metálicos y no metálicos. 1.1 Utilizar la tabla periódica y conocer las características físicas y químicas de los elementos para hacer las reacciones necesarias. 1.2 Balancear ecuaciones químicas para la obtención de cocrpuestos. Determinará la concentración de las diferentes soluciones mediante la aplicación de las fórmulas de normalidad, formalidad y molaridad. 1.3 Analizará la clasificación de los elementos y compuestos de acuerdo a su electronegatividad. 1.6 Conocer el comportamiento de los ácidos, bases y sales, como tales. 1.7 Conocer los resultados de la evolución de las teorías con respecto a la disociación electrólica y las diferentes formas de expresarlas. 1.8 Estudiar el concepto de pH. Consultar y manejar la tabla periódica para utilizar los pesos atómicos en la determinación de concentraciones. 1.4 Elaborar una solución con cierta concentración haciendo uso de la nomenclatura y estequiometría. 1.5 Resolver problemas prácticos e interpretar los resultados. 1 2 3 >. -- NUMERO DE UNIDAD II NOWBRE LEY DE ACCION DE MASAS (ECWILIBRIO DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL CWIWlCO) ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Determinar6 la constante de equilibrio en una reacción de hidrólisis, así como el comportamiento del H+ y 02 en una solución acuosa. 2.1 Analizar el tipo de enlace que mantienen a los iones unidos dentro de una solución. 2.2 Conocer el grado de actividad de los iones en una solución. 2.3 Estudiar las leyes que gobiernan el equilibrio químico y iónico. Calcular la constante de equilibrio de soluciones y analizará el porqué se puede disolver una sustancia en un líquido, así mismo comprenderá los los conceptos de precipitación, coprecipitación, producto iónico y precipitación fraccionada. 2.4 Conocer la constante del producto de solubilidad, así como su grado de precipitación. 2.5 De acuerdo a su constante del producto de solubilidad, analizar si la sal es poco soluble a muy soluble o insoluble. Analizará el efecto que tiene; el ión común y la precipitación fraccionada sobre la solubilidad de los cationes. 2 . 6 C o n o c e r conw i n f l u y e l a twratura, l o s i o n e s comunes, l o s i o nes indiferentes o no cotwnes, los diferentes solventes, la formación de iones complejos, el tamaño de las partículas y la hidrólisis sobre la solubilidad de los cationes. Analizará el conportamiento de los iones complejos en una solución para su análisis químico. 2.7 Estudiar los principios de Werner y el comportamiento del ión metálico dentro del compuesto complejo. 2.8 Conocer la nomenclatura de los iones complejos para saber que grupos pueden ser coordinados, así como su disociación y los tipos de iones complejos. 2.9 Investigar como aumenta la solubilidad por la formación de iones complejos. 57 BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: ANALISIS OBJETIVO EDUCACIONAL DE CATIONES ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I Seleccionar los reactivos con los cuales se puede precipitar cada elemento para su análisis. Estudiar el grado de solubilidad de Los distintos iones, así como sus reacciones para comprender el proceso de separación. Determinará prácticamente los elementos de la tabla periódica del grupo 1 a 5. 3.1 Determinará prácticamente cada uno de los elementos mediante el método de la prueba a la gota. 3.3 Analizar la sensibilidad de una reacción. 3.4 Conocer la forme de efectuar reacciones a la gota, tanto líquidas sólidas o gaseosas. 3.5 Manejar los dispositivos y aparatos en que se pueden llevar a cabo. 3.2 I NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: METODOS la aplicación la gravimetría en el análisis c u a n t i t a - 1 2 CUANTITATIVOS DE ANALISIS OBJETIVO EDUCACIONAL Analizará que tiene BIBLIOGRAFIA I ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 4.2 tivo de elementos y compuestos. Conocer los diferentes métodos gravimétricos y poder calcular los pesos fórmula, así como saber sacar el factor gravimétrico. Conocer el manejo de los diferentes instrumentos utilizados en gravimetría como balanza analítica, mufla, estufa, etc. BIBLIOGRAFIA 4 5 Determinará prácticamentr mediante el método volumétrico, los elementos y compuestos en diferentes muestras. Ana 1 i zará los elementos que se pueden aplicar a los métodos de perminganimetria, yodometría y dicromatometría. 9. Analizar los diferentes métodos volumétricos como ácido-base, redox, de precipitación y complejometría, asi como métodos directos e indirectos. 4.4 Estudiar los principios generales del método volumétrico y las diferentes reacciones que en el ocurren. 4.5 Conocer el manejo de los diferentes instrumentos que se utilizar para llevar a cabo este método. 4.6 Investigar lo que es valoración, disolución y punto de viraje. 4.3 4.7 4.8 Estudiar las características de los reactivos oxidantes para poder llevar los a la práctica. Conocer los diferentes instrumentos que se utilizan para llevar a cabo estos métodos de análisis. BIBLIOGRAFIA 1. - NORDMAN, J. ANALISIS CUALITATIVO Y QUIMICA INORGANICA A.I. QUIMICA ANALITICA TOMO 1 Y II Ed. 2.- VOGEL, 3.- MANKU, G.S. PRINCIPIO DE QUIMICA INORGANICA 4.- AYRES ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO 58 6 7 5.- HAMINTON-SIMPSON-ELLIS CALCULOS DE QUIMICA ANALITICA Ed. McGRAW-HILL, 7a.EDICION 6.- SKOOG-WEST QUIMICA ANALITICA Ed. Mc GRAU HILL 7.- DAY,Jr. Q-A. & A-L. UNDERWOOD QUIMICA ANALITICA CUANTITATIVA Ed. PRENTICE HALL lO.PRACTICAS Mdtodo P R O P U E S T A S Gravimétrico 1. Insolubles 2. Análisis 3. Determinación de hierro 4. Determinación de silicio Método y de un Acidimetría 6. Carbonatos 7. Determinación 8. Determinación 10. y soluble. en minerales. en materiales ferrosos. Alcalimetría y Bicarbonatos de de Argentometria manganeso. fósforo en hierro gris. (Precipitación) Permanganimetría 11. (Redox) Dicromatometria. 12. 13. sulfato Volumétrico 5. 9. cenizas. Yodometría. Determinación metálicas. colorímétrica 14. Determinación calorimétrica 15. Determinación ll.EQUIPO de carbón y de Cr, del azufre Mn, Ni, vanadio en y aceros Cu, Fe, acero molibdeno, y acero fundiciones. E M P L E A D O 1 . Espectrofotómetro 2 . Potenciómetro 3 . Milivoltímetro 4 . Espectrofotómetro ultravioleta - visible 5 . Flamómetro 6 . Mufla vertical 7 . Determinados 8. Determinador Orsat de carbón y azufre CLECO) 59 espectronic y 2.0 fundiciones y metálicas fundiciones. y no l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Fundamentos de Electricidad, Electrónica y Magnetismo Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de ia asignatura : MAC-9308 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-10 2. U B I C A C I O N a) RELACION CON D E OTRAS L A ASIGNATURAS A S I G N A T U R A DEL PLAN DE ESTUDIO A N T E R I O R E S ASIGNATURAS P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Ninguna Instrwntación y mentos de Control Corrosión de b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) Aplicará los principios ción y de los equipos y Materiales TEMAS Funda- Degradación - Variables de los procesos y su medición. - Medidas de temperatura, presión, caracteristicas fisicas. -Conceptos - Celdas electroqufmicas para control de proceso auxiliar para entender y fundamental para el diseño de sistemas de D E L C U R S O básicos de La física moderna al análisis de los dispositivos utilizados en procesos de obtención de materiales. 61 básicos. EGRESADO Básico para el manejo de equipo instrwnental el comportamiento eléctrico de Los materiales control de procesos. 3. :. de medi- 4 . TEUARIO JM. SUBTEMAS TEBAS 1 Campo Elktrico 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Carga eléctrica. Conductores y aisladores. L e y d e Coulomb. Densidad de carga eléctrica. Campo eléctrico. II Potencial 2.1 2.2 Definición de diferencia de potencial. Energía y potencial elktrico. III Circuitos Eléctrico 3.1 3.2 3.3 3.4 elktricos Corriente eléctrica. Ley de Ohm. Fuerza electromotriz. Ley de Kirchhoff. IV Condensadores 4.1 Definición de capacitancia. 4.2 Condensadores en serie y paralelo. V Caqx Magnético y Ley Circuital de Aqxr 5.1 Lineas de inducción o flujo magnético de Hall. 5.2 Fuerza sobre una corriente. 5.3 Momento sobre una espira con corriente. 5.4 Movimiento de particulas cargadas en su campo. VI Inductancia 6.1 Definición de inductancia. 6.2 Cálculo de la inductancia. 6.3 Energia del campo magnético. ìr VII Propiedades Eléctricas ticas de la Materia y Magné- III Conceptos generales de Electrónica IX Semiconductores X Otros XI 5. de Electrónicos Superconductividad A P R E N D I Z A J E S - Conocimientos 6. SUGERENCIAS - Realización 8.1 Introducción. 8.1.1 Flujo electrónico y fotoelectrónico. 8.1.2 Fuentes de voltaje y corriente. 8.1.3 Teoría del semiconductor. 8.1.4 Características del silicio y germanio. 8.1.5 Conducción en cristales. 8 . 1 . 6 Irrpurificación. 9.1 El diodo y circuitos básicos con diodos. 9.2 El diodo zener y circuito básico de regulación. 9.3 El transistor y circuitos de polarización básico. Cmnentes Principios 7.1 Dieléctricos. 7.2 Ley de Gauss y los tres vectores eléctricos. 7.3 Propiedades magnéticas de la materia. de 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 El Fet. El amplificador operacional (descripción y T i r i s t o r e s (conponentes y c a r a c t e r í s t i c a s ) . Compuertas lógicas (componentes). I n t e g r a c i ó n LS1 y MS1 ( c a r a c t e r í s t i c a s ) . aplicaciones). 11.1 Introducción. ll.2 Superconductividad. ll.3 Materiales superconductores. R E P U E R I D O S generales de física. D I D A C T I C A S trabajos de investigación bibliográfica - Realizar visitas y prácticas en los laboratorios de para reafirmar los conceptos vistos en clase. 62 de Fisica, temas Ing. selectos. Eléctrica y Electrónica - Resolver problemas en clase. - Resolver problemarios como actividad extraclase. - Realizar sesiones de análisis, discusión y conclusión de temas selectos. - Aplicar exámenes considerando los problemas resueltos y dejados para resolución extraclese. 7 . S U G E R E N C I A S EVALUACIDN D E Para evaluar el aprendizaje logrado por el alumno, aspectos : - Participación durante las - Reporte de prácticas - Revisión de problemarios de sesiones de laboratorio resueltos se recomienda considerar tos siguientes discusión, análisis y conclusión de temas. realizadas. CMO actividad extractase. - Participación en la resolución de problemas en clase. - Reporte de resultados de investigaciones bibliográficas y docunentales realizadas. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8 . U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CAMPO ELECTRICO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Explicará el concepto de campo eléctrico, asi como las relaciones más importantes del campo el&trice. NUMERO DE UNIDAD 1.1 Explicar el comportamiento de Las cargas eléctricas. 1.2 Explicar las características de los materiales conductores y miconductores. 1.3 Análizar las fuerzas que se ejercen en un campo eléctrico. 1.4 Aplicar la ley de Coulomb. 1.5 Explicar el concepto de carga puntual y dipolo. BIBLIOGRAFIA 1 2 se- II NOMBRE DE LA UNIDAD: POTENCIAL ELECTRICO I OBJETIVO EDUCACIONAL Aplicar el concepto de diferencia del potencial y energía eléctrica a cargas. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I BIBLIOGRAFIA 1 2.1 Explicar potencial y campo eléctrico. 2.2 Determinar el potencial de: una carga puntual, un grupo de cargas puntuales, de un dipolo. 63 I 1 2 NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: CIRCUITOS ELECTRICOS OBJETIVO EDUCACIONAL 3.1 3.2 Explicar La definición de corriente y densidad de corriente Aplicar La definición de resistencias, resistividad y conductivilidad en La determinación del valor de algunos elementos. 3.3 Aplicar La Ley de Ohm para determinar el voltaje, corriente de un circuito elktrico. Aplicará los principios básicos de Los componentes de Los circuitos electrices p a r a la solución de problemas. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOCRIFIII ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE : IV NWBRE DE LA UNIDAD: CONDENSADORES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA Explicar los principios 4.1 Determinar la capacitancia. de operación bésicos de 4.2 Explicar el concepto de dieléctrico. un capacitar y aplicarlos 4.3 Resolver problemas con capacitores en serie y paralelo. para resolver problemas. NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: CAMPO MAGNETICO Y OBJETIVO EDUCACIONAL 1 2 LEY CIRCUITAL DE AMPERE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA l Aplicará los conceptos de campo magnético y de La (ey de Amper. 5.1 Definir carrpo magnético, lineas magnéticas, fuerza magnética. 5.2 Explicar el efecto Halt y la circulación de cargas. 5.3 Aplicar el concepto de Ampere para conocer tos efectos en un campo magnético. NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: INDUCTANCIA OBJETIVO EDUCACIONAL Explicar6 las caracterfsticas de una inductancia y Las aplicará para La solución de problemas. : ACTIVIDADES DE APRENDIUJE 6.1 Explicar la ley de Faraday y de Lenz en La inducción. 6.2 Explicar las características de una inductancia y determinar valor. 6.3 Determinar La inductancia en circuitos serie y paralelo. 64 su NUMERO DE UNIDAD VII NOMBRE DE LA PROPIEDADES UNIDAD: ELECTRICAS Y OBJETIVO EDUCACIONAL Aplicara las características eléctricas y magnbticas de la materia para determinar sus caracteristicas. 7.1 7.2 7.3 7.4 MAGNETICAS DE LA ACTIVIDADES DE MATERIA APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA Definir polos y dipolos. Aplicar el concepto de la Ley de Gauss para determinar piedades eléctricas y magnéticas de la materia. Identificar paramagnetismo y ferrcnnagnétismo. Identificar los vectores magnéticos. las 1 2 pro- .. NUMERO DE UNIDAD VI II NOMBRE DE LA CONCEPTOS UNIDAD: NOC(BRE DE UNIDAD LA NWBRE DE LA UNIDAD: BIBLIOGRAFIA 3 4 SEMICONDUCTORES ACTIVIDADES Analizar6 circuitos con diodos, diodos zener y transistores. UNIDAD APRENDIZAJE 8.1 Explicar el significado del flujo eléctrico y fotoelectrónico. 8.2 Explicar la estructura de un semiconductor y sus caracteristicas. OBJETIVO EDUCACIONAL DE DE IX UNIDAD: NUMERO ELECTRONICA I Explicara las principales características de los semiconductores. DE DE ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL NUMERO GENERALES 9.1 9.2 DE Explicar las caracteristicas de y transistores. Diseñar circuitos que contengan APRENDIZAJE operación los de BIBLIOGRAFIA diodo, elementos diodo zener anteriores. _ 3 4 X OTROS COnPONENTES ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL Analizar6 el funcionamiento de circuitos básicos con FET'S y an-plificadores operacionales. Así mismo con-prenderá el funcionamiento de los tristores y compuertas lógicas. ELECTRONICOS 10.1 10.2 10.3 10.4 a-. .í : DE APRENDIZAJE ;..- ^ Explicar las características de operación del FET y amplificador operacional. Identificar los elementos que forman la familia lógica y la de los tristores. Definir nivel de interacción. Analizar circuitos que incluyan tristores. BIBtIOGRAFIA 5 NUMERO DE XI UNIDAD PRINCIPIOS NOMBRE DE LA UNIDAD: DE SUPERCONDUCTIVIDAD OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Comprenderá el principio en que se basan Los materiales superconductores. 9. 11.1 Explicar 11.2 Comprender Los el fundamentos uso de Los DE de BIBLIOGRAFIA APRENDIZAJE superconductividad. materiales superconductores. B I B L I O G R A F I A l.- CANTU, L.L. ELECTRICIDAD Ed. LIMUSA Y MAGNETISMO 2.- HALLIDAY - RESNICK FISICA PARTE 2 Ed. C.E.C.S.A. 3.- MAWINO PRINCIPIOS DE Ed McGRAW-HILL ELECTRONICA 4.- PRADOS, E-0. ELECTRONICA PARA ELECTRICISTAS 5.- MORMSMANO LOGICA DIGITAL Y DISEÑO Ed. PRENTICE-HALL lO.PRACTICAS DE COMPUTADORAS P R O P U E S T A S 1. Ley de Ohm 2. Circuitos de corriente directa 3. Circuitos de corriente alterna 4. Magnetismo 5. Sistemas 6. Circuitos 7. Utilización de potencia (conversión de energía) electrónicos de microprocesadores Se deberá elaborar La guía de prácticas con base en La metodología por La Subdirección de Docencia de La D.G.I.T. para tal efecto. 66 oficial propuesta 1 2 3 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Análisis Instrumental Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAM-9310 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 3-2-8 2 . UBICACION D E L A ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO I 1 A N T E R I O R E S I ASIGNATURAS Qulmica flsica Analftica 1 - Conceptos básicos. - Métodos cuantitativos de análisis. TEMAS ASIGNATURAS TEMAS - Estructura atómica y periodicidad química. - Nomenclatura y estequiometrfa. - Acidos y bases. Qufmica P O S T E R I O R E S Preparación de materias primas Procesos Pirometalúrgicos - Todos. - Todos Corrosión y Degradación de Los materiales - Recubrimientos electrolíticos. Tratamientos - Fundamentos de tratamientos térmicos - Atmósferas - Conceptos generales di física. - Mecánica cuántica. - Propiedades elktrica! y magnéticas de La nw teria 67 térmicos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO - Auxiliar en el control de la composición química durante el proceso y en la investigación de nuevos materiales. - Auxiliar en el control de calidad del producto y materia prima. - 3. Auxiliar en la identificación 0 B J E T 1 V 0 (S) de materiales G E N E R A L CES) para D E L la educación posterior en CURSO El alumo será capaz de aplicar los principios de los métodos instrumentales químico cualitativo y cuantitativo para analizar y controlar los procesos en en Materiales. 4. propiedades. de análisis la Ingeniería TENAR10 UM. TEMAS 1 Colorimetría tría II Fluorescencia de Rayos X SUBTEUAS 1.1 1.2 1.3 Instrwnentación y absorción ultravioleta y visible. Leyes fundamentales de la fotometría. Aplicación de las leyes fotométricas al análisis cuantitativo. 2.1 2.2 2.3 Unidades instrumentales. Principio del análisis por Aplicaciones analíticas. 3.1 ::3 Principios teóricos. Instrumentación. Métodos de evaluación. 4.1 4.2 4.3 4.4 Origen de los espectros. Métodos de exitación. Instrwntación. Análisis cualitativos y Espectrometría de Masas 5.1 5.2 5.3 5.4 Principios teóricos. Componentes del espectrómetro de masas. Espectrómetro de masas. Aplicación. VI Análisis 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Análisis térmico diferencial y Análisis termogravimétrico. Instrumentación. Análisis termomecánico. Otras aplicaciones. VII Cromatografía 7.1 7.2 7.3 Separación cromatográfica. cromatógrafos. Aplicaciones. II II Gasometría y Determinación en Nitrógeno, Hidrógeno, Oxígeno, Carbono y Azufre 8.1 8.2 8.3 Análisis de gases por absorción. Determinadores de carbono y azufre. Determinación de nitrógeno, hidrógeno y oxígeno. IX Introducción a los Métodos Electrométricos de Análisis 9.1 9.2 9.3 pH y potenciometría. Conductimetria. Amperometrfa y voltametría. III IV V 5. y Espectrofotcme- Absorción Atómica Espectroscopía de Emisión Térmico A P R E N D I Z A J E S fluorescencia de rayos X. cuantitativos. calometría ’ “!., de exploración. F R E Q U E R I D O S la mecánica cuántica, Se deben conocer las bases de la óptica geométrica y ondulatoria, la estructura atómica y electrónica, la electrónica, e l a n á l i s i s volwnétrico y gravimétrico y el análisis de regresión. 68 6. SUGERENCIAS D I D A C T I C A S - Utilizar la Técnica Phillips 66 para leer y comentar los instructivos de operación de cada uno de los aporatcs utilizados en el laboratorio. - Utilizar la Técnica Didáctica de Investigación en la formulación y reporte de las prácticas de laboratorio. - Utilizar la Técnica de Foro en la resolución de cada uno de los exámenes parciales. - Utilizar técnicas de interrogación al concluir cada sesión teórico-práctica. - Utilizar la Técnica de Panel cuando se les asigne a equipos de alumos - Utilizar la Técnica de Demostración en cada sesión práctica que expongan un tema. (laboratorio). - Utilizar la Técnica de Seminario al comentar cada una de las prácticas realizadas. 7. S U G E R E N C I A S D E :. EVALUACION Para evaluar el aprendizaje logrado por el alumno, guientes aspectos : se sugiere tomar en consideración los si- - El nivel de éxito de su labor docente y precisar si los almos lograron el objetivo propuesto. - La respuesta a los itemes de evaluación, que orientan el proceso de aprendizaje del alunno, sirviendo de indicadores y reforzadores de sus modificaciones conductuales. - Planear una prueba objetiva haciendo uso del material que se acunuló durante el período. - Elaborar prácticas y problemas utilizando el material que se acunuló durante el período y explorando aprendizaje para los que sea adecuada esta política de apreciación. - Realizar el análisis de tareas. - Núnero de participaciones durante el curso. - Puntualidad y asistencia. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NtMBRE DE LA UNIDAD: COLORIMETRIA Y ESPECTROFCHETRIA OBJETIVO EDUCACIONAL Conprender las bases teóricas de colorimetría y espectrometría ast como sus limitaciones y aplicaciones. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.1 Analizar como se deben llevar a cabo las titulaciones fotomktricas asi como las curvas de titulación. 1.2 Discutir los tipos de instrumentos de reflectancia. 1.3 Entender las características estructurales de estos aparatos. 1.4 Analizar las desviaciones con respecto a la ley de Beer. 1.5 conocer los parámetros instrunentales que afectan a la exactitud fotométrica, así como la precisión y los errores relativos a la concentración. 1.6 Discutir los tipos de disolventes la longitud de onda analftica que se precisan en cada caso dependiendo de la muestra que se va a analizar. BIBLIOGRAFIA 1 NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: FLUORESCENCIA DE RAYOS X OBJETIVO EDUCACIWAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocer8 Los principios p a r a l a producci6n & fluorecencia de rayos X las unidades intrunentales y las aplicaciones de esta técnica. BIBLIODRAFIA 2.1 Analizar como se producen los rayos X y cual es su principio y funcionamiento del espectrometro de fluorecencia de rayos X. 2.2 Conocer el proceso de excitacion de los espectros caracteristi-COS por bombardeo con electrones. 2.3 Conocer como se deben preparar las westras para poder ser analizadas por este método. 2.4 Investigar las longitudes de onda que deben utilizarse en cada uno de los elementos que se va a analizar. 1 NMERO DE UNIDAD III NWBRE DE LA UNIDAD: ABSORCION ATOMICA OBJETIVO EDUCACIOBAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conprender e l p r i n c i p i o de la espectrometria de emisión de flama y de absorción atomica, conocer4 les partes fisicas de los equipos y los metodos de interpretación de los reSUlt8doS. 3.1 Conprender en que consiste la nebulizacirk y las desventajas de la atomización en flamas. 3.2 Conocer que tipos de quemadores se utilizan, como funcionan los reguladores de presión y los medidores de flujo. 3.3 Investigar que tipos de interferencies se pueden presentar y cuales son las causãs para evitarlas y asf tener un mejor funcionamiento del aparato. NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: ESPECTROSCOPIA OBJETIVO EDUCACIOBAL Coaprender los fundamentos en los cueles se ba s8n los espectrometros de emisión, 8Sf Como SUS eplicaciones y limitacioMS. DE 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4 -7. 1 EWISIDN ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 BIBLIOBRAFIA Discutir en que consiste el arco de corriente directa, arco de corriente alterna, microsondas fuentes de emisión de plasma, plesma de Argón, 8Copl8dO inductivamente, plasma de Argón de corriente directa, Chupa de alto voltaje y corriente alterna. Discutir como funciona un reyo lasser y como se desconpone un haz de luz. Estudiar la longitud de onda de los diferentes elementos par8 su mejor detección por este método. Comprender el funcionamiento de los espectrómetros de rejilla cóncava, de rejilla plana y de rejilla de escalera prisma. Discutir como funcionan los materiales fotográficos en los espectrónretros. Estudiar en que consiste el microfotánetro comperador, así como saber ccmo se Lleva a cabo 18 detección fotoeléctrica. An8iiZ8r la variedad de fuentes que pueden seleccionarse par8 los requerimientos analiticos. 70 BIBLIOBRAFIA 1 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: ESPECTRIMETRIA DE MASAS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDiZAJE BIBLIOGRAFIA Conocer6 l o s p r i n c i p i o s 5.1 Conocer las teorías atómicas así como le configuración electrófundamentales de la Es nica de los elementos que se desean analizar pectrcmetria de masas y 5.2 Analizar tas características de los corrpuestos incluyendo las sus aplicaciones, asf comodificaciones isómeras. mo Las partes que consti- 5.3 Discutir Los diferentes diseños de espectrómetro y saber cuales se prestan en La resolución de determinados problemas analíticos tuyen un espectrómetro de masas. 5.4 Conocer que elememtos se pueden analizar en modelos especfficos de este aparato. 5.5 Conocer CMIW) es el sistema de alirnentacion de La muestra, las fuentes de ionización, las diferentes formas de ionización y los sistemas colectores de iones. 5.6 Conocer en que forma se procesan Los datos para obtener el resultado del análisis. 5.7 Discutir en que estado físico y grado de fuerza debe prepararse la muestra para emplearla en el anaLisis cuantitativo. 5.8 Investigar los tipos de interferencia que se pueden presentar en este tipo de aparatos. NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: ANALISIS TERIIICO OBJETIVO EDUCACIOUAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conprender Los fundamentos, aplicaciones y limitaciones de los métodos de análisis térmico. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 NUMERO DE UNIDAD NCR4BRE 1 BIBLIDGRAFIA Explicar la influencia de la temperatura en los diferentes elementos que se desean analizar. Explicar la relación del análisis térmico con la calorimetrfa de exploración diferencial combinada con análisis termcmecanicos y modelos de difracción de rayos X. Investigar en que consiste el análisis gravimétrico y en que casos se puede utilizar este método. Analizar y conocer los tipos de aparatos que se pueden utilizar, como están conformados y saber para que sirve cada componente del aparato. Discutir en que consisten las mediciones de penetración, expansión, contracción y alargamiento de materiales en función de La temperatura. Discutir en que consiste la voluoetria termométrica, determinación de la estequiometría de una reacción y la determinacion de Las cantidades termodiktmicas AG, AH y AS. 1 VII DE LA UNIDAD: CROMATOGRAFIA OBJETIVO EDUCACIONAL Canprender l o s principios qufmicos y f í s i c o s de La cromatografía, conocerá Los diferentes tipos de cromatografía y anatizara los resultados obtenidos. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 7.1 Conocer en que consiste La cromatograffa por columia y cuál esLa fase m6vil para este tipo de aparatos. 7.2 Conocer como funcionan Los crwnatógrafos y para que elementos se pueden utilizar cada uno de los cromatógrafos por ejemplo el detector fotométrico de flama, el detector de captura de electrones, dectector de bello, el detector de fotoionizacion, etc. 7.3 Discutir como podemos aplicar la cromatograffa en el anatisis cuantitativo y en que elementos. 71 BIBLIOGRAFIA l NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: VI II GASWETRIA Y DETERHINACION OBJETIVO EDUCACIONAL 8.1 8.2 DE UNIDAD IX NOMBRE DE LA INTROOUCCION l- ConocerB y discriminara los fundamentos del uso de los métodos electros& trices para el analisis quimico, su utilidad y limitaciones. A LOS METODOS ELECTROCIETRICOS ACTIVIDADES 9.1 9.2 9.3 1 .- B I B L I O G R A F A UILLARD, MERRIT, DEAN, SETTLE. METODOS INSTRUMENTALES DE ANALISIS Ed. CECSA 2.- SKOOG Y UEST ANALISIS INSTRUMENTAL Ed. Mc GRAU HILL 3.- 4.- 5.- SILVERSTEIN, R.M. 8 C.C. BASSLER SPECTRWETRIC IDENTIFICATION OF ORGANIC Ed. UILEY INTERNATIONAL EDITION MOORE & DALRYWPLE EXPERIMENTAL METHOOS Ed. SAUNDERS GOLDEN OXIGENO, CARBON, AZUFRE. APRENDIZAJE DE IN ORGANIC SERIES PECSON 8 SHIELDS MODERN METHODS OF CHEMICAL Ed. JOHN UILEY & SONS COMPOUNDS CHEMISTRY ANALYSIS 6.- CULLITY, B. X-RAY DIFFRACTION Ed. JOHN UILEY 8 SONS 7.- VARIAN AEROGRAPH ( By Mc NAIR, BASIC GAS CHRWATOCRAPHY CONSOLIDATED PRINTERS,OAKLAND, H.M. & E.J. BONELLI) CAL. 72 BIBLIOGRAFIA 1 DE ANALISIS APRENDIZAJE Conprender en que consiste el potencial de hidrógeno y como puede servir de base para el método potenciométrico. Discutir como se prepara la muestra para este tipo de análisis, y como se preparan las soluciones patrón. Conocer y discutir para que nos sirve cada uno de estos métodos y cuales son los principios generales de cada uno de ellos y sus tipos. L 9 . DE HIDROGENO, Discutir el funcionamiento y las partes de que consta un cromatógrafo y como se prepara la muestra para su análisis. Analizar los diferentes equipos de análisis de gases, sus aplicaciones y preparación de muestras. NUMERO OBJETIVO EDUCACIONAL NITROCENO, ACTIVIDADES Conocer6 los fundamentos te6ricos y de operaci6n de Los diferentes métodos de análisis de gases así ccmo su aplicación y limitaciones. UNIDAD: EN BIBLIOGRAFIA 1 10. P R A C T 1 C A S I . - COLORIMETRIA Y ESPECTROFOTOMETRIA 1. Determinación calorimétrica de hierro con ortofenantromina. 2. Determinación calorimétrica de nfquel con dimetilgimoxina. 3. Hetodo de analisis de trazas. 4. Selección del filtro correcto en fotometria. II.- FLUORESCENCIA 1. Preparación de 2. Determinación 3. Determinación 4. Determinación III.- ABSORCION ATCHICA 1. Determinación metalúrgica). 2. Determinación lúrgica). 3. Determinacfon 4. Determinación t r i a qufmica). IV.- soluciones para trabajo en laboratorio con un fluorómetro. fluorométrica de rivoflamina. fluorométrica de zinc. fluorométrica de aluninio. ESPECTROSCOP14 del Flg, Ni, Mn y Pb en hierros y en aceros (aplicaciones en la industria del Mg, Zn y Pb en metales no ferrosos (aplicaciones en la industria metadel Mg en cemento (aplicaciones en la industria química). del contenido de Pb en petróleo y sus derivados (aplicacion en la indus- DE EMISION 1. Determinación de la concentración de metales. 2. Identificación cualitativa de mezcla de sales o de aleaciones. V.- ESPECTRCHETRIA 1. 2. 3. 4. 5. 6. DE MASAS Determinación del potencial de ionización. Determinación de impurezas. Determinación del peso molecular. Identificación de muestras problema. Analisis de mezclas. Determinación de fórmulas moleculares (polímeros). V I . - ANALISIS TERMICO 1. Determinación termogravimétrica de mezclas. 2. Caracterizaci6n de polimeros (métodos térmicos diferenciales) 3. Determinación de la degradación térmica de los polímeros. VII.- CROMATOGRAFIA 1. 2. 3. 4. 5. 6. Mostrar la forma de utilizar La jeringa para introducir muestras en el cromatógrafo. Preparación de colurnas. Determinación de la altura del plato teórico. Identificar y determinar la concentración de una muestra problema. Realizar el análisis de destilación fraccionada (cromatografía fase vapor). Determinar el efecto de las condiciones de operación contra la eficiencia en La separación por cromatografía fase vapor. 7. Determinar el núnero de componentes en una muestra por cromatografía de capa fina. VIII.- GASOEIETRIA 1. Determinación de C y S. 2. Determinación de N, H y 02. IX.- INTRODUCCION A LOS #ETODOS ELECTROMETRICOS DE ANALISIS 1. Determinación de la constante de ionización. En este punto la Academia correspondiente deberá elaborar las guías de prácticas en base a l a metodologfa o f i c i a l , e m i t i d a p a r a tal e f e c t o . l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Química Orgánica Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAB-9312 I 2. Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-O-8. U B I C A C I O N D E L A ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO A N T E R I O R E S I ASIGNATURAS 5: TEMAS - Enlaces quimicos - Nomenclatura inorgánica - Tipos de reacciones químicas - Periodicidad - Estructura atómica - Equilibrio químico 1F P O S T E R I O R E S ASIGNATURAS Pufmica Analitica involucradas en determinaciones analíticas vistas en el curso. Análisis Instrwntal Introducción a la de los polímeros - Identificación de comp u e s t o s orqánicos. - Grupos funcionales - Mecanismos de reacción - Propiedades qufmicas principales de cada grupo funcional - Síntesis orgánicas ciencia - Mecanismos de reacción - Propiedades ffsicas y químicas y su relación con la síntesis. Materiales Compuestos L b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Aportara y proporcionara las herramientas teóricas y metodológicas básicas para la comprensión del comportamiento de sus propiedades, para su fabricación, aplicación y uso , de los principales coimwestos orgánicos. 3. 0 B J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) D E L CURSO Conocer6 las características básicas relacionadas con la estructura y estereoquímica de los ccmpuestos orgánicos y distinguir cual es su influencia en propiedades, mecanismos de reacción y sintesis de productos orgánicos. 75 1 4. TEMARIO JM. 1 II SUBTEMAS TEMAS Introducción 1.1 Antecedentes de la Puímica Orgánica. 1.2 Evolución y desarrollo de la Química Orgánica. 1.3 Teoría Estructural. 1.4 Grupos funcionales. Atomos que forman los compuestos orgánicos, y sus uniones 2.1 Química del carbono. 2.1.1 Caracteristicas y propiedades. 2.2 Química del oxíoeno. 2.2.1 Caracteristicas y propiedades. 2.3 Química del nitrógeno. 2.3.1 Características y propiedades. 2.4 Química del hidrógeno. 2.4.1 Caracterfsticas y propiedades. 111 Enlace moLecular ;:: 3.3 3.4 IV Estereoquímica 4.1 4.2 4.3 4.4 V Tipos y mecanismos de reacciones orgánicas 5.1 5.2 5.3 Naturaleza de los enlaces químicos. Enlace covalente. ir 3.2.1 Modelos pare explicar el enlace covalente. 3.2.2 Enlace por par electrónico. 3.2.3 Enlace covalente según La teoría cuántica. 1). Modelo del orbital por enlace covalente. a) Formación del orbital molecular. b) Energia de los orbitales moleculares. c) Enlaces. 2). Orbitales híbridos. a) Formación y representación de tos orbitales híbridos. Características del enlace covalente. 3.3.1 Longitud, ángulo, polaridad y energía de enlace. Fuerzas intermoleculares. 3.4.1 Fuerzas de Van der Valls. Dipolo, puente de hidrógeno. Simetría en quimica. 4.1.1 Características de Los elementos de simetria (identidad, propios, ejes impropios, planos, centro). 4.1.2 Rotación a un eje de simetría. 4.1.3 Reflexión a través de un plano de simetría. 4.1.4 Inversión al centro de simetría. 4.1.5 Rotación al centro de simetría. Grupos puntuales. 1 someros 4.3.1 Definición y clasificación. 4.3.2 Características de los isómeros estructurales. 4.3.3 Isómeros conformacionales. 4.3.4 Isómeros configuracionales. Estereoqufmica de Las reacciones. Acidos y bases. 5.1.1 Conceptos básicos. 5.1.2 Acidos. 1 ) . PKa 2). Acción del disolvente. 3). Causas de la acidez en los compuestos orgánicos. 5.1.3 Bases. 1). Bases alifáticas. 2). Bases aromáticas. 3). Bases heterocíclicas. Mecanismos de reacción. 5.2.1 Concepto y aplicación. 5.2.2 Formación, estructura y estabilidad de : iones carbonio, radicales y carbenos. beni onec, 5.2.3 Métodos para determinar mecanismos de reacciin. 1). Métodos no cinéticos. 2). Métodos cinéticos. Tipos de reacciones y sus mecanismos. 5 . 3 . 1 Sustituci6n. 5.3.2 Adición. 5.3.3 Eliminación. 5.3.4 Transposición. 5.3.5 Oxido-reducción. - 76 ejes car- T E M A R 1 0 ( CONTINUACION 1 4. VI 5. Compuestos 6.1 Hidrocarburos saturados. 6.1.1 Nomenclatura e isomería. 6.1.2 Propiedades físicas. 6.1.3 Obtención. 6.1.4 Principales reacciones de hidrocarburos saturados. 1). Halogenación. 2). Combustión. 3). C r a c k i n g . 6.2 Hidrocarburos Insaturados. 6.2.1 Nomenclatura e isomería 6.2.2 Obtención (atquenos y alquinos). 6.2.3 Reaciones de alquenos y alquinos. 1). Reacciones de adición (hidrogenación, hatogenación) 2). Regla de Markov Nikov. 3). Reacciones de sustitución. 6.2.4 Reacciones de polimerización. 1). D e f i n i c i ó n y c l a s i f i c a c i ó n . 2). Tipos de polimerización. 3). Métodos de polimerización de atquenos y dienos. 6.2.5 Reacciones de alquinos. 6.3 Compuestos aromáticos. 6.3.1 Aromaticidad. 1). Concepto de aromaticidad. 2). Benceno y derivados policíclicos. a). C a r a c t e r í s t i c a s e s t r u c t u r a l e s . b). Energías de resonancia. 6.3.2 Iones aromáticos. 6.3.3 Obtención de compuestos aromáticos. 6.3.4 Reacciones en et benceno y derivados policíclicos. 6 . 4 ALcohoLes y fenoles. 6 . 4 . 1 ALcohoLes y fenoles. 1). Nomenclatura. 2). Obtención de atcohotes. 3). Obtención de fenoles. 6.4.2 Reacciones de tos alcoholes. 1). Reacciones de ruptura del enlace oxígeno-hidrógeno. 2). Reacciones de ruptura del enlace carbono-hidrógeno. 6.4.3 Reacciones de Los fenoles. 1). Con bases. 2). Reacciones de oxidación. 3). De polimerización. orgánicos A P R E N D I Z A J E S - 6 . SUBTEMAS TEMAS UM. Estructura atómica. Enlaces químicos. Eletronegatividad. Nomenclatura inorgánica. Conceptos acido-base. Tipos de reacciones químicas. Equilibrio químico. S U G E R E N C I A S - Investigar Fabricar D I D A C T I C A S documentalmente - Investigar cudl - R E Q U E R I D O S y las principales estadísticas de compuestos orgánicos. es La influencia del C, H, 0 y eL N en La formación de compuestos orgánicos. diseñar métodos - Realizar prácticas para minación de la misma. para diferenciar et tos análisis dela conceptos 77 de estereoquímica acidez y como bacicidad, apoyo didáctico. asi como la deter- 5 . A P R E N D I Z A J E S - 6. R E Q U E R I D O S Estructura atómica. Enlaces químicos. Eletronegatividad. Noenclatura inorgánica. Conceptos acido-base. Tipos de reacciones químicas. E q u i l i b r i o quiciico. SUGERENCIAS - D I D A C T I C A S Investigar documentalmente Las principales estadísticas de compuestos orgánicos. - Investigar cual es la influencia del C, H, 0 y el N en la formación de compuestos orgánicos. - Fabricar y diseñar métodos para el análisis dela estereoquímica como - Realizar prácticas parc minación de la misma. diferenciar los conceptos de acidez y bacicidad, - Realizar investigación documental compuestos org6nicos. apoyo didáctico. . asi como La deter- sobre la importancia de la Puímica en el estudio de los - Realizar y proponer prácticas para la obtención de los principales compuestos orgánicos, utilizando diferentes métodos para ello, y entender los mecanismos de las reacciones. - visitar 7. laboratorios S U G E R E N C I A S donde D E se realicen síntesis compuestos orgánicos. EVALUACION - Los informes de investigación bibliogr6fica Los diferentes el aprendizaje logrado por el almo, se recomienda tomar en cuenta : Para evaluar - de informes sobre desarrollos realizados. experimentales realizados, sus resultados y conclusiones. - La forma de desarrollar las prácticas. - Reportes de - Participación visitas durante - Informes sobre 8. U N I D A D E S rez,lizadas ~1 del y laboratorios. curso. A,PRENDIZAJE NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: 1NTRODUCCION Conocer6 el campo de la Quimica Orgánica, evaluará su importancia y se enterará de sus orígenes y de sus perspectivas. desarrollo industrias las principales formas de síntesis de hidrocarburos saturados e insaturados. D E OBJETIVO EDUCACIONAL a ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA I 1.1 Conocer el origen y el concepto de la Química Orgánica. 1.2 Conocer cuales fueron las primeras síntesis de compuestos orgánicos. 1.3 Comprender las leyes de la teoría estructural. 1.4 Evaluar la importancia de la Qufmica OrgBnica y conocer su desarrollo y sus perspectivas. 1.5 Conocer los aspectos mas importantes sobre los principales grupos funcionales. 1, 3, 4, 5, 6, 7. NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: ATOMOS QUE FORMAN LOS COMPUESTOS ORGANICOS Y SUS UNIONES. I OBJETIVO EDUCACIONAL Establecerá las principales caracteristicas de los átomos que favorecen la formación de los principales compuestos orgánicos. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Conocer 2.2 Conocer 2.3 Conocer drógeno NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE ENLACES DE LA UNIDAD: las características y propiedades del carbono. las caracteristicas y propiedades del oxigeno. las caracterfsticas y propiedades de los elementos hiy nitrógeno. I BIBLIOGRAFIA 2 MOLECULARES. 7 OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE D i s t i n g u i r á l a s interre3.1 Definir el término de enlace, tipos de enlace y caracterfsticas. laciones de átomos y mo3 . 2 D e f i n i r l o s t é r m i n o s d e o r b i t a l a t ó m i c o , o r b i t a l h í b r i d o , orbiléculas, asi como su intal molecular; diferenciar y definir las formas de energfa de fluencia en las propiedaestos orbitales. des ffsicas y químicas de 3.3 Indicar las diferencias entre enlaces en términos de formación, los compuestos orgánicos. densidad de carga, rotación y energía. 3.4 Elaborar diagramas de carga que representen la interacción de orbitales entre átomos, para formar enlaces. 3.5 Determinar, con respecto a cada uno de los enlaces : - Tipos de orbitales que forman los enlaces, longitud, ángulo, polaridad y energía de enlace. 3.6 Relacionar las propiedades físicas de compuestos orgánicos con el tipo de fuerzas intermoleculares presentes entre ellos. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOCRAFIA 1, 3, 4, 7, 8, 9, 15, 16. IV NOMBRE DE LA UNIDAD: ESTEREOCIUIMICA OBJETIVO EDUCACIONAL E l alurno d i s t i n g u i r á lac diferentes disposiciones de los átomos en las moléculas orgánicas y sus representaciones, asi como la estereoquímica de reacciones donde intervienen 0 se forman compuestos quirales. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 Elaborar modelos a escala, de moléculas orgánicas, indicando escala, radios covalentes, longitud de enlace, ángulos de enlace, y tipos de hibridación de los átomos. 4.2 Representar gráficamente las moléculas orgánicas en la proyección que se indique. 4.3 Identificar y representar estructuras en función de la operaciór de simetría que se realice o que se indique. 4.4 Determinar el grupo puntual al que pertenecen los compuestos orgánicos, dados sus elementos de simetría. 4.5 Dar una amplia serie de representaciones estructurales de compuestos orgánicos que identifiquen cuales son los isómeros estructurales, isómeros conformacionales, enantiómeros, diasterómeros. 4.6 Representar a través de proyecciones los esteroisómeros que se le indique. 4.7 Explicar la estereoquímica correspondiente a reacciones donde participen 0 se formen compuestos quirales, las cuales se le presenten por su nombre 0 por su proyección. BIBLIOGRAFIA 6, 10, ll, 12, 15. NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: TIPOS Y MECANISMOS DE REACCIONES ORGANICAS OBJETIVO EDUCACIONAL Establecerá y distinguirá las diferentes reacciones orgánicas y sus caracterfsticas, mediante l a d e t e r m i n a c i ó n d e l tipc de reacción y el mecanismo que prisente. ACTIVIDADES 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 9. l.- R A K O F T , H . 8 N . ROSE PUIMICA ORGANICA FUNDAMENTAL Ed. LIMUSA HUTCHINSON PUIHICA, LOS ELEMENTOS Y REACCIONES Ed. REVERTE 3.- ELLIS, C . P . PUIMICA ORGANICA Ed. LIMUSA 4.- HARRISON & BOYD QUIHICA ORGANICA Ed. INTERAMERICANA 5.- STRECTUESON & HEATTHCOCK INTRODUCCION A LA OUIMICA Ed. COLLIER Mc MILLAN 6 . APRENDIZAJE Comprobar y relacionar la acidez de los compuestos a sus bases conjugadas. I n d i c a r cómo s e corrportan c a d a u n a d e L a s s i g u i e n t e s e s p e c i e s q u í m i c a s : nucleófilos, electrófiLos. Interpretar y elaborar disgramas de energía potencial contra progreso de reacción. inr!icar e l t i p o d e r e a c c i ó n i n t e r m e d i o (carbonio, carbanión rad i c a l l i b r e carbeno), que participa en cada una de las reacciones o etapas de reacción que se le presentan, escribiendo su fórmula y explicar sus caracterfsticas principales. Disponer en orden de estabilidad, Los reactivos intermedios que se presenten. Presentar cada una de Las reacciones en forma completa, indican. d o s u m e c a n i s m o . D e t e r m i n a r e l t i p o d e r e a c c i ó n y d a r u n a inter. pretación detallada del mecanismo. B I B L I O G R A F I A 2.- DE ORGANICA - SALOMONS QUIMICA ORGANICA Ed. ORGANICA 7.- GUTSCHE, C.D. & PASTO FUNDAMENTALS OF ORGANIC CHEMISTRY Ed. PRENTICE HALL 8.- MARCH AI)VANCED ORGANIC CHEHISTRY REACTION MECHANISM AND STRUCTURE Ed. Mc GRAU HILL 9.- INTRODUCCION A LA ESTRUCTURA ATOMICA Y MOLECULAR lO.- E L I E L , E-L. ELEHENTS OF STEREOCHEMISTRY E d . J O H N UILEY & SONS ll.- ORCHIN, J.H. SIMETRIA E N WIMICA Ed. ALHAMBRA 80 BIBLIOGRAFIA 1, 4, 6, 8, 13. 14, 15. 12.- STEREOCHEMISTRY OF ORGANIC PRINCIPLES AND APPLICATIONS Ed. !JILEY EASTERN L?i) 13.- TCHWEAR, 6. MECANISMOS DE Ed. LIHUSA REACCION EN 14.- BENFEY, O.T. INTRODUCTION TO ORGANIC Ed. Mc GRAU HILL 10. 15.- UINGROVE, A.S. & R.L. QUIMICA ORGANICA Ed. HARLA 16.- LOURY, T.H. & RICHARDSON MECHANISM AND THEORY IN Ed. HARPER 8 ROU. COMPOUNDS QUIHICA ORGANICA REACTION MECHANISM CARET ORGANIC CHEMISTRY P R A C T I C A S l.- Obtención del punto de ebullición de varios Lfquidos quidos por la técnica de destilacibn fraccionada. 2.- Obtención de cristales canismo de reacción. 3.- Realizar lizando 4.- Obtención de un alcano, 5.- Obtención de un 6.- Obtención de un alquino, 7.- Realización de actividades experimentales de c-estos aromáticos. 8.- Realización de prácticas relacionadas con La obtención de alcoholes y fenoles; así como la purificación del producto formado , rendimiento de la práctica e identificación del producto. orgánicos por las pruebas de nitrógeno, azufre el mecani,;nw de reacción. anaLizando alqueno, anaLizando analizando 81 y y separación de una mezcla de Ií- operaciones halógenos en de purificación, algunos analizando compuestos el orgánicos, me- ana- el mecanismo de reacción. el el mecanismo mecanismo en el de reacción. de reacción. laboratorio, que involucren La obtención l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Fisicoquímica Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAC-9314 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-10 2.UBICAClON D r E L A ASIGNATURA 1 A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Termodinámica Matemáticas P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS - III Funciones auxiliares de la termodinámica - Equilibrio en sistemas monocomponentes - Equilibrio químico Corrosión y degradación de materiales - Termodinámica de soluciones electrolfticas - Ley de Nerst - Derivadas parciales Cekmicos - Diagramas de fases - químico Procesos Pulmi c a TEMAS Equilibrio Diagramas 83 Pirometalúrgicos - de - Diagramas de equilibrio binarios. - Diagramas de equilibrio ternarios. Equilibrio Tratamiento externo del arrabio - Desulfuración Desiliconización - Principios de operación de convertidores de oxigeno. - Fundamentos de fabricación de ferroaleacic nes 3. 0 B J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) CURSO D E L Aplicará los fundamentos de fisicoquímica y cinética química para el análisis de los procesos de obtención de materiales. 4 . T E M A R I O NUM. 1 TEMAS Termodinámica de SUBTEMAS l las Soluciones 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 II Ley de RaouLt Ley de Henry Actividad termodinámica de un componente en solución Cantidades molares parciales y la ecuación de Gibbs-Duhem Aplicación de la ecuación de Gibbs-Duhem para la determinación de actividades Soluciones regulares Soluciones infinitamente diluidos Estados estándar Estado estándar al 1% en peso Coeficientes y parámetros de interacción 2.1 Concepto 2.2 la. y 2a. variable 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 de equilibrio heterogéneo ley de La Termodinámica aplicadas a fases de composición Equilibrio defases e igualdad de potenciales químicos Sistemas unicomponentes, Ecuación de Clausius-CLapeyron Aplicación de la regla de Las fases en sistemas unicomponentes Aplicación de La regla de las fases en sistemas binarios Diagramas Temperatura-Composición Diagramas Energia libre-Composición Aplicación de La regla de Las fases en sistemas en reacción Aplicaciones Diagramas de KeLLog III Equilibrio quimico de reacciones en sistemas homogéneos 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Equilibrio de reacciones homogeneas y La constante de equilibrio Relaciones entre KP, KC y KN y definición de KA Efecto de la temperatura sobre La constante de equilibrio Principio de Le Chatelier. Aplicaciones IV Equilibrio químico de reacciones en sistemas heterogéneos 4.1 4.2 4.3 4.4 Reacciones Diagramas Diagramas Los óxidos V Cinética 5.1 Cinética de Los procesos químicos 5.2 Naturaleza de productos y reactantes 5.3 Efecto de la temperatura y la composición sobre la velocidad de reacción 5.4 Reacciones de primer orden 5.5 Reacciones de segundo orden 5.6 Determinación del orden de reacción l-Método de integración ; 2-Método de vida media ; 3-Método diferencial 5.7 Teorías de cinética de reacción VI Fenómenos de Superficie de reacción 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 que Involucran fases condensadas puras y una fase gaseosa de Ellingham, sus aplicaciones prácticas y sus Limitacione de energía Libre-temperatura para sulfuros y cloruros de carbono y la reacción de Boudovard Conceptos básicos Tensiones de superficie Capilaridad Tensión superficial de soluciones Películas de superficie Adsorción Termodinámica de La adsorción Cálculo de equilibrios de adsorción 84 5. A P R E N D I Z A J E S R E P U E R I D D S - Derivadas parciales - Ecuaciones diferenciales - Métodos nunkicos de resolución de ecuaciones simultáneas - I n t e g r a c i ó n nunérica y g r á f i c a - Métodos de correlación - Fundamentos de termodinámica, qufmica - Paquetes de computación para ajustes de curvas 6. S U G E R E N C I A S - Encomendar la realización de investigaciones bibliográficas en revisión interés. Solicitar la realización de investigaciones aplicación de la fisicoquímica. - Resolver conjuntamente en el aula, problemas de aplicación de la fisicoquímica, larmente en el campo de la Ingenieria Metalúrgica y la Ingenieria de Materiales. - Utilizar paquetes Para evaluar el recomienda : - Revisar relacionadas con de el conceptos, campo de particu- d e l a a s i g n a t u r a c o m o colunna v e r t e b r a l d e l o s p r o c e s o s . computacionales S U G E R E N C I A S la de - documentales y temas Realizar sesiones de discusión propiciando la participación de importancia de los temas investigados todos los alumnos. sobre - - Enfatizar la 7. D I D A C T I C A S D E aprendizaje en la solución de problemas y el análisis de procesos. E V A L U A C I O N adquirido por los almos durante el desarrollo del curso, se y evaluar los trabajos de investigación realizados. - Revisar los problemarios resueltos. - Evaluación escrita y/u oral al final de cada unidad, como complemento de la evaluación final. - Evaluar la participación del alunno durante el desarrollo del curso. NOTA: 8 . Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico U N I D A D E S D E 1 NWERE TERMODINAMICA OBJETIVO EDUCACIONAL lConprender y aplicará las leyes termodinámicas que rigen el comporta--miento de las soluciones, conocer6 los diferentes estados estándar. las academias correspondientes A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD DE LA UNIDAD: en DE SOLUCIONES ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 .lO Demostrar las leyes que rigen el comportamiento de las soluciones (Ley de Raoult y Henry) Describir las propiedades termodinámicas de las soluciones ideal e s y nc i d e a l e s Definir el concepto de actividad y soluciones reales Deducir las ecuaciones de las propiedades molares parciales y la ecuación de Cibbs-Duhem. Aplicar la ecuación de Gibbs-Duhem a la determinación de propiedades termodinámicas como la actividad coef. de actividad. Describir el modelo de soluciones reguláres D e s a r r o l l a r l a t e o r í a d e s o l u c i o n e s diluídas Definir los estados estándar y sus relaciones Explicar el concepto de energía libre de solución Desarrollar las ecuaciones para el cálculo de actividades en s i s t e m a s d i l u i d o s multicomponentes. 85 BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: EQUILIBRIO DE FASES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Aplicar las reacciones termodinámicas al equilibrio de fases en sistemas homogéneos y heterogéneos. 2.1 Explicar el concepto de equilibrio de fases y su importancia. 2.2 Aplicarla la. y 2a. leyes de La Termodinámica a sistemas abiertos. 2.3 Definir potencial químico y equilibrio químico. 2.4 Deducir la Ecuación de Clasius-Clapeyron y su aplicación en sistemas unicomponentes. 2.5 Deducir La regla de Las fases de Gibbs y su aplicación a sistemas unícomponentes. 2.6 Aplicar La regla de las fases a sistemas en reacción química 2.7 Analizar Los diagramas Temperatura-Composición 2.8 Analizar los diagramas Energía libre-Composición 2.9 Aplicar la regla de las fases a sistemas en reacción química 2.10 Aplicar Las relaciones del equilibrio de fases a sistemas definidos como el diagrama Fierro-Oxigeno, Fe-C 2.11 Mediante datos termodinámicos de reacciones químicas, construir los diagramas de Kellog para el equilibrio de fases Emplear los estados estándar para la determinación de actividades y composición de equilibrio de reacción en sistemas multicomponentes NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: EQUILIBRIO OBJETIVO EDUCACIONAL EL alumno aplicará los fundamentos de la termodinámica para determinar la f a c t i b i l i d a d d e las reacciones quimicas y par a el e s t u d i o del e q u i l i brio químico y comprensión del efecto de T y P y actividad sobre K. BIBLIOGRAFIA 1 2 3 4 5 6 7 8 .. 9 QUIMICO DE REACCIONES EN SISTEMAS HOMOGENEOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 3.1 Aplicación del concepto de energía libre de Gibbs para La determinación del sentido de la reacción química y cálculo de la constante de equilibrio. 3.2 Deducir, conocer y aplicar las expresiones que relacionan G con la constante de equilibrio en función de las presiones parciales la concentración, los moles y la actividad. 3.3 Deducir, conocer y aplicar las expresiones de la isoterma y La isocora de Vanthoff. 3.4 Aplicar el principio de Le Chatelier a sistemas en equilibrio. explicando el efecto de T, P, y actividad o composición sobre el equilibrio 3.5 Resolver problemas de control de reacciones 86 BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: EQUILIBRIO DE REACCIONES EN SISTEMAS HETEROGENEOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Determinará la constante de equilibrio en reacciones heterogéneas y uti lizará sus valores para la solución de problemas que involucren reacciones heterogéneas y será capaz de construir y utilizar los diagramas de energía Libre-temperatura en la solución de problemas de oxidación, clorinación, sulfhidración y reducción mediante mezclas de monóxido-bióxido de carbono y agua-hidrógeno. 4.1 Definir y establecer La constante de equilibrio para reacciones heterogéneas en base a los conceptos termodinámicos 4.2 Aplicar los conceptos de energía libre estándar de reacción en la construcción y aplicación de los diagramas de Ellinham para óxidos, sulfuros y cloruros 4.3 Describir el equilibrio entre Los óxidos de carbono y utilizará este equilibrio para la determinación de tas condiciones de oxidación y reducción en metales con mezclas de monóxido-bióxido de carbono y agua-hidrógeno. 4.4 Estudiar el efecto de La reacción de Boudouard en la reducción de algunos óxidos. NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: CINETICA DE REACCION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: FENOMENOS OBJETIVO EDUCACIONAL 1 2 BIBLIOGRAFIA 5.1 Describir Los conceptos básicos de La teoría cinética de las reacciones químicas 5.2 Estudiar La naturaleza de productos y reactantes 5.3 Conocer el efecto de la temperatura y de la concentración sobre La velocidad de una reacción 5.4 Conocer las reacciones de primer orden 5.5 Conocer las reacciones de segundo orden 5.6 Determinar el orden de una reacción con los métodos señalados 5.6 Mediante los métodos de vida media, integración y diferencial de. 5.7 Estudiar las teorías de La cinética de reacciones Aplicará los conceptos y conocimientos de cinétics de reacción a Los problemas que involucren reacciones químicas l BIBLIOGRAFIA I DE SUPERFICIE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Aplicará los conceptos y 6.1 Describir Los conceptos básicos de los fenómenos superficiales teorias de los fenómenos 6.2 Explicar el concepto de tensiones superficiales de sustancias de superficie a problemas 6.3 Explicar el concepto de capilaridad y reactantes 6.4 Explicar el concepto de tensión superficial en soluciones 6.5 Estudiar las películas de superficie 6.6 Conocer el fenómeno de adsorción 6.7 Desarrollar La termodinámica de adsorción de superficie 6.8 Calcular el equilibrio químico de adsorción 87 l BIBLIOGRAFIA I 7 9 . BIBLIOGRAFIA l.-MACHOWIAK, J. PHYSICAL CHEMISTRY Ed. TECNOS MADRID FOR METALLURGISTS 2.-UPADHAYAYA, G . S . ; R . K . D U B E PROBLEMS IN METALLURGICAL THERHCDYNAMICS Ed. PERGAHON PRESS ANO KINETICS 3.-PARKER, R . H . AN INTRODUCTION TO CHEMICAL METALLURGY Ed. PERGAMON PRESS, 2a.ED., 1 9 7 8 4.-RAO, Y . K . STOICHIWETRY AND THERMODYNAMICS OF METALLURGICAL PROCESS Ed. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 1985 5.-KIRK, R . E . PRINCIPLES OF PHYSICAL CHEMISTRY Ed. ALLYN AND BACAN I N C . , 1 9 8 4 6.-GASKEL, D . INTRODUCTION TO METALLURGICAL Ed. Mc GRAU HILL THERMODYNAMICS 7.-MOORE, W.J. FISICOWIMICA BASICA Ed. PRENTICE HALL 8.-PRINCE, A. ALLOY PHASE EPUILIBRIA Ed. ELSEVIER 9.-ROSENQVIST, T . PRINCIPLES OF EXTRACTIVE Ed. Mc GRAU HILL METALLURGY IO.- P RA C T 1 CA S 1 .- Determinaci6n de la Ley de Raoult. 2.- D e t e r m i n a c i ó n d e l a c o n s t a n t e d e e q u i l i b r i o e n l í q u i d o s o g a s e s . 3.- D e t e r m i n a c i ó n d e L a c o n s t a n t e d e e q u i l i b r i o e n s o l u c i o n e s n o m i s c i b l e s 4.- D e t e r m i n a r e l o r d e n d e u n a r e a c c i ó n h o m o g é n e a irresversible. 5.- D e t e r m i n a c i ó n d e l o r d e n d e r e a c c i ó n p o r d i f e r e n t e s m é t o d o s . 6.- Determinación de La tensión superficial de varias 88 substancias. l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Instrumentación y Fundamentos Control Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAF-9315 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 2-4-8 2. U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO TEMAS ASIGNATURAS Física Fundamentos de Electricidad, Electrónica y Magnetismo 1 P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS - Conceptos generales de física. - Momentum y energía - Optica. Solidificación - Todos Procesos - Operaciones pirometaLúrgicas - Todos. Tratamientos Diagramas Pirometalúrgicos Térmicos de Equilibrio Procesos de fabricación - Tratamientos térmicos termoquímicos - Tratamientos termomecá nitos - Prácticas - Todos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Mediante el conocimiento del fundamento y manejo de los diferentes equipos de medición, el alumno podrá medir y controlar los parámetros involucrados en los procesos de obtención y procesamiento de materiales. 3. 0 B J E T 1 V 0 tS) G E N E R A L (ES) D E L CURSO El alumno comprenderá la importancia del control y el manejo de los equipos utilizados para medir las variables físicas y químicas que intervienen en Los procesos de obtención de materiales. 89 4. TEMARIO MM. SUBTEMAS TEMAS 1 Variables de Los Procesos y su Medición 1.1 Terminologia. 1.2 Elementos de medida. II Medidas de Tecrperatura 2.1 Medidas de temperatura basadas en fenómenos físicos. 2.2 Medidas de ten-peratura basadas en fenómenos eléctricos. III Mediciones de Presión y de Vacfc 3.1 Indicadores de presión y IV Medición de Flujo o Gasto 4.1 Contadores volunétricos o de desplazamiento positivo. 4.2 Medidores de gasto o velocidad. 4.3 Medidores de niveles lfquidos. V Medición de Caracteristicas sicas y Químicas VI Control 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Fí- Conceptos de huwdad. Mediciones de contenidos de huwdad en sólidos y gases. Medición de viscosidad. Medición de poder calorífico y combustión. Medición de conductividad térmica. Medición de densidad. Mediciones de pR. Magnetismo y resistividad. 6.1 Fundamentos de los sistemas de control. 6.2 Sistemas de control neunático, eléctrico VII Diseño del Experimento 5. A P R E N D I Z A J E S y electrónico. 7.1 Conceptos básicos sobre La planeación de experimentos. 7.2 Análisis de incertidumbre en la planeación del experimento. R E Q U E R I D O S - Matemáticas. - Fundamentos de electricidad, electrónica - Fisica (mecánica y óptica). 6. vacfo. y magnetismo. D I D A C T I C A S SUGERENCIAS - Realizar investigación bibliográfica sobre instrumentos de cada unidad de medición, de acuerdo a los temas - Elaborar el diseño de un experimento en donde se involucre alguna variable analizada en el d e s a r r o l l o d e l c u r s o (P, T , f l u j o , e t c ) , dándole un enfoque práctico real al analizar y resolver algún problema real de laboratorio o industrial de medición y control de alguna de estas variables. - 7 . Realizar visitas S U G E R E N C I A S a industrias. D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje [ogrado por el estudiante, se recomienda tomar en cuenta : - Reporte y/o presentación de resultados obtenidos en La investigación bibliográfica. - Revisión de reportes de prácticas. - Participación durante el desarrollo del curso. - Evaluaciones en et aula. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOCIBRE VARIABLES DE LOS PROCESOS Y SU MEDICION DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Detectar& las variables de los procesos a medir y controlar y conocerá los elementos de medición 1.1 Conprender bles. 1.2 Estudiar y control de 1.3 Analizar y le importancia de la medición y control de conocer la terminologia utilizada en la variables de procesos. describir los elementos de medición. NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: MEDIDAS DE TEMPERATURA OBJETIVO EDUCACIONAL las varia- medición y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo conocer8 los fundatnentos en los que se basan los diferentes instrunentos de medición de temperatura y sus aplicaciones y limitaciones. BIBLIOCRAFIA 2.1 Discutir los fundamentos en los que se basan las escalas de me dición d e temperatura. 2.2 Analizar las bases teóricas de los termómetros llquidos, vapor, gas y bimetálicos. 2.3 Discutir las bases de los termómetros de resistencia eléctrica. 2.4 Analizar las bases de los termopares, su calibración, usos y limitaciones. 2.5 Estudiar los fundamentos de los instrunentos basados en radiación. 2.6 Discutir las aplicaciones de los diferentes métodos de medición al control de temperatura en unidades de proceso. NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: MEDICIONES DE PRESION Y DE VACIO OBJETIVO EDUCACIOUAL BIBLIOCRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá los principios 3.1 Conocer los fundamentos básicos de los medidores de presión y de la medición de presión vacio. y vacfo, corrprenderh el 3.2 Conprender y conocer las diferentes unidades de medición de la porqué utilizar un deterpresión y vacío. minado medidor de presión 3.3 Clasificar los medidores d e p r e s i ó n y v a c í o e n b a s e a sus y vacío con un proceso principios mecánico, eléctrico y electrónico. dado. 3.4 Analizar y describir los diferentes instrwntos de medición de presión y vacío. 3.5 Conocer le calibración de los instrwntos de medición. 91 BIBLIOGRAFIA , NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA MEDIDAS UNIDAD: DE FLUJO 0 GASTO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El alumno conocer8 y discutirá las bases físicas de los métodos de medición de flujo o gasto. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA MEDICION UNIDAD: EDUCACIONAL 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA Discutir la aplicación de la ecuación de Bernoulli a Los medidores de flujo por carga. Analizar Los diferentes métodos de medición de flujo que utilizan el flujo por carga; tubo venturi, placa orificio, tubo pitot, medidores de flujo de presión diferencial, mecánicos, eléctricos. Analizar los principios de los medidores de flujo de área. Analizar y discutir Los medidores de flujo electromagnéticos y su aplicación al control. Analizar los medidores de flujo de desplazamiento positivo. DE CARACTERISTICAS FISICAS Y ACTIVIDADES Conocerá y comprenderá lz importancia de la medición de las características físicas y químicas, así como los fundamentos en que se basan dichas mediciones. DE QUIMICAS DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA / Definir y analizar cada una de Las características físicas y químicas. Conocer las unidades de medición. Conocer y compreder Los principios de medición en que se basan los diferentes tipos de instrumentos. Describir los instrumentos de medición y conocer la metodología empleada en cada tipo de medida. Analizar Los resultados obtenidos para controlar Los procesos. Conocer los metodos de calibración. VI CONTROL OBJETIVO EDUCACIONAL El alumno conocerá los tipos de control y los fundamentos de los sistemas de control y su aplicación a los procesos de obtención y procesamiento de materiales. ACTIVIDADES 6.1 6.2 6.3 6.4 DE APRENDIZAJE Comprender las características básicas de los dispositivos de medición, precisión, velocidad de respuesta, respuesta dinámica en instrumentos de 1" y 2" orden. Comprender las características básicas de los procesos. 6.2.1 Carga. 6.2.2 Retardo. 6.2.3 Respuesta. Discutir las características basicas del control automático; control por: 6.3.1 Posición. 6.3.2 Flotación. 6.3.3 Proporcional. 6.3.4 Proporcional con restauración. 6.3.5 Proporcional con velocidad. Discutir los sistemas de control neumáticos, eléctricos y electrónicos, sus aplicaciones y limitaciones. 92 BIBLIOGRAFIA 2 5 NUMERO DE UNIDAD NCMBRE DE LA UNIDAD: VI 1 DISEÑO DEL EXPERIMENTO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El alumno conprenderá la importancia de la plani-ficación de experimentos, sus alcances y limitaciones interpretación y/o presentación de resultados. 7.1 7.4 Conprender las técnicas o datos obtenidos 7.5 Practicar la redacción en el experimento ECKMAN, D.P. INDUSTRIAL INSTRUMENTATION Ed. McGRAU-HILL 2.- CRESS, A. INSTRUMENTACION INDUSTRIAL Ed. PUBLICACIONES MARCOMBO, 5.- FUNDAMENTALS S.A. HOLMAN, J.P. METODOS EXPERIMENTALES Ed. McGRAU-HILL PARA DOEBELIN, E.O. DISEÑO Y APLICACION Ed. DIANA SISTEMAS KATSUHIKO OGATA INGENIERIA DE CONTROL Ed. PRENTICE-HALL del éxito del 3 l.- DE clave BIBLIOGRAFIA Comprender la necesidad del experimento, sus ventajas tajas 7.3 Conocer y dominar el uso del análisis de incertidumbre planeación del experimento B I B L I O G R A F I A 4.- la APRENDIZAJE 7.2 9. 3.- Comprender DE INGENIEROS DE REDICION MODERNO 93 y e importancia presentacibn del anAlisis de los y de resulados desven- en la resultados obtenidos 10. P R A C T I C A S PROPUESTAS l.- Medición de Temperaturas 2.- Calibración de equipo para medición de temperaturas 3.- Medición de presiones 4.- Calibración de equipo para medición de presiones 5.- Medición de flujo o gasto 6.- Medición de características físicas particular a alguna aplicacion y químicas, tomar una variable de interés general o 7.- Fabricación de termopares, medición de temperatura y calibración. 8.- Medición de caracteristicas 9.- Medición y control de variables en un proceso metalúrgico, lo.- físicas. Análisis del funcionamiento y control de Los instrumentos de medición en los equipos exis tentes, incluso en otras áreas. Se deberá elaborar la guía de prácticas con base en la metodología oficial propuesta por la Subdirección de Docencia de la D.G.I.T. para tal efecto. l’l.EQUIPO R E Q U E R I D O : -Medidores de temperatura, manómetro de Mc Cteod de presión absoluta, flujómetros, Du Poínter, viscosímetro, picnómetro, medidores de PH. 94 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Historia de la Ciencia y la Tecnología Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAH-9316 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : O-4-4 U B I C A C I O N 2. D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S A S I G N A T U R A S 1 Introducción a la Materiales Metodología de tigación T E M A S A S I G N A T U R A S T E N A S I n g . e n - H i s t o r i a d e L o s materiales la Inves- - L a r e l a c i ó n hombre-naturaleza b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO 1) C o n o c e r los a v a n c e s d e l a c i v i l i z a c i ó n a t r a v é s d e la c i e n c i a y d e la tecnología. 2) U b i c a r l a i m p o r t a n c i a d e L a I n g e n i e r í a e n e l c o n t e x t o 3) C o n o c e r 3. social. la i n f l u e n c i a d e L a c i e n c i a y la tecnología e n el p e n s a m i e n t o filosófico. OBJETIVO(S) G E N E R A L (ES) D E L C U R S O C o n o c e r el p a s a d o , p r e s e n t e y f u t u r o d e l d e s a r r o l l o d e l a c i e n c i a u b i c a c i ó n d e n t r o d e l c o n t e x t o d e l a s o c i e d a d actual. 95 y la tecnología, para su 4 . T E M A R I O I”lJM-I TEMAS 1 Orfgenes d e l e civilizaci6n 1.1 1.2 1.3 1.4 II El desarrollo de las sociedades 2.1 Las etapas del desarrollo técnico. 2.2 La ciencia en la antiguedad. 2 . 3 L a revoluciOn i n d u s t r i a l . 2.4 La era moderna. III Pensamiento y método IV La Tecnologfa : El la Ingenierfa. 5. A P R E N D I Z A J E S - 6. SUBTEMAS I Conocimientos cientffico desarrollo El ho&re como ente social. L a revoluciDn neolftica. Los orfgenes de la ciencia y la tecnologia. Magia, religión y ciencia. 3 . 1 C i e n c i a y filosoffa. 3 . 2 L a imaginaci6n cientffica. 3 . 3 E l d e s a r r o l l o d e l mktodo c i e n t f f i c o . de 4.1 La Ingenierfa en el contexto histórico. 4.2 El papel del Ingeniero en la sociedad. 4.3 La sociedad tecnológica. .. R E Q U E R I D O S generales SUGERENCIAS I de historia universal. D I D A C T I C A S - Realizar investigaciones bibliogr6ficas - Realizar mesas redondas y profesor. sobre tópicos relacionados con cada uno de los temas. debates sobre temas especfficos , sugeridos por los alumos o el - Presentación de conferencias sobre temas diversos del programa del curso. - 7 . Realización de trabajos S U G E R E N C I A S D escritos. E EVALUACION - Evaluación de los trabajos de investigación bibliografica - Participación en las sesiones mesas redondas y debates. de análisis, discusión y síntesis de temas, - Presentación de algún tema frente a grupo. - Ex&nenes realizados. escritos y orales. 96 asi como en las 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUCIERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: ORIGENES DE LA CIVILIZACION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Ubicar6 l a i n f l u e n c i a d e 1 . 1 ciencia y la tecnologfa 1.2 en el desarrollo del hombre dentro de una socie1.3 dad; definiendo conceptos 1.4 y relacionándolos 8 las condiciones originales de 1.5 la creación y avance de la civilización. BIBLIOGRAFIA Definirá el hombre en su condición social. Conocerá los origenes de la civilización y del conocimiento hunano. Establecerá Los conceptos de ciencia y tecnología. Conocerá los posibles orígenes de la ciencia, la magia y la religión y sus relaciones iniciales. Conocerá los primeros avances técnicos y cientificos de la hunanidad. NUMERO DE UN IDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: EL DESARROLLO DE LAS SOCIEDADES OBJETIVO EDUCACIONAL 1 2 3 4 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocer6 los avances y retrocesos de la ciencia y el desarrollo tecnológico a lo largo de la historia de la hunanidad. 2.1 Definirá las etapas de desarrollo tecnológico a través de la historia. 2.2 Conocerá la obra científica de la antiguedad y su ubicación en el contexto histórico-social. 2.3 Analizará la importancia de la llamada revolución industrial, en el desarrollo técnico-científico de la sociedad. 2.4 Conocerá las bases en que se sustentan los avances científicos y tecnologicos de la actualidad. NUMERO DE UNIDAD III NCWRE DE LA UNIDAD: PENSAMIENTO Y METODO OBJETIVO EDUCACIONAL Conocer6 la participaciór de la ciencia en el conocimiento hunano y los medios y herramientas que utiliza para generar conocimiento. BIBLIOGRAFIA :: 7, 8, 9. CIENTIFICO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE l BIBLIOGRAFIA l 3.1 3.2 3.3 3.4 Deducir la influencia recfproca de la ciencia y la filosofía en el desarrollo de ambas. Analizar las características del descubrimiento y la imaginaciór científica. Conocer el desarrollo del método científico a través del avance de la ciencia. Conocer las condiciones para el desarrollo del trabajo científico. 07 10, ll, 12, 13, 14, 15. NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: EL DESARROLLO DE LA INGENIERIA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Analizará el papel del Ingeniero a través del desarrollo tecnológico de la humanidad. DE APRENDIZAJE 4.1 Conocer la función del Ingeniero y el desarrollo de este en la historia de la humanidad. 4.2 Definir las cualidades que debe tener un Ingeniero moderno. 4.3 Analizar la situación del Ingeniero en la sociedad. 4.4 Conocer los beneficios y perjuicios de la sociedad tecnológica. BIBLIOGRAFIA 15, 16, 17, 18, 19, 20. -. 9. B I B L I O G R A F I A 1 .- LEEF, E. CIENCIA, TECNICA ANUIES, MEXICO Y SOCIEDAD 2.- GORDON-CHILDE, V. LOS ORIGENES DE LA CIVILIZACION Ed. FONDO DE CULTURA ECONOMICA 3.- BERNAL, J.D. LA CIENCIA EN LA HISTORIA Ed. NUEVA IMAGEN, UNAM 4.- DERRY, T.K. & T.I. WILLIAMS HISTORIA DE LA TECNOLOGIA, VOL.l-5 Ed. SIGLO XXI, MEXICO 5.- DAUMAS, M. LAS GRANDES ETAPAS DEL PROGRESO Ed. FONDO DE CULTURA ECONOMICA, TECNICO MEXICO 6.- BERNAL, J.D. CIENCIA E INDUSTRIA EN EL SIGLO XIX Ed. MARTINEZ ROCA S.A.,ESPAñA 7.- MIJAILOV, M.I. LA REVOLUCION INDUSTRIAL Ed. CARTAGO, MEXICO. 8.- WALKER, M. EL PENSAMIENTO CIENTIFICO Ed. GRIJALVO, S.A., MEXICO. 9.- DILTHEY, W. HISTORIA DE LA FILOSOFIA Ed. FONDO DE CULTURA ECONOMICA lo.- TAMAYO, R.P. COMO ACERCARSE A LA CIENCIA Ed. LIMUSA-NORIEGA, MEXICO. ll.- HOLTON LA IMAGINACION Ed. FONDO DE 12.- RUSSELL, 8. LA PERSPECTIVA CIENTIFICA Ed. ARIEL,ESPAñA 13.- MEDAWAR, P.B. CONSEJOS A UN JOVEN CIENTIFICO Ed. FONDO DE CULTURA ECONOMICA, CIENTIFICA CULTURA ECONOMICA-CONACYT,MEXICO. MEXICO. 98 14.- FURNAS, ET AL EL INGENIERO E d . TIWE-LIFE E N ESPAML 15.- KRICK, E.V. INTRODUCCION A LA INCENIERIA Y AL DISEñO E d . LIMUSA, H E X I C O 16.- D I X O N , J . R . DISEñO EN INGENIERIA Ed. LIUUSA, MEXICO 17.- PYTLIK, LAUDA B JOHNSON TECNOLOGIA, CAMBIO Y SOCIEDAD Ed. REPRESENTACIONES Y SERVICIOS DE INCENIERIA, S.A., MEXICO. 18.- DANILEVSKY, V. HISTORIA DE LA TECNICA Ed. CARTAGO, MEXICO 19.- FOULQLJE, P . LA DIALECTICA Ed. VERGARA EDITORIAL, ESPAñA 20.- K U H N , T . S . LA TENSION ESCENCIAL Ed. FONDO DE CULTURA ECONOMICA, MEXICO lo.- PRACTICAS PROPUESTAS En este punto la Academia correspondiente deberá elaborar Las guías de prácticas en base a l a metdologfa o f i c i a l e m i t i d a p a r a t a l e f e c t o . 99 6.’ T un. E M A R I O 1 Principios 11 Análisis miento II Balance de Materia 3.1 3.2 3.3 3.4 El Principio de la conservación de La masa y el balance de materia Estequiornetria. Balances de materia con solución directa y variables de enlace. Balances de materia cuando hay recirculación y derivación. IV Termoquímica 4.1 4.2 Cálculo del calor normal de reacción. Cálculo de calores de reacción a temperaturas diferentes a la estándar . Cálculo de temperatura de La flama SUBTEWAS TEMAS Básicos Dimensional 1.1 Cantidades básicas 1.2 Sistemas de unidades. y escala- 2.1 Conceptos fundamentales del análisis dimensional. 2.2 Teorfa de Las semejanzas. 4.3 V 5.1 Balance de Energia :*t 5:5 El Principio de la conservación de la energía y el baLance 9fa El balance de energía general El balance de energía mecánica Balances de energía cuando hay reacción química Calores de solución y mezcla 5.2 de ener- VI Balance de Materia y Energía Con-binados 6.1 Balances simultáneos de masa y energía en estado estable VI 1 Balances de Materia y Energía combinados en estado inestable 7.1 Balances simultáneos de masa y energía en estado inestable 5. R E Q U E R I D O S A P R E N D I Z A J E S Estequiometrfa. - Ecuaciones diferenciales. - Programación y análisis ntxnérico. - Graficación de funciones. D I D A C T I C A S ó.SUGERENCIAS - técnicas, diagramas de flujo que muestren la producción de materiales Investigar en revistas previamente asignados. - Visitar industrias locales a fin de conocer los procesos de elaboración de materiales. - Presenciar la exposición de películas que muestren La producción de algunos materiales de interés. - Inducir at uso de métodos nunéricos en la solución de problemas. - Simulación de algún proceso donde pueda verse el efecto en los cambios de flujos y temperaturas de las corrientes involucradas en un proceso. 7.SUGERENCIAS D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje de los alumnos durante el desarrollo del curso, se recomienda considerar: - Los reportes de investigaciones bibliográficas realizadas. - Solución de problemarios encargados como trabajo extraclase. 102 - La participación en Las sesiones de discusi6n y análisis. - Los resultados de exámenes orales y/o escritos correspondientes a cada unidad. - Exposición de temas asignados, en el aula , ante sus cocrpañeros. - Reporte de visitas industriales realizadas. - Reporte de programas de cotcputadora que se hayan dejado de tarea. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E I. NUMERO DE UNIDAD: NOWBRE 1 DE LA UNIDAD: PRINCIPIOS BASICOS OBJETIVO EDUCACIOBAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El almo describir6 Los 1.1 Explicar el concepto de las cantidades fundamentales ( masa,lonconceptos de Las cantidagitud, tiempo, temperatura). des fundamentales y secun 1.2 Explicar y aplicar Las relaciones matemáticas para el cálculo de darias y podrá calcularlas cantidades secundarias (fuerza, presión, densidad, peso eslas en Los diversos sispecifico, t r a b a j o , energia, c a l o r , e n t a l p i a , e n e r g í a i n t e r n a ) . temas de unidades en base 1.3 Utilizar Los diferentes sistemas de unidades para expresar las a las relaciones matea& cantidades mencionadas y hacer las conversiones entre dichos ticas que las interrelasistemas. ciona. NUMERO DE UNIDAD: II NOMBRE ANALISIS DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL DIMENSIOBAL BIBLIOGRAFIA 1 2 3 4 6 Y ESCALAMIENTO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Utilizando las relaciones 2.1 Deducir los modelos matemáticos para el diseño u operación de un dimensionales e n t r e sissistema o proceso, haciendo uso de Los métodos de análisis ditemas 0 procesos, el amensionaI ( P i , Raleigh, Secuencial) lucno ser6 capaz de de2.2 Deducir Las razones de escalamiento para el diseño de sistemas terminar sus modelos made operación de procesos, haciendo uso de Las relaciones de sitematicos y las razones militud entre un prototipo y otro dado. de escalamiento entre prototipos y sistemas industriales. 103 BIBLIOGRAFIA : 3 4 5 NUMERO DE UNIDAD: III NOnERE DE LA UNIDAD: BALANCES DE MATERIA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo sera capaz de plantear y resolver los balances de materia en diversos procesos de produccio de materiales, mediante los cuales calculará flujo másicos 0 voluaétricos y fracciones másicas y molares de las corrientes involucradas en dichos procesos. NUMERO DE UNIDAD: NCMBRE 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 BIBLIOGRAFIA Conprender la relación entre el Principio de conservación de la masa y el balance de materia. Deducir los balances de masa en procesos con relación quimica, basándose en la estequiometría de esta. En base al análisis de un proceso dado, plantear y resolver Los balances de materia cuando la solución es directa y cuando es necesario considerar variables de enlace en dicha solución. Analizar procesos donde existan derivación y/o recirculación de corrientes para, mediante los balances de materia, calcular los flujos de las corrientes del proceso. Analizar los procesos en los que se tengan cambios de fase de las sustancias que se manejan, para determinar los flujos de las corrientes a partir de los balances de materia. IV DE LA UNIDAD: TERMOCRJIMICA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alano podra determinar los requerimientos energéticos en procesos de producción de materiales, que impliquen cambios quimicos. NUMERO DE UNIDAD: 4.1 Determinar, a partir de los calores estandar de formación y combustión, el calor estandar de una reacción dada. 4.2 Determinar los calores de reacción a condiciones diferentes de la estándar. 4.3 Determinar los calores de reacción a condiciones diferentes a la estandar, con reactivos en exceso y reacciones incompletas. 4.4 Calcular la temperatura en la flama. BIBLIOGRAFIA 1 2 3 V NCHBRE DE LA UNIDAD: BALANCE DE ENERGIA OBJETIVO EDUCACIOUAL El alumno a n a l i z a r á diversos procesos de producción de materiales, a fin de determinar requerimientos energéticos y temperaturas de las corrientes, haciendo uso del balance de energia. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 5.1 Conprender como se establece el balance de energía a partir del Principio de la conservación de la energía. 5.2 Analizar diversos procesos de producción de materiales, que operen en forma estable sin cambios químicos y determinr mediante el balance de energía, las necesidades energéticas o las temperaturas de las corrientes de dicho proceso. 5.3 Analizar procesos que involucren reacciones químicas, para que mediante el balance de energía, se determinen flujos energéticos y/o temperaturas de corrientes. 5.4 Determinar calores en ta formación de soluciones 104 BIBLIOGRAFIA 1 2 3 4 5 NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA COMBINADOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El alumno aplicará los balances de materia y energía simultáneamente para determinar flujos másicos y energéticos y las temperaturas de las corrientes que constituyen un proceso de producción de materiales. DE APRENDIZAJE 6.1 Analizar diferentes procesos de producción de materiales en estado estable con y sin reacción química, para determinar mediante aplicación simultánea de Los balances de materia y energía, flujos de masa, energia y temperaturas con que está operando. NUMERO DE UNIDAD VII NOMBRE DE LA UNIDAD: BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA COMBINADOS EN ESTADO INESTABLE OBJETIVO EDUCACIONAL El alumno determinará los flujos de masa y energía y t e m p a r a t u r a s d e l a s corr ientes, en procesos de producción de materiales que operan en estado inestable. 9. BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 7.1 Analizar diversos procesos que operan inestabtemente, para que m e d i a n t e t o s b a l a n c e s d e m a t e r i a y e n e r g í a , d e t e r m i n a r l o s ftujos d e m a s a , d e e n e r g í a y t a s t e m p e r a t u r a s a t a s q u e s e e s t á trabajando. B I B L I O G R A F I A 1.- HIMMELBLAU, D.M. BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA Ed. PRENTICE HALL 2.- SMITH, VAN NESS INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA PARA INGENIEROS QUIMICOS E d . M c GRAU H I L L 3.- RAO, Y . K . STOICHIOMETRY AND THERMODINAMICS OF METALLURGICAL PROCESSES 4.- HOUGEN, O.A., K.M. WATSON & R.A. RAGATZ CHEMICAL PROCESS PRINCIPLES Ed. WILEY 5.- JOHNSTONE, R.E. & T H R I N G , M . W . PILOT PLANTS, MODELS AND SCALE U P METHODS IN CHEMICAL ENGINEERING Ed. Mc GRAW HILL 6.- COELLO, C. INGENIERIA QUIMICA Ed. ALHAMBRA, S.A. 105 BIBLIOGRAFIA l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Procesos Pirometalúrgicos Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAR 9319 Horas teoría-Horas cwáctica-Créditos : 5-O-l 0 2. U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Tratamiento de Minerales TEMAS * * Fisicoquímica P O S T E R I O R E S Trituración y cribado Molienda y clasificación. Conocimiento y aplicación de las diferentes técnicas de preparación mecánica de Los minerales no ferrosos. Concentración gravimétrica. Concentración por flotación. Sedimentación y acondicionamiento. Conocimiento y aplicación de los diferentes métodos de concentración de minerales no ferrosos. ASIGNATURAS Hidro - Variación de la energía libre de Gibbs y la constante de equilibrio - Equilibrio en reacciones heterogéneas - Termodinámica de tas soluciones - Cinética de las reacciones 107 y Electrometalurgia TEMAS - Electrorefinación. * Análisis de los procesos para la obtención de metales no ferroso: que posteriormente pueden ser refinados por medio de La técnica de electrorefinación a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO (C~NTINUACION) P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS TENAS * Diagramas de Equilibrio Balance de Materia y Energía ASIGNATURAS TEMAS Proporciona los fundamentos necesarios para comprender la obtención y refinación de metales no ferrosos - Aplicación de diagramas binarios especificos. - Diagramas ternarios. * Aplicación de los diagramas de fase binario en el estudio de los procedimientos de refinación por segregación de metales ferrosos y aplicación de Los diagramas ternarios en el análisis de los procesos de obtención de estos metales. * Termoquímica. Balance de materia. Balance de energía. Proporciona los fundamentos para efectuar los balances de materia y energía en los procesos de extracción de los metales no ferrosos. b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Proporciona los fundamentos y conocimientos necesarios para: - Controlar y optimizar los procesos - Controlar y optimizar los de procesos extracción de de de refinación materiales. pirometalúrgicos de los materiales. - Controlar la calidad de los metales obtenidos por La via pirometalúrgica. - Brindar apoyo técnico a la industria e instituciones del ramo metalúrgico. - Adaptar y aplicar tecnologías en Los procesos de obtención y refinación de metales no fer rosos. - Aplicar la teoría molecular y iónica 3. 0 B J E T 1 V 0 tS) G E N E R A L (ES) de las escorias en la obtención y refinación de metales. D E L CURSO EL alumno aplicará Los conceptos fundamentales para la extracción y refinación pirometalúrgica de los metales a partir de sus minerales. 108 4. lun. 1 TEMARIO SUBTEMAS TEMAS Operaciones xiliares Pirometalúrgicas Au- 1.1 ::: 1.4 1.5 1.6 II Obtención de Metales a partir dc Sulfuros Metálicos 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Introducci6n y definiciones breves. Secado. Termodinámica de secado. Equipo industrial. Calcinación termodinámica, equipo industrial. Testación. 1.4.1 Introducción y tipos de testación. 1.4.2 Termodinámica de la testación y análisis de los diagramas de testación. 1.4.3 Cinética de La testación. 1.4.4 Tecnología de la testación. Aglomeración. 1.5.1 Conceptos y tipos de aglomeración. 1.5.2 Briquetizado y nodulizado. 1.5.3 Peletización. Fundamento. Variables y equipo industrial. 1.5.4 Sinterización. Fundamento. Variables y equipo industrial. Coquización. Diagrama de energfa libre contra temperaturas para sulfuros metálicos. Testación de menas de Zn, Pb y Cu. 2.2.1 Testación aglomerante de menas de plomo. 2.2.2 Testación aglomerante de menas de zinc. 2.2.3 Tosteción aglomerante de menas de cobre. Pirometaturgia del cobre. 2.3.1 Termodinámica de la fusión de matas. 2.3.2 Equipo para La fusión de matas. 2.3.3 Conversión de la mata de cobre (obtención del cobre blister). Obtencibn metalotkmica del plomo y del antimonio a partir de sulfuros. Obtención metalotérmica del Pb y del Sb a partir de sulfuros. Obtención de los metales por medio de reacción entre sulfuros y óxidos. III Obtención de Metales a partir dc Haluros Introducción y ventajas de la formación de haluros. 3.1 3.2 Ruta general de los procesos, preparación del haluro. Purificación y extracción del metal. 3.3 Equipos industriales de obtención de metales a partir de haluros. IV Obtenci6n de Metales a partir di sus Oxidos 4.1 Disociación térmica de oxidos metaticos. 4.2 Reduccion de óxidos metálicos. 4.2.1 Reducción de óxidos por medio de monóxido de carbono. 4.2.2 Reducción de óxidos por medio de hidrógeno. 4.2.3 Reducción carbotérmica de óxidos. 4.3 Reducción de óxidos por medio de metales (metalotermia). 4.4 Termodinámica de La reducción del óxido de zinc por medio del carbono. 4.4.1 Proceso de obtención del zinc en horno de cuba (imperial smelting process). 4.5 Fusión reductora del óxido de plomo. Proceso de obtención del plomo en horno de cuba. 4.6 Fusión reductora del óxido de níquel. Proceso de obtención del níquel. 4.7 Fusión reductora del óxido de estaño. Proceso de obtención del estaño. 109 ( Continuaci6n ) T E M A S ‘un. SUBTEMAS V Refinación Pirometalúrgica Metales No Ferrosos VI Ejemplos ción Industriales de 5.1 Generalidades y clasificación de las impurezas. 5.2 Técnica de refinación por segregación. 5.3 Técnicas de refinación por recristalización. 5.4 Técnicas de destilación. 5.5 Procesos químicos de refinación de metales. Fundamento de la refinación por oxidación. de Refina- 6.1 6.2 6.3 VII Mtodos ‘1 II 5. de Limpieza de Gases 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Escorias Pirorefinación del cobre blister (cobre ampollado). Refinación del plomo crudo. 6.2.1 Decobrizado. 6.2.2 Ablandamiento (eliminación del estaño, arsénico 6.2.3 Desplatado. 6.2.4 Remoción de zinc y bismuto. Refinación del zinc por destilación. y antimonio). Cámaras recuperadoras de polvo. Casa de sacos. Lavadoras de gas (Scrübbers). Separadores centrifugos (Ciclones). Precipitadores electroestáticos Cottrel. 8.1 Definición, química y componentes de una escoria. 8.2 Teorfa iónica y molecular de las escorias. A P R E N D I Z A J E S R E P U E R I D O S - Que conozca y aplique no-ferrosos. las diferentes técnicas de preparación mecánica de los minerales - Conocimiento de los diferentes procedimientos de concentración de minerales no-ferrosos. - Que maneje y aplique los fundamentos del equilibrio entre fases condensadas, de las soluciones y la cinética de las reacciones quimicas. - Que aplique la termodinánica los conceptos fundamentales de la teoría molecular e iónica de las escorias. - Manejo y análisis de los diagramas de face binarios y de los diagramas ternarios. - Que efectúe balances de materia y energía. 6. SUGERENCIAS D I D A C T I C A S - Realizar trabajos de investigación documental - Realizar visitas a industrias de sobre temas seleccionados. extracción, obtencih y refinación de - Realizar estancias en industrias del ramo con el fin de enfrentarse en los problemas reales y enterarse de su solución. 7 . S U G E R E N C I A S D E metales. lo posible a EVALUACION Para evaluar el aprendizaje logrado por el estudiante, se recomienda tomar en cuenta : - Informes sobre trabajos de investigación realizados. - Reportes de visitas a industrias, en cuanto a problemas reales y soluciones sugeridas por - Revisión de los informes de estancias en la industria. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 110 las academias correspondientes el alunno. 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NCHBRE DE LA UNIDAD: OPERACIONES OBJETIVO EDUCACIONAL PIROMETALURGICAS AUXILIARES ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Analizar6 y aplicar6 los principios te6ricos de las operaciones pircmetalúrgicas auxiliares con la finalidad de acondicionar la materia prima que se utiliza en La obtención de los metales ferrosos. 1.1 Analizar Los conceptos teóricos de las operaciones de secado y calcinacion. 1.2 Conocimiento del equipo industrial utilizado en dichas operacio. nes. 1.3 Analizar la utilidad práctica de los diagramas de testación de los sulfuros metálicos. 1.4 Conocimiento de los tipos de testación, así como la tecnología d e la testación. 1.5 Analizar los principios de los diferentes metodos de aglomeración. 1.6 Conocimiento del equipo industrial utilizado en las técnicas de aglomeración de menas de metales no ferrosos. 1.7 Analizar el proceso de coquización del carbón mineral. NUMERO DE UNIDAD II NOHBRE OBTERCIDU DE HETALES A PARTIR DE SULFUROS WETALICOS DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Analizara los principios que rigen la obtención dc los metales no ferrosos a partir de sulfuros metálicos. Analizar los procedimientos tecnológicos de la testación de sulfuro de plomo, sulfuro de zinc y sulfuro de cobre. 2.2 Descripción termodinámica de la fusión de matas de cobre y del equipo industrial utilizado para este propósito. 2.3 Analizar los fundamentos de la obtención metalotérmica de sulfuros metálicos. 2.4 Analizar los fundamentos de la obtención de metales por medio de la reacción entre sulfuros y óxidos metálicos. I BIBLIOGRAFIA 2.1 NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: OBTENCION DE METALES A PARTIR DE HALUROS OBJETIVO EDUCACIONAL Analizará Los principios que rigen la obtención de los metales a partir de haluros metálicos BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Analizar los fundamentos que rigen la obtención de metales a partir de haluros. 3.2 Conocimiento de la ruta general de los procesos de extracción de metales a partir de haluros. 3.3 Descripción del equipo industrial empleado en la obtención de metales a partir de haluros. 3.1 BIBLIOGRAFIA 1 2 3 NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: IV OBTENCION DE METALES A PARTIR DE SUS OXIDOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Analizará y aplicará los principios teóricos implicados en la reducción de óxidos metálicos 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 i:! NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: DE BIBLIOGRAFIA APRENDIZAJE Análisis de los fundamentos de La disociación térmica de óxidos metálicos. Análisis termodinámico de La reducción de óxidos metálicos utiLizándo como agentes reductores el monóxido de carbono, el hidrógeno y el carbono. Análisis del fundamento teórico de la reducción de óxidos por medio de metales. Análisis termodinámico de la reducción carbotérmica del óxido ds zinc y su aplicación en la obtención del zinc en horno de cuba (Imperial Smelting Process). Descripción y análisis del proceso de obtención del plomo en horno de cuba. Descripción y análisis del proceso de obtención del niquel. Descripción y análisis del proceso de obtención del estaño. V REFINACION PIROMETALURGICA DE METALES NO FERROSOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL BIBLIOGRAFIA Analizará los fundamentos 5.1 Análisis de la técnica de refinación por segregación. de las técnicas empleadas 5.2 Análisis de la técnica de refinación por recristalización. en la refinación pirome5.3 Análisis de la técnica de refinación por destilación. talúrgica de Los metales 5.4 Análisis de La técnica de refinación por oxidación. NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: l VI EJEMPLOS OBJETIVO EDUCACIONAL Aplicará las técnicas empLeadas en la refinación de metales en la práctica industrial. INDUSTRIALES DE REFINACION ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA l Análisis y descripción de los procedimientos industriales de La pirorefinación del cobre blister (cobre ampollado). 6.2 Análisis y descripción de las etapas de refinación del plomo crudo (plomo bullión). 6.3 Análisis y descripción de la refinación del zinc crudo. 6.1 112 1 2 3 NUMERO DE UNIDAD NOCIBRE DE LA UNIDAD: VI 1 HETODOS DE LIMPIEZA DE GASES ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL Analizar6 el principio del funcionamiento de Los titodos de Limpieza de gases. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 NUMERO NOWBRE DE DE UNIDAD LA UNIDAD: DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA Descripción y análisis del funcionamiento de las cámaras recuperadoras de polvo. Descripción y análisis del funcionamiento de la casa de sacos. Descripción y análisis de los Lavadores de gas (Scrubber). Descripción y análisis de los separadores centrífugos (ciclones). Precipitadores electrostáticos Cottrel 1 2 3 VIII ESCORIAS OBJETIVO EDUCACIOUAL Analizar6 y aplicará los principios teóricos de tas escorias, con la finalidad de obtener mejores productos en los procesos pitometalúrgicos. ACTIVIDADES 8.1 Conocer y escorias. 8.2 Analizar analizar La DE BIBLIOGRAFIA APRENDIZAJE química, conposicih y definición de las 1 2 9. EIBLIOGRAFIA l.- ROSENPVIST, T. FUNDAMENTOS DE METALURGIA Ed. LIMUSA, la. EDICION 2.- ZBIGNIEU SZCZYGIEL, TORRES METALURGIA NO FERROSA Ed. LIMUSA, la. EDICION 3.- GILL METALURGIA EXTRACTIVA Ed. JOHN UILEY AND SONS las teorfas de escorias, tanto iónica como molecular. 3 EXTRACTIVA REYES ll? l.- DATOS DE IA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Preparación de Materias Primas Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAC-9320 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-10. 2. U B I C A C I O N D E ASIGNATURA L A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Mineralogia graf la y Cristato- ASIGNATURAS Procesos - Todos. las Fisicoquimica - Termodinámica de soluciones. Balance de materia y energta - Balance de materia. Metodologia de La investigación - Conceptos fundamentales de investigación. Dibujo - Diseños. Programación - Modelación y programación. Analisis - Técnica de análisis cuantitativo. Física instrunental Pirometalúrgicos T E M A S - Obtención de metales a partir de sulfuros metálicos. - Obtención de metales a partir de haluros. Procesos de fabricación - Fusión de metales. Cerami cos - Procesamiento de los materiales cerámicos. Introducción a la ciencia - Procesamiento de los de Los poLímeros polimeros y sus aplicaciones. - Propiedades de los materiales. - Conceptos de principios básicos. 115 Materiales coa-puestos - Materiales de refuerzc b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Se proporciona conocimientos para que el alumno pueda realizar actividades, principalmente en el area de preparación de materias primas, para la fabricación de diferentes productos elaborados o terminados. 3. O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) D E L CURSO Analizar los procesos involucrados en la preparación y tratamiento de sólidos. 4. TEMARIO un. 1 Generalidades 1.1 Características y aplicaciones de las materias primas. 1.2 Factores que determinan la decisión de instalar una planta de beneficio y diagramas de flujo. 1.3 Muestreo, reservas y cálculo de Iey media. 1.4 Estadística de oferta-demanda y aplicación de las materias primas. 1 . 5 T r a n s p o r t a c i ó n e x t e r i o r e i n t e r i o r , movimiento de sólidos y pulpas con sus equipos. II Trituración 2.1 Tolvas. Diseño, cálculo, datos de captación. 2.2 Relación de trituración y análisis granulométrícos. 2.3 Superficie específica. calculo y aplicación. 2.4 Equipos de trituración y cribado. 2.5 Diagramas y balance de materia. III Mo1 ienda 3.1 3.2 3.3 3.4 SUBTEHAS TEMAS IV Concentración V Espesamiento, filtración cado del equipo. y se- 3.5 Tipos de molienda y molinos. Densidad de pulpa, factores de construcciones y operaciones. Cálculo de dimensiones y parámetros de trabajo de un molino. Clasificadores (de rastrillo helicoidal y ciclones) y circuitos molinos. Balance de materia y circuitos de molienda. 4.1 4.2 4.3 4.4 Concentración gravimétrica. Concentración magnetita. Concentración por flotación. Concentración por lixiviación. 5.1 Espesores. Principios del espeso y funcionamiento y construcción 5.2 Filtros, tipos de filtración (presión y vacío), construcción y funcionamiento del equipo. Hornos de secado, construcción, funcionamiento y factores de Los hornos. 5.3 VI 5 . Procesamiento de residuos A P R E N D I Z A J E S - >. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Análisis y tipo de residuo. Importancia técnica, ecológica, legal y económica. Diseño y construcción de una presa de jales. Recuperación y reciclaje de agua y reactivos. Potencialidad económica a futuro de los residuos. R E Q U E R I D O S Fundamentos de fisicoquímica. Balance de materia y energía. Electricidad y magnetismo. Estática, dinámica y mecánica Hidrostática e Hidrodinámica. Metodologfa de la investigación. Dibujo técnico. Puimica a n a l í t i c a . 116 con 6. D I D A C T I C A S SUGERENCIAS - Realización - Investigación de prácticas bibliográfica en laboratorio. relacionada con los diferentes temas del curso. - Investigar las aplicaciones y demandas de las diferentes materias primas. - Presentación y exposición en el aula, de un tema relacionado con el curso. 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Además de las evaluaciones escritas de cada unidad, se recomienda tomar en cuenta : - Informe de investigaciones de mercado y utilización de las materias primas. - Revisión de problemarios asignados. - Reporte de - Reporte - Participación prácticas de visitas durante de laboratorio. industriales. el desarrollo del curso. - Informe de investigación de equipos, maquinaria y proceso. 8. U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NWBRE DE LA UNIDAD: GENERALIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL El alumo analizará las características y propiedades de la materia prima así como su aplicación y la demanda de esta en el mercado ; se analizarán los factores que determinan la rentabilidad de una planta ; en la cual se estudiar8 : diagramas, muestreo, reservas, ley media, factores técnicos económicos, ingenierfa de diseño, transportación de sólidos y movimiento de pulpas. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.1 El alumo consultará las propiedades físicas y químicas de los materiales a procesar. 1.2 Se analizará y cuantificará los factores técnicos, mercado economico y ecológicos para la rentabilidad de una planta. 1.3 Explicar como se realiza un muestreo, un cálculo de reservas, un cálculo de ley media, contenidos económicos, estadísticas de cotización oferta-demanda, aplicación y uso de material. 1.4 Explicar los diferentes tipos de transportadores para sólidos en e x t e r i o r e i n t e r i o r , construcción, funcionamiento y aplicación de los equipos. 117 BIBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4, 5,6 Y 7 NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: TRITURACIDN OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El elumo conocer6 los conceptos y finalidad de l e trituración-clasificación , la importancia de la superficie especffica y l o s at-hlisis granulos+ trices - d e s c r i b i r á l a construkción, f u n c i o n a miento y aplicación del e q u i p o u t i l i z a d o , a s f como calcular balances de diagramas de flujo, votunen de tolvas y capacidad de los equipos. NUMERO DE UNIDAD BJBLJOGRAFJA 2.1 Explicar la importancia y finalidad de la reducción de tamaño gruesa, la relación gruesa, la relación de trituración, superficie especifica y análisis granulométrico. 1, 2, 3, 4, 5,6 2.2 Y 7 Describir y explicar el funcionamiento de los equipos de trituración y clasificación, así como su aplicación a diferentes materiales. ._ 2.3 Se elaborarán diseños de diferentes diagramas de flujo, se calculará su balance de materia, así como las capacidades de los equipos. 2.4 Desarrollar prácticas de trituración con diferentes materiales. III NMERE DE LA UNIDAD: MOLIEäDA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL El alwno conocerá los diferentes tipos de molienda y sus aplicaciones corrprender6 l o s principios y f i n a l i d a d d e la molienda y clasificación, describirá los diferentes molinos que se utilizan, asi como sus caracteristicas de construcción y parámetros de trabajo; calcular6 dimensiones de molinos, constantes de trabajo, densidades de la pulpa, diagramas de flujo y selección de capacidades de los equipos. 3.1 Explicar la importancia y finalidad de la reducción de tamaño fino, mallaje de molienda e influencia de la densidad de pulpa en la misma. BJBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. 3.2 Establecer los diferentes tipos de molienda y de molinos, así como sus aplicaciones a los diferentes materiales. 3.3 Describir y explicar la constitución y funcionamiento de los equipos de molienda, clasificación y sus parámetros de trabajo, como cargas de bola, relación sólido-agua, R.P.M. de trabajo, enlainados, etc. 3.4 Calcular las dimensiones y constantes de trabajo de un molino i n d u s t r i a l . Cálculo de dimensiones de pulpa, diagramas de flujo, balance de materia y capacidades de equipo. 118 NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCENTRACION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo comprenderá y aplicará los principios básicos, físicos, químicos y mecánicos, y de acuerdo a las propiedades, caracterfsticas y tipo de material a procesar, podrá elegir el método de concentración mas adecuado, ademas, conocer8 el funcionamiento y aplicación de los diferentes equipos, de acuerdo al método de concentración utilizado podrá calcular diagramas de flujo,balances de materia, capacidades del equipo, cantidad de reactivos y variantes de los procesos,de acuerdo a la naturaleza de la materia prima. 4.1 Explicar los principios básicos de. La concentración gravimétrica, métodos de separación por diferentes densidades, aplicación de los mismos y caracterfsticas, funcionamiento y utilización de los equipos con sus ventajas y desventajas y diagramas de flujo. 4.2 1, 2, 3, 4, 5, 6 y Explicar los principios básicos de la concentración magnética, investigar los materiales con caracterfsticas magnéticas, diamagnetitas y paramagnéticas. Descripción de La construcción y funcionamiento de un electroimán con sus factores, descripción de los diferentes separadores y métodos en seco, hkdo y aplicaciones. 4.3 Explicar los principios físico-químicos de la flotación, tensión superficial, ángulo de contacto, mosabilidad, flotacion masiva y selectiva ; se investigarán los minerales que son susceptibles a este proceso ; consultar tipos de reactivos y sus usos de acuerdo a su función. Explicar funcionamiento y aplicación de los equipos, elaborar diseños de circuitos de flotación y hacer cálculos de balance de materia en sólido y líquido, cantidades de reactivos, capacidades de celdas. 4.4 Explicar los principios básicos de la lixiviación ; investigar a los materiales que se les aplica este proceso y las caracteristicas de los solventes a utilizar ; diseño de diagramas de flujo y descripción de los equipos utilizados. Explicar los métodos de recuperación de valores por cementación y electrodepositación, asi como el tratamiento de lodos. 4.5 Desarrollar prácticas en el laboratorio, de concentraciones gravimétricas, magnéticas, flotacion y lixiviación, con diversos minerales. NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: ESPESAMIENTO, FILTRACION Y SECADO OBJETIVO EDUCACIONAL El alumo conocer6 los p r i n c i p i o s y l a importancia de los procesos del espesamiento, filtración la y secado ; describirá construccibn y funcionamiento de los equipos utilizados y realizará cálculos para determinar sus dimensiones y capacidades _ BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 7. Yr BIBLIOGRAFIA L 5.1 Explicar la finalidad de la separación de un sólido del medio líquido, describir la construcción y funcionamiento de un tanque espesador, comportamiento de la partícula y cálculo de sus dimensiones. 5.2 Explicar el objetivo y la importancia de la separación de sólidos de un líquido, describir los filtros de presión y al vatío, su aplicación, construcción y funcionamiento y cálculo de capacidades por unidad de área. 5.3 5.4 Explicar la finalidad y conveniencia de la eliminación del líquido de los sólidos ; describir la construcción y funcionamiento de los hornos cilíndricos rotatorios ; analizar costos y rentabilidad del proceso, métodos de encostalamiento y embarque. Desarrollar prácticas de espesamiento y filtración, utilizando diferentes tamaños de partículas. 119 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: PROCESAMIENTO DE RESIDUOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE BIBLIOGRAFIA APRENDIZAJE El alumo conocer6 la im- 6.1 Explicar las bases legales, ecológicas y tknicas en el manejo de residuos y su repercusión en lo económico. portancia técnica, legal, ecológica y económica que representa el buen manejo 6.2 Explicar criterios y factores para la ubicación y construcción de residuos, ast como la de una presa de jales. construcción de una presa de jales. 6.3 Explicar la técnica para construir y calcular una presa de jales 6.4 Explicar la importancia de agua y reactivos. 6.5 Explicar namiento 9 . B I B L I O G R A F I A l.- TAGGART ELEMENTOS DE PREPARACION Ed. INTERCIENCIA 2.- 3.- 4.- WILLS, B.A. TECNOLOGIA DEL Ed. LIHUSA BROUN OPERACIONES Ed. MADIN DE PROCESAMIENTO BASICAS DE LA la que importancia y de residuos. tiene potencialidad MINERALES DE MINERALES INGENIERIA PUIMICA TAGGART HANDBOOK OF MINERAL DRESSING Ed. WILEY HANDBOOK SERIES 5.- DANA-HURLBUT MANUAL DE MINERALOGIA Ed. REVERTE 6.- DANA TRATADO DE Ed. CECSA MINERALOGIA lO.- PRACTICAS 1. Trituración, Clasificación y Muestreo. 2. Análisis granulométrico. 3. Determinar superficie específica. 4. Realizar molienda en h&nedo. 5. Realizar concentración de valores por los a) Gravimétrico. b) Magnético. c) Flotación. d) Lixiviación. 6. Realizar un espesamiento y un filtrado. 120 la métodos: recuperación a futuro de y reciclaje el almace- 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Relaciones Industriales Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAH-9321 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : O-4-4 2 . UBICACION D E L A A S I G N A T U R A a) R E L A C I O N C O N O T R A S A S I G N A T U R A S D E L P L A N D E E S T U D I O b) A P O R T A C I O N D E L A A S I G N A T U R A A L P E R F I L D E L E G R E S A D O Pue este profesional conozca los principaLes medios de comunicación. los aspectos legales de mayor relevancia en las relaciones laborales y Las normas de seguridad e higiene, así como Las de protección ecológica. 3. O B J E T I V O ( S ) El alumo industrial, G E N E R A L (E S) D E L C U R S O conocerá y aplicará Los principios básicos, normatividad, comunicación y seguridad dentro del campo pertinente y su entorno social. 121 4. T E M A R I O T E M A S NUMERO SUBTEMAS 1 Comuniceci6n: A l c a n c e s y F i n e s d e l a Comunicaci6n y un Modelo del Proceso de Comunicación 1.1 1.2 1.3 Propósitos de la comunicación Las dimensiones del propósito Los componentes de la comunicación II Conceptos 2.1 Definición de derecho laboral y sus principales tes Conceptos de: trabajador, patrón y trabajadores confianza Características del derecho laboral Autoridad del trabajo Generales del Derecho Laboral 2.2 2.3 2.4 III Relaciones Individuales del Trabajo V VI Generales Riesgos Trabajo de Normas de de Seguridad e Trabajo Higiene 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Jornadas de trabajo Días de descanso y s6ptimo día Vacaciones y aguinaldo Salario y normas protectoras Reparto de utilidades :-: 5:3 Concepto de riesgos de trabajo Concepto y tipos de incapacidad Pagos de indeminizaciones 6.3 Objeto de la aplicación de las normas de seguridad e higiene industrial Normas de reglamentación acerca de la seguridad e higiene Fuentes de las normas de la seguridad e higiene 7:: Preservación del medio Reglamentación para la 6.1 6.2 VII 5. Ecologfa A P R E N D I Z A J E S 6. sólo, S U G E R E N C I A S - Investigación - Investigar el patronales. acerca ambiente preservación del medio R E Q U E R I D O S La materia requiere tan ningún otro requisito. de los conocimientos adquiridos en el nivel de Bachillerato, sin D I D A C T I C A S de la importancia contenido de las y normas los medios laborales de vigentes comunicación. que regulan las relaciones obrero- - Asistir a dos o tres audiciencias de conciliación, demanda, excepciones, ofrecimiento y admisión de pruebas. - Realizar mesas redondas para el análisis de los temas mas irrportantes de cada área. - Investigar la reglamentación vigente sobre seguridad e higiene industrial. - Analizar exhaustivamente los reglamentos 122 - 3.5 3.3 3.4 Condiciones de Conceptos de contrato individual de trabajo y sus -principales requisitos La suspensión de las relaciones de trabajo y sus -efectos La resición de las relaciones de trabajo y sus efectos La terminación de las relaciones de trabajo y sus -efectos Requisitos de los convenios laborales 3.1 3.2 IV fuen- vigentes sobre ecología urbana y rural. ambiente 7 . S U G E R E N C I A S D E E V A L U A C I O N - Participación durante el curso. - Revisión trabajos de investigación. de - Realización de exámenes parciales. - Prácticas ante La Junta de Conciliación y Arbitraje . - Visitas a la S.E.D.U.E. - Evaluación final. N O T A : L o s p u n t o s 6 y 7 d e b e r á n s e r d e s a r r o l l a d o s y/o e n r i q u e c i d o s e n L a s a c a d e m i a s c o r r e s p o n d i e n t e s en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico. 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD: 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: COMUNICACION, ALCANCE Y FINES DE LA COMUNICACION Y UN WETODO DEL PROCESO DE COMUNICACION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El alumo ser6 capaz de comprender tos propósitos de la comunicación y su importancia en los sistemas sociales. APRENDIZAJE 1.1 El maestro explicará el tema con amplitud. 1.2 Los educadores investigarán acerca de los medios de comunicación y s u importancia s o c i a l . 1.3 Maestro y alumnos en mesa redonda dicutirán el tema y obtendrán conclusiones. NUMERO DE UNIDAD: II NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCEPTOS GENERALES DEL DERECHO LABORAL OBJETIVO EDUCACIONAL DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE E l a l u m o c o m p r e n d e r á t o s 2 . 1 E l almo i n v e s t i g a r 6 e l c o n c e p t o d e d e r e c h o l a b o r a l y s u implicación s o c i a l . conceptos fundamentales que concierne al derecho 2.2 El amestro explicará a Los educandos, los alcances del articulo laboral. 123 de La Constitución General de La República. 2.3 Maestros y alunnos analizarán los conceptos de los sujetos y de las autoridades del derecho del trabajo. 123 BIBLIOGRAFIA 1 BIBLIOGRAFIA : 3 NUMERO DE UNIDAD: 111 NOMBRE DE LA UNIDAD: RELACIONES INDUSTRIALES DE OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIUJE E l alumo c o n o c e r 8 l a s principales instituciones legales relacionadas con los contratos individuales de trabajo. IV NCMBRE CONDICIONES OBJETIVO EDUCACIONAL GENERALES DE 4 TRABAJO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA El alumo investigar6 las normas que contienen las condiciones en que se debe de prestar el servicio. 4.2 El maestro dará una serie de ejemplos para una mayor comprensión del tema. 3 4.1 V OBJETIVO EDUCACIONAL El educando comprender6 l a repercusih s o c i a l cuando se presenten riesgos de trabajo. 4 5 NOMBRE DE LA UNIDAD: RIESGOS DE TRABAJO I 3 l Los educandos conocerán y aplicarán las normas que establecen las condiciones en que se debe pre-sentar el trabajo. NUMERO DE UNIDAD: BIBLIOCRAFIA 3.1 El alumo deberá investigar con claridad cómo se establece la relación obrero patronal y sus efectos. 3.2 Maestro y alwnnos conjuntamente analizarán las modalidades que se presentan, una vez dada la relación de trabajo. 3.3 Se deber6 realizar una visita a la Junta de Conciliación y Arbitraje, a presenciar una audiencia. NUMERO DE UNIDAD: DE LA UNIDAD: TRABAJO ACTIVIDADES DE APRENDIUJE I 5.1 Los alumos analizarán las normas relativas a los riesgos de trabajo y su rep-ercusih. 5.2 El maestro auxiliará a los almos en la comprensión del tema, con una serie de explicaciones y ejemplos. 5.3 Se deberá realizar una visita a la Junta Local de Conciliación y Arbitraje, para analizar el procedimiento especial aplicable en relación a los riesgos de trabajo. 124 NUMERO DE UNIDAD: VI NOMBRE DE LA UNIDAD: SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL I OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES E l altmno c o n o c e r 6 y a p l i c a r a l a s r e g l a s relacionadas con los actos y l a s c o n d i c i o n e s i:rseguras que originan los riesgos de trabajo. NUMERO DE UNIDAD: DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA I I 6 . 1 E l almo i n v e s t i g a r á e n l a L e y F e d e r a l d e l T r a b a j o , l a s n o r m a s vigentes de seguridad e higiene. 6 . 2 I g u a l m e n t e , e l educando d e b e r á c o n o c e r l a r e g l a m e n t a c i ó n . 6 . 3 Claestros y alumos a n a l i z a r á n c o n j u n t a m e n t e d i c h a n o r m a t i v i d a d y su aplicación. VI 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: ECOLOGIA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El educando conocer6 los reglamentos tendientes a preservar y conservar el medio ambiente natural, d e n t r o d e s u campo d e acción profesional. 9. DE APRENDIZAJE El almo investigará acerca de los reglamentos que actualmente existen para protección de la ecología, tanto en el medio urbana como rural. 7.2 Maestros y almos analizarán la importancia y aplicación de los reglamentos ecológicos que se encuentran en vigor. 7.1 B I B L I O G R A F I A l.- BERLO, D.K. EL PROCESO DE LA COWUNICACION 2 .- CONSTITUCION GENERAL DE LA REPUBLICA 3.- NUEVA LEY FEDERAL DEL TRABAJO 4.- GUERRERO, E. DERECHO DEL TRABAJO 5.- DE LA CUEVA, M. DERECHO DEL TRABAJO 6.- REGLAMENTOS S.E.D.U.E. lo.- PRACTICAS BIBLIOGRAFIA ECOLOGICOS (DIVERSOS) PROPUESTAS En este punto la Academia correspondiente deberá elaborar las guías de prácticas en base a l a metodologfa o f i c i a l e m i t i d a p a r a t a l e f e c t o . 125 6 l_- DATOS DE JA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Transporte de Momento Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAB-9323 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-O-8 2 . UBICACION D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Matemhticas I I Matemáticas III TEMAS ASIGNATURAS - Vectores y el espacio tridimensional. - Funciones vectoriales. - Integrales múltiples. 1 P O S T E R I O R E S Transporte de Calor y Masa - Matrices. - Introducción a las ecuaciones diferenciales. - Soluciones de las ecuaciones lineales y reducibles a lineales. TEMAS - Fundamentos de transferencia de calor. - Ecuación diferencial de transferencia de calor. - Ecuacion diferencial de transferencia de masa. b) APORTACIOU DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Es fundamental para entender el comportamiento de los diferentes tipos de fluidos. Es auxiliar en la investigación y desarrollo de pruebas a nivel piloto. 3. 0 6 J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) D E L CURSO Al término del curso el almo podrá aplicar los fundamentos de transferencia de momento en fluidos compresibles, incompresibles, viscosos y no viscosos. 127 I 9. T E M A R I O hJM. 1 Conceptos II Volwn de Control III Distribución de Flujo Laminar IV Ecuaciones Diferenciales Flujo de Fluidos V VI SUBTEMAS TEMAS y Definiciones 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2.1 Balance de masa. 2.2 Za. ley de Neuton del movimiento. 2.3 Conservación de la energfa. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Flujo de una pelfcula descendente. Flujo a través de un tubo circular. Flujo a través de una sección de corona circular. Flujo de dos fluidos irnniscibles. Flujo raptante alrededor de una esfera sólida. Resolución de ejemplos prácticos. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Ecuación de continuidad. Ecuación de movimiento. Ecuación de Navier-Stokes para flujo incompresible. Ecuación de Euler. Ecuaciones de variación en coordenadas curvilfneas. Aplicaciones de La ecuación de Bernoulli. Distribución de Velociadad con m6s de Una Variable Independiente 5.1 5.2 5.3 5.4 Flujo viscoso no estacionario. Función de corriente. Teoria de La capa límite. Resolución de ejemplos prácticos. Distribución de Velocidad Flujo Turbulento 6.1 Fluctuaciones y magnitudes de tiempo ajustado. 6.2 Ecuaciones de variación para un fluido incompresible. 6.3 Expreciones semienpiricas para Los esfuerzos de Reynolds. 6.4 Resolución de ejemplos prácticos. Velocidad en de en - 5. Fluidos y el continuo. Variación de propiedades de un fluido de un punto a otro. Variación de presión de un fluido estático. Leyes físicas fundamentales (Neutonianos). Fluidos no Newtonianos. Influencia de la presión y temperatura sobre La viscosidad. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S - Fundamentos de cálculo diferencial. - Integración (simple, doble y triple). - Solución de ecuaciones diferenciales ordinarias. Análísis vectorial (gradiente, divergente, rotacional). - Transformadas de Laplace. 6 . S U G E R E N C I A S D I D A C T I C A S - Realizar una visita al centro de información del plantel con el fin de mostrar a los altmnos el material que ahí existe, como apoyo para el curso y mostrar el manejo adecuado del mismo. - Propiciar La discusión del almo sobre problemas de transporte de momento, relacionados con la Ingenierla en Materiales y La búsqueda de una solucion a dichos problemas. - 7 . S o l i c i t a r la realización de trabajos de investigación bibliográfica y solicitar su presenta: Simulación matemática y cálculo de ción en forma de seminarios . Se recomiendan Los temas bombas para manejar fluídos ; Simulación del vaciado de metales fundidos, etc. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje logrado por el estudiante, se recomienda tomar en cuenta : - los seminarios realizados a Lo largo del curso. - la participación en Las discusiones que se desarrollen en el aula. - la elaboración y presentación de un modelo matemático que simule el vaciado de metales fundidos. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberan ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 128 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCEPTOS ” DEFINICIONES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Aprenderá los conceptos y definiciones más iBportantes para poder entender el comportamiento de Los diferentes tipos de fluidos, ast como La influencia de temperatura y presión sobre la viscosidad. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOGRAFIA 1.1 1.2 Conocer que es un fluido. Co,:wer las principales propiedades de Los diferentes tipos de fluidos. 1.3 Ccmprender las siguientes propiedades matemáticas que describen La variacion de un punto a otro de un fluido por ejemplo: 1.1.1 Derivadas direccionales. 1.1.2 Derivadas totales. 1.1.3 Gradiente. 1.1.4 Divergente. 1.4 Entender La diferencia entre un flujo permanente y flujo no permanente. II NOMBRE DE LA UNIDAD: VOLUMEN DE CONTROL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL BIBLIOGRAFIA I Selecionará el volumen de el sistema para el análisis del fiLjo de fluidos desde los siguientes puntos de vista: - Conservación de la masa - Cathio de momento. - Conservación de la energía. 2.1 Aplicar la ley de conservación de la masa en flujo de fluidos. 2.2 Aplicar la 2a. Ley de Neuton que describe la rapidez de el fluj 6: cambio de momento en fluidos. 2.3 @íizar la la. Ley de la termodinámica en el flujo de fluidos 2.4 ?eso!ver ejemplos prácticos. NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: DISTRIBUCION OBJETIVO EDUCACIONAL Aprenderá la metodología para calcular Los perfiles de velocidad Laminar en sistemas geométrica-mente sencillos. DE VELOCIDAD EN FLUJO LAMINAR ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 3.1 Conocer la definición de viscosidad y el concepto de cantidad de movimiento. 3.2 Calcular las siguientes magnitudes: - Velocidad media. - Velocidad máxima. - \+Locidad volunétrica d e f l u j o . -: Es-sor de película. =; 5:orza del fluido sobre La superficie. 3 . 3 iipikier a u t i l i z a r l a s c o n d i c i o n e s l í m i t e : L I n t e r f a s e sólido-fLuido. - Interfase Líquido-gas. - Interfase líquido-líquido. 3.4 Calcular perfil de velocidades en: - Pelicula descendente. - FLujo a través de un tubo circular. - Flujo a través de una sección de corona circular. - Flujo adyacente de los flufdos inmiscibles. 129 BIBLIOGRAFIA 1 NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: I ECUACIONES OBJETIVO EDUCACIONAL DIFERENCIALES FLUJO 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 APRENDIZAJE 4.6 V NOMBRE DE LA DISTRIBUCION UNIDAD: DE VELOCIDAD CON OBJETIVO EDUCACIONAL MAS DE ACTIVIDADES Aprenderá la resolución de ecuaciones entre derivadas parciales para flujo no estacionario, en más de una dirección, considerando la teorfa de la capa límite. BIBLIOGRAFIA 5.1 5.2 5.3 I Desarrollar la ecuación de continuidad. Desarrollar la ecuación de cantidad de movimiento. Conocer la notación vectorial para las dos ecuaciones anteriores Aplicar la ecuación para flujos incompresibles (Navier-Stocks). Conocer la forma de simplificar las ecuaciones en coordenadas cilíndricas y esféricas. Resolver problemas prácticos aplicando la ecuación de NavierStocks, ecuación de Euler y la ecuación de Bernoulli. UNIDAD UNA VARIABLE DE APRENDIZAJE 1 2 3 4 INDEPENDIENTE Aprender el método de separación de variables que permite reducir la ecuación diferencial entre derivadas parciales a una simple ecuación diferencial ordinaria. Conocer la función de corriente para flujos de densidad y viscosidad constantes. Entender los conceptos de la teorfa de la capa límite. BIBLIOGRAFIA 1 2 VI NUMERO DE UNIDAD NWBRE DE LA UNIDAD: DISTRIBUCION DE VELOCIDAD EN OBJETIVO EDUCACIONAL FLUJO TURBULENTO ACTIVIDADES Conocer& métodos para calcular los perfiles de velocidad en flujo turtulento. 6.1 6.2 6.3 B I B L I O G R A F I A l.- BIRD, R-B., U. E. STEWART, FENOHENOS DE TRANSPORTE Ed. REPLA, S.A. 2.- UELTY, J.R. FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA E. DE N. LIGHTFOOT CALOR SZEKLELY, J. FUNDAMENTOS DE FLUJO DE FLUIDOS EN Ed. McGRAW-HILL, PRIMERA EDICION DE TRANSPORTE DE APRENDIZAJE Conocer el perfil de velocidades para flujo turbulento en el interior de un tubo, aplicando las ecuaciones semiempíricas para los esfuerzos de Reynolds. 6.1.1 Subcapa lalinar. 6.1.2 Zona de transición. 6.1.3 Flujo turbulento totalmente desarrollado. Conocer el método de ajuste de tiempos para las ecuaciones de variación para un fluido incompresible. Resolver problemas prácticos. 9. GEIGER FENOMENOS DE J DE 4.- FLUIDOS ACTIVIDADES NUMERO 3.- DE I Aprenderá a desarrollar las ecuaciones de continuidad, ecuación de can-tidad de movimiento y su aplicación en coordenadas rectangulares,coordenadas cilíndricas y coordenadas esféricas. I DE EN PROCESOS Y MASA PROCESOS HETALURGICOS METALURGICOS BIBLIOGRAFIA l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Física del Estado Sólido Carrera : Ingeniería en Materiales : Clave de la asignatura : MAC 9324 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-l 0 ., 2. U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r 1 A N T E R I O R E S - Conceptos generales de Física - Pripiedades de Los mater íales - Optica - Momentum y energía Fundamentos de electrici. dad, electrónica y magne. tismo TEMAS ASIGNATURAS Diagramas de equilibrio - Todos Propiedades Mecánicas de los Materiales - Todos Caracterización tural - Todos Estruc- - Enlace, estructura y propiedades de los compuestos químicos - Teoría cuántica y estructura atómica Solidificación - Solidificación Tratamientos - Fundamentos de los tratamiemntos térmicos Térmicos Materiales Compuestos - Todos Procesos de Fabricación - Procesos de conformación Cerámicos - Introducción a la ciencia de Los Polímeros - Formación de polímeros - Propiedades generales - Química Mineralogía grafía Propiedades eléctricas y magnéticas de La materia - Principios de superconductividad - Potencial eléctrico 1 P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Física r y Cristalo- Físicoquímica - Redes espaciales y si5 temas cristalinos - Indices d e M i l l e r - Proyecciones estereográficas - Red de Wulff - l a . , 2a. y 3a. Ley de La Termodinámica 131 Propiedades físicas y mecánicas de Los materiales cerámicos RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO ( CONTINUACION 1 r P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS r,,,I - P r o b a b i l i d a d y Estadfstica - Conceptos básicos - Estadística Descriptiva - Distribución de probabilidad Matemáticas 1 - Todos Matemáticas II - Todos Matemáticas III - Todos b) ASIGNATURAS TEMAS APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Fundamenta La comprensión del comportamiento de las propiedades de los materiales, debido a la estructura atómica. 3. O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) D E L C U R S O EL alumo a d q u i r i r á l o s c o n o c i m i e n t o s b á s i c o s s o b r e e l a r r e g l o a t ó m i c o d e l o s m a t e r i a l e s , p a r a defectos y movimiento atómico. r e l a c i o n a r l o s c o n s u s p r o o p i e d a d e s fisicas, 132 4. JM. 1 TEMARIO TEMAS Estructura SlJBTEM,AS Cristalina 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 Teoría del electrón 2.2 Teoria de zona libre II Teoria les II Difracción cristalina 3.1 Introducción al estudio de los rayos X 3.2 Ley de Bragg 3.3 Métodos de difracción de rayos X 3.4 Microscopio electrónico de transmisión 3.5 Microscopio electrónico de barrido IV Propiedades flsicas teriales 4.1 Propiedades eléctricas 4.2 Propiedades magnéticas 4.3 Propiedades ópticas 4.4 Propiedades térmicas V electrónica de Los meta- Naturaleza de La materia Redes espaciales y sistemas cristalinos Indices de Miller Proyecciones estereográficas Red de Uulff Defectos de los ma- 5.1 Defectos puntuales 5.2 Defectos Lineales 5.3 Defectos superficiales estructurales VI Soluciones VII Recuperación, r e c r i s t a l i z a c i ó n y crecimiento de grano 5 . sólidas y Difusión A P R E N D I Z A J E S 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 Introducción a La termodinámica de soluciones Fases intermedias Soluciones sólidas intersticiales Soluciones sólidas sustitucionales Soluciones ordenadas y desordenadas Primera y segunda ley de Fick Mecanismo de la difusión Difusión en soluciones sólidas sustitucionales Difusión intersticial 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 Energia almacenada Liberación de energia almacenada en el recocido Cinética de recuperación Mecanismo de nucleación para La recristalización Cinética de recristalización Control del tamaño del grano R E Q U E R I D O S - Que analice y explique ta estructura atómica de la materia y Los enlaces químicos de Los elementos. - ûue conozca La nomenclatura y Las unidades básicas utilizadas internacionalmente - Que conozca y sepa explicar las propiedades físicas de la materia - Que conozca las bases de la mecánica cuántica - Que conozca y aplique los fundamentos de electricidad y magnetismo - Que conozca las propiecades térmicas de La materia estática - Que conozca y aplique lenguajes de computación, ces y ecuaciones diferenciales así como paquetes para la solución de matri- - Que conozca y aplique conceptos fundamentales de termodinámica, la., 2a., y 3a leyes de la termodinámica, funciones auxiliares de la termodinámica, fundamentos de equilibrio en sistemas monocomponentes 133 6. SUGERENCIAS - Realizar una D I D A C T I C A S investigación bibliográfica sobre el desarrollo de Los nuevos materiales - Llevar a cabo una investigación experimental para La determinación de las propiedades mas importantes de los materiales. - Realizar visitas a industrias en sus Laboratorios de pruebas físicas a Los materiales - Resolución de problemas sobre difusión en soluciones sólidas - Llevar a cabo miento de grano una investigación experimental sobre recuperación, recristalización y creci- NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en Las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarroilo Académico 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Tomar en cuenta : - Reportes sobre - Participación investigaciones activa durante el - Reportes de visitas a industrias documentales y bibliográficas realizadas. curso y/o centros de investigación - Exposición en el aula de temas asignados - Examen escrito,por unidades 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOHBRE ESTRUCTURA DE LA UNIDAD: CRISTALINA OBJETIVO EDUCACIONAL Se establecerán los conceptos requeridos para ralizar el análisis es-tructural de Los materiales y entender la reiación de esto con las propiedades físicas y mecánicas de Los materiales ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.1 Establecer y analizar los conceptos estructurales y tos tipos de estructuras atómicas de Los materiales 1.2 Analizar el concepto de anisotropía e isotropía 1.3 Explicar La determinación de Los ir-dices de Miller en direcciones y en planos para cristales cúbicos y hexagonales 1.4 Analizar las proyecciones estereográficas de los planos y direcciones cristalográficas en dos dimensiones 1.5 Análisis de la red de Uulff para la medición gráfica de distancias entre planos y direcciones cristalográficas en dos dimensio. nes 1.6 Analizar la estructura molecular de Los materiales no cristalinos. 1.7 Establecer las diferencias estructurales entre Los metales, Los potímeros y los compuestos. 1.8 Explicar la importancia de Los ordenamientos de corto y largo alcance en los átomos de la estructura de los metales. 134 BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: TEOR A ELECTRONICA DE LOS MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Se establecerán los conceptos necesarios que le p e r m i t i r á n conprender y analizar la estructura atómica de los materiales para entender la rela ción de ésta con las propiedades físicas y y mecánicas de los materiales 2.1 Explicación del principio de incertidumbre de Heisenberg de La teoría electrónica de los metales 2.2 Análisis de la naturaleza doble de la materia utilizando teoría de Bohr sobre electrónes y mecánica ondulatoria o establecimiento de la ecuación de Schrodindger para el movimiento ondulatorio de una particula en 3 dimensiones 2.3 Aplicación de la ecuación de Schrodinger al análisis de la estructura de un metal 2.4 Análisis del movimiento de los electrónes de un cristal en condiciones satisfactorias para la ley de Bragg, y establecimiento de las zonas de Brillovin 2.5 Aplicar la teorla electrónica a conductores, semi-conductores y materiales magnéticos NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: DIFRACCION CRISTALINA OBJETIVO EDUCACIONAL BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA l l Analizará las técnicas de 3.1 Análisis breve del efecto de los rayos 18X11 al incidir sobre una de identificación de esestructura cristalina y determinación de la interferencia constructuras cristalinas, se tructiva y desctructiva de los rayos reflejados de un plano atóestablecerá la utilidad mico práctica de éstas en el 3.2 Análisis y determinación de la ley de Bragg, así como la aplicaanálisis de las propiedación de ésta en la solución de algunos problemas des físicas y mecánicas 3.3 Análisis breve de las técnicas principales de reflexión para el de los materiales análisis estructural de los materiales 3.4 Explicación del método de análisis estructural mediante microscopio electrónico de transmición así como sus principios de funcionami ento NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL Establecer los conceptos neecesarios que permitan comprender y analizar la relación directa que exis te entre la teoría estruc tural y electrónica de los materiales y sus propiedades ffsicas ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 Explicar cómo el predominio de un tipo de enlace determina estructura de los materiales 5 6 7: 8 9 1 1 : :z 13 BIBLIOGRAFIA la 4 4.2 Aplicar la Ecuación de Schrodinger 4.3 al análisis de las estructuras Aplicar la teoría electrónica a conductores eléctricos, semiconductores, supercoonductores, conductores térmicos y materiales magnéticos 4.4 Análisis de la propiedad de difracción de los cristales 135 17 NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: V DEFECTOS ESTRUCTURALES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Se analizará los defectos 4.1 Análisis de La teoría de vacancias, movimiento de vacancias y estructurales que se preefecto de las vacancias sobre las propiedades de los materiales sentan en los materiales 4.2 Análisis del efecto de los átomos intersticiales sobre las proy establecer su relación piedades de Los materiales con las propiedades obte- 4.3 Análisis de la teoría de dislocaciones, establecimiento de los nidas en las piezas, metipos de dislocaciones, vector y circuito de Burgers, reproducdiante l o s d i f e r e n t e s ción de dislocaciones, movimiento de dislocaciones, mecanismos dc procesos de fabricación deformación plástica, establecimiento del esfuerzo cortante crítico resuelto, e intersección de dislocaciones y su efecto sobre tas propiedades de los materiales 4.4 Efecto sobre las propiedades de Los metales de los límites de grano y del tamaño del grano en la estructura de los materiales NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: BIBLIOGRAFIA 1 I 2 3,4 5,6 7,B 13;14 15,16 17 VI SOLUCIONES SOLIDAS Y DIFUSION OBJETIVO EDUCACIONAL Se establecerán las bases termodinámicas para La formación de soluciones sólidas y su importancia en relación a las propíedades observadas en los materiales ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 6.1 Establecimiento de la ecuación que da la relación entre el número de moles de una solución sólida y las energías libres molales parciales para soluciones con 2, 3 ó 4 componentes 6.2 Establecimiento de las condiciones bajo las cuales se forman las soluciones sólidas sustitucionales e intersticiales 6.3 Soluciones ordenadas-desordenadas (reacción orden-desorden) BIBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4, 7 , 8, 16, 17, 18, 19. NOTA: Buscando un enfoque más estructural Reconociendo los mecanismos mediante los cuales Los átomos se mueven en las soluciones sólidas, identificará tas leyes que rigen ese movimiento y las aplicará especificamente al movimiento de átomos en las soluciones sólidas a través de un análisis de sus conocimientos adquiridos podrá hacer una extrapolación para predecir el comportamiento térmico de los materiales 6.4 Seleccionar los mecanismos de difusión más viables desde el punt de vista energético 6.5 Discutir y transformar esos conocimientos en leyes que rijan Los mecanismos del movimiento de átomos 6.6 Emplear dichas leyes para discutir La difusión en cada uno de Lo tipos de soluciones sólidas 6.7 Analizar los resultados obtenidos en la aplicación de las leyes para diagnosticar el comportamiento térmico de metales y aleacio nes 136 1, 2, 3, 8, 16, 19, 20, 21. NUMERO DE UNIDAD VII NOMBRE DE LA UNIDAD: RECUPERACION, RECRISTALIZACION ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL Reconociendo los mecanismos mediante Los cuales los metales y aleaciones almacenan energía durante la deformación plástica, discutirá los diferentes m é t o d o s que s e e m p l e a n p a r a s u medición.Discriminará que’mecanismos atómicos contribuyen en la eliminación de La e n e r g í a p a r a p o d e r predecír el tamaño de grano conveniente para el uso del metal o aleación 9. Y CRECIMIENTO DE GRANO DE APRENDIZAJE 7.1 Definir Los mecanismos de almacenaje de energía de deformación 7.2 Identificar Los métodos de medir esa energía durante su liberación 7.3 Asociar las e t a p a s q u e s e p r e s e n t a n d u r a n t e la liberación de la energía con los mecanismos que se suceden a nivel atómico 7.4 Calcular el tamaño de grano final del metal después del proceso de recristalización B I B L I O G R A F I A l.-HASSEN, P . PHYSICAL METALLURGY Ed. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 1978 2.- R . R E E D - H I L L , R . PRINCIPIOS DE METALURGIA FISICA Ed. CECSA 2a. E D I C I O N 3.- VERHOEVEN, J.D. FUNDAMENTOS DE METALURGIA FISICA Ed. LIMUSA-WILEY & SONS, 1 9 8 4 4.- WILLIAM, G. ET AL CIENCIA DE LOS MATERIALES Ed. LIMUSA 5.- G U Y , A . G . METALURGIA FISICA PARA INGENIEROS Ed. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, 1970 6.- AVNER INTRODUCCION A LA METALURGIA FISICA Ed. MC. GRAW-HILL BROOD CO., 1987 7.- CHALMERS METALURGIA FISICA Ed. AGUILAR 8.- C A H N , R . W . PHYSICAL METALLURGY Ed. NORTH HOLLAND PUBLISHING Co., 1984 9.- CULLITY, B.D. ELMENTS OF X-RAY DIFRACTION Ed. ADDISON-WESLEY PUBL.Co, 1 9 7 6 lo.- WOOLFSON, M.M. AN INTRODUCTION TO X RAY CRYSTALLOGRAPHY Ed. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 1978 ll.- KOVACS, T. PRINCIPLES OF X-RAY METALLURGY Ed. ILIFFE BOOK LTD, 1969 137 13.- VON HEIMENDAHL, M. ELECTRON MICROSACOPY OF MATERIALS Ed. ACADEMIC PRESS, 1980 14.- BARRETT, CH. ESTRUCTURA DE LOS METALES Ed. AGUILAR, 1957 15.- D I E T E R , G . E . METALURGIA MECANICA Ed. MC. GRAU-HILL, 1976 16.- SWALIN, R.A. THERMODYNAMICS OF SOLIDS Ed. JOHN WILEY & SONS, 1 9 6 2 17.- KITTEL, CH. INTRODUCTION TO SOLID STATE PHYSICS Ed. JOHN WILEY & SONS, 1 9 6 7 18.- SHEWMON,P.G. TRANSFORMACION IN METALS Ed. MC. GRAU-HILL BOOK Co.,1969 19.- PORTER, D.A. & K.E. EASTERLING PHASE TRANSFORMATIONS IN METALS AND ALLOYS Ed. VAN NOSTRAND REINHOLD, 1981 20.- SHEWMON, P.G. DI FFUSION Ed. MC. GRAU-HILL BOOK Co., 1969 21.- A D D A & PHILIBERT DIFFUSION (INTRODUCTION ~0) 22.- B U R K E , J . THE KINETICS OF PHASE TRANSFORMATIONS IN METALS Ed. PERGAMON PRESS, 1965 23.- C H R I S T I A N , J . W . THE THEORY OF TRANSFORMATIONS IN METALS AND ALLOYS Ed. PERGAMON PRESS, 1975 24.- RIEDERER-VERLAG - F. HAESSNER RECRYSTALLIZATION OF METALLIC Ed. GMBH, 1971 MATERIALS 25.- HIMMEL, L. RECOVERY AND RECRYSTALLIZATION Ed. GORDON AND BREACH, 1 9 6 3 OF METALS 9 . - B I B L I O G R A F I A l.- WILLS, B.A. TECNOLOGIA DE Ed. LIMUSA C O M P L E M E N T A R I A PROCESAMIENTO DE MINERALES 2. BROWN OPERACIONES BASICAS DE LA INGENIERIA QUIMICA Ed. MADIN 3. TAGGART HANDBOOK OF MINERAL DRESSING Ed. WILEY HANDBOOK SERIES 4. ELECTRICIDAD Y PRENTICE HALL 5. VOSKOBOINIKOV, V.G. METALURGIA GENERL Ed. MIR MAGNEISMO 138 6.- 7.- 8.- RABONE, P. CONCENTRACION Ed. COMISION DUDENOV FUNDAMENTOS Ed. MIR DE DE DE LEGISLACION Ed: PORRUA MINERALES POR FOMENTO MINERO LA TEORIA FLOTACION Y LA PRACTICA DE EMPLEO DE REACTIVOS POR FLOTACION MINERA 9.- LEY DE SALUD DECRETO lo.- ESPINOSA DE LEON, L. TEORIA Y PRACTICA DE TRITURACION Ed. CWISION DE FOMENTO MINERO ll.- TAGGART ELEMENTOS DE PREPARACION Ed. INTERCIENCIA 12.- PERIODICO MOLIENDA #!NERALES EL UNIVEXSAL 13.- REVISTA DE LA CAMARA CAMIMEX 14.- Dt Y MINERA DE MEXICO CONTRERAS, D. INDICES DE LIPUIDACION COMISION DE FOMENTO MINERO lo.-PRACTI C A S l.- Determinación de los 2.- Determinación de la 3.- Análisis 4.- Identificación 5.- Preparación 6.- Análisis de planos estructura fracturas de de y por fases nwestras microestructural direcciones cristalina microscopia por utilizando de diferentes electrónica microscopia de electrónica metalográficas. de materiales deformados. 139 la de proyección materiales barrido. barrido. esteregráfica. por difracción de Rayos X. l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Corrosión y Degradación de Materiales Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAC-9327 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-l 0 2 . UBICACION D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Química TEMAS P O S T E R I O R E S ASIGNATURAS - Concepto de electrón. Concepto de ión. Oxidación y reducción. Equilibrio químico. Acidez y p.H. Producto de solubilidad. - Nomenclatura. - Enlace iónico. * Comprender el rol dual d e l i ó n , partfcula y carga aplicada en las reacciones electroqufmicas. l Entender la caracterización de las reacciones electroquímicas como de óxido-reducción. * Conprender la naturaleza de ambiente acuosos en ácidos o básicos y las condiciones d e e q u i l i b r i o qufmico para La disolución o precipitación. 141 TEMAS a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO (CONTINUACION) I w 1 A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Pufmica ASIGNATURAS TEMAS Analftica - Teorfa de la disociaciin electrónica. - Maneras de expresar la concentración de soluciones. - Hidrólosis. - Iónes complejos. * gases para la comprensión de los mecanismos de corrosión. * Conocimientos para car a c t e r i z a r soluciones acuosas electrolitos. Fundamentos de Electricidad , Electrónica y Magnet i smo - Conductores. - Diferencia de potencial. - Corriente eléctrica. - Ley de Ohm. - Fuerza electromotriz * Desarrollo de la ecq de Nernst y sus aplicaciones. * Desarrollo de los temas de polarización por resistencia * Operación de celdas de latoratorios. Termodinámica - - Definiciones de calor, temperatura, sistema, fase. La ley de la termodinámica. Proceso isobárico. Za Ley de la termodinámica. Proceso reversible. Enérgía libre de Gibbi Criterio de equilibrio Variaciones de la energia libre de Gibbs con ta T a P cte. y con la P a T cte. * Comprensión de los tipos de celdas y de sus aspectos termodinámitos y de sus aplicaciones en procesos metalúrgicos. * Comprensión de la naturaleza de la corrosión como proceso termodinámico espontáneo. Fisicoqufmica P O S T E R I O R E S - Variación de G y La cte d e e q u i l i b r i o . - Actividad Termodinámica. - Estados alternativos estándar. - Determinación del orden y la constante de velocidad de reacción. - Efecto de temperatura sobre la velocidad de reacción. 142 TEMAS 3. U E I C A C I O N D E L A ASIGNATURA ( CONTINUACION ) a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO I 1 A N T E R I O R E S ASIGNATURAS r TEMAS P O S T E R I O R E S ASIGNATURAS Desarrollo de la Ecn. de Nernst y sus aplicaciones. * Cqrensión d e l f e n ó meno de la polarización por activación polarización por concentración. * Comprensión del mecanismo de Las reacciones electroquímicas, particularmente La reacción de evolución de hidrógeno. I TEMAS l . 1:. b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Es La base para el control y optimización de los procesos de obtención y acabado electrolítico de Los metales, ademas, proporciona Los fundamentos para el diseño y sistemas de control de procesos. 3. 0 B J E T 1 V 0 CS) G E N E R A L (ES) DEL CURSO AL término del curso, el alurno podrá aplicar los fundamentos de La electroquímica en el estudio de La corrosión; en La optimización de procesos de acabado electrolitico y en Las operaciones de obtención y/o refinación electrolítica de metales. Asímismo, el alumno conocerá Los diversos mecanismos de corrosión. 4. T E M A R I O lun. TEMAS 1 Conceptos Básicos II Celdas SUBTEMAS 1.1 1.2 1.3 1.4 electroquímicas :-: 2:3 2.4 2.5 II Fundamentos de ELectrotitos lidos Só- 3.1 3.2 3.3 ELectroquímica y su aplicación a metalúrgia. Disociación electrolitica. Electrólisis y electrolitos. Leyes de Faraday. Tipos de celdas. Termodinámica de La reacción de electrodo. Ecuación de Nernst. 2.3.1 Potenciales de celda. 2.3.2 Potencial de electrodo estandar. 2.3.3 ELectrodo estandar de hidrógeno. Serie electroquímica. Determinación de valores termodinámicos mediante celdas electroquímicas reversibles. Electrolitos sólidos y su aplicación en procesos metalúrgicos. Conceptos fundamentales. 3.2.1 Estabilización de red. 3.2.2 Conductividad iónica. 3.2.3 Números de transporte. 3.2.4 Conductividad específica y equivalente. Celdas de electrolitos sólidos de alta temperatura. 143 5. 1 E M A R 1 0 (CONTINUACION) T E M A S IUM . IV SUBTEMAS Fundamentos y Termodinknica la Corrosión de 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 C o r r o s i ó n y s u importancia. Factores de la resistencia a la corrosión. Aspectos cuantitativos de la corrosión. Formas de corrosión en medio acuoso. Mecanismos electroquímico. Experimento de la Diagrama E VS pH de estabilidad del agua. Diagramas de Pourbaix. gota salina. V Polarización y Pasividad 5.1 Cinética de la corrosión. Densidad de corriente de intercambio. 5.2 Velocidad de corrosión. Polarización y sus tipos de factores. 5.3 Polarización por activación. 5 . 3 . 1 Ecución de Tafael. 5.3.2 Sobrevoltaje de hidrógeno. 5.4 Polarización por concentración. 5 . 4 . 1 D e n s i d a d d e corriete l i m i t a n t e . . 5.5 Polarización por resistencia. 5.6 Otros factores de polarización y voltaje de celda. 5.7 Curva completa de polarización. 5 . 8 D e s c r i p c i ó n d e l a c o r r o s i ó n . factores ambientales y aspectos metalúrgicos. 5.9 Pasividad y sus factores. 5 . 1 0 Teoria d e l a p r o t e c c i ó n c a t ó d i c a . 5.11 teoría de la protección anódica. Transpasividad. 5.12 Reacción de evolución de hidrógeno en corrosión. VI Tipos 6.1 Ataque uniforme. 6.2 Corrosión galvánica. 6.3 Corrosión de grieta o hendidura. 6.4 Corrosión por picaduras. de Corrosión 6.6 Ataque selectivo. 6.6.1 Corrosión intergranular. 6 . 6 . 2 Deszincado. 6.7 Corrosión bacteriana. 6 . 8 Cavitación. 5. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S - gue conozca la nomenclatura química inorgánica. Que conozca y aplique los fundamentos y expresiones del equilibrio qufmico particularmente en sistemas óxido reductores y de electrolitos poco solubles. - Pue conozca de las maneras de expresar la concentración de soluciones. - Que conozca y aplique el concepto de energia libre de Gibbs y particularmente la ecuación de variación de G con la Temperatura Presion cte. - Que conozca los aspectos fundamentales de la cinética química. - Due conozca y aplique los conceptos fundamentales de la electricidad. 6. S U G E R E N C I A S D I D A C T I C A S - P r e s e n t a r u n documental s o b r e l a c o r r o s i ó n . - Llevar a cabo una investigación sobre la degradación de los diversos materiales (lámina, m a d e r a , p l á s t i c o s , c e r á m i c o s , e t c . , expuestos a la intemperie durante 15 días). - Investigar los diversos métodos de control e inhibición de la degradación y corrosión que se aplican actualmente. - R e a l i z a r v i s i t a s a i n d u s t r i a s q u e t e n g a n p r o b l e m a s d e c o r r o s i ó n ( i n d u s t r i a s q u í m i c a s , cementeras, empresas antiguas, etc.). y electroquímicamente, 0 por - Solucionar problemas de velocidad de corrosión, analitica perdida de peso. - Elaborar un pequeño manual o cartas de solución de casos en los que se presenta la corros i ó n , asi c o m o s u s o l u c i ó n , c i t a n d o b i b l i o g r a f í a . 144 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje logrado por el estudiante, se recomienda : - 8. Revisar informes de investigaciones docwtentales y experimentales realizadas. Revisar investigaciones sobre la degradación de Los materiales. Revisar reportes de visitas industriales realizadas. Participación durante el desarrollo del curso. Evaluaciones periódicas. Revisión de problemas realizados como tareas. Revisión de reportes de resultados de Laboratorio. U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCEPTOS BASICOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE EL alumo cocerá el concepto de electrólisis y aplicará las leyes de Faraday a fenómenos electroquímicos. 1.1 Recordar Los conceptos basicos de electricidad. 1.2 Describir el fenómeno de disociación electrolítica de los diferentes compuestos químicos. 1.3 Describir el fenómeno de la electrólisis. 1.4 Aplicar Las leyes de Faraday a procesos electroquímicos (obtención electrolítica de metales, medición de actividad etc.). NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: CELDAS ELECTROGUIMICAS OBJET IV0 EDUCACIONAL El alwno conocerá los conceptos, leyes y expresiones básicas de la electroquímica aplicándolas a procesos metalúrgicos y a corrosión. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Definir La electroqufmica y sus aplicaciones en metalurgia 2.2 Conocer los conceptos de electrólisis, electrolitos (inclusive sales fundidas y electrolitos sólidos 1 y electrodos 2.3 Conocer los tipos de celdas, con criterios de signos de electrodos, tipos de reacción (expontánea o no). 2.4 Deducir y aplicar Las leyes de Faraday. 2.5 Deducir y aplicar la expresión AG= -n FE 2.6 Conocer el electrodo estandar de hidrógeno y electrodos estandar de referencia. 2.7 Conocer y aplicar de La serie electroquímica 2.8 Deducir y aplicar la ecn. De Nernst 2.9 Conocer el efecto de la ecuación temperatura sobre el potencial de la celda 145 EIBLIOGRAFI1 1 2 3 4 5 6 NUMERO DE UNIDAD III NOC(BRE DE LA UNIDAD: FUNDAMENTOS DE ELECTROLITOS OBJETIVO EDUCACIONAL SOLIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo conocerá los principios de operación de las celdas de electrolitos sólidos y sus aplicaciones y procesos metalúrgicos. 3.1 Definir el concepto de electrolitos sólidos y sus aplicaciones. 3.2 Conocer los conceptos de estabilizacick de red, conductividades Mmero de transporte. 3.3 Aplicar las celdas de electrolitos sólidos en procesos metalúrgicos (sensores de oxígeno). NUMERO DE UNIDAD IV NOWBRE FUNDAMENTOS Y TERMODINARICA DE LA CORROSION DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocer6 los fundamentos termodinámicos de la corrosión y particularmente sabrá cómo construir y aplicar los diafragmas de Purbaix (simplificado). BIBLIOGRAFIA 4.1 Definir el concepto de corrosión y su importancia ingenieril y económica. 4.2 Conocer el mecanismo electroquímico de la corrosión y de experimentos que lo demuestran, particularmente el experimento de la 1 4 BIBLIOGRAFIA 7 8 gota salina. 4.3 Construir y aplicar el diagrama de estabilidad del agua. 4.4 Construir y aplicar los diagramas de Pourbaix, en lo que respecta a las lineas principales que definen las áreas de inmunidad, pasividad y corrosión. 9 10 ll NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: POLARIZACION Y PASIVIDAD DBJETIVO EDUCACIOUAL alumo comprenderá los fundamentos, expre- El siones y diagramas de polarización dela cinética de la electroqufmica con enfoque a aplicaciones en procesos de electrodepósito y a la corrosión. El al-0 al término de la unidad caracterizará y analizará los factores que la afectan y comprendera los fundamentos de, la pasividad, protección anódica y proteccion catódica de los metales . ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE ::: 5.3 5:: 5.6 5.7 ::i 5.10 5.11 5.12 Definir la cinética de la electroquímica y su importancia. Definir los conceptos densidad de corriente de intercambio, velocidad de corrosión y polarización (cobre-voltaje). Conocer la polarización por activación y ecuación de Tafael y ecuaciones. Conocer el concepto de sobrevoltaje de hidrógeno y aplicaciones. Conocer la polarizacion por concentración, densidad de corriente limitante y expresiones relacionadas. Aplicaciones. Conocer la polarización por resistencia. Influencia de otros factores de polarización. Describir una curva de polarización. Describir la corrosión en base a las curvas de polarizacion anodice y catódica y analisis de los factores que Le afectan. Describir una curva de polarización de un meta exhibiendo pasividad. Fundamentos de la proteccion anódica y factores que afectan la pasividad. Conocer los fundamentos de la proteccion catódica. Conocer el mecanismo de reacción de evaluación de hidrógeno corrosión en medio ácido. 146 BIBLIOGRAFIA 7 8 9 10 ll 12 NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: TIPOS DE CORROSION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Conocer: 6.1 6.2 Los mecanismos, factores y medidas de prevención de Los tipos de corrosión 6.3 m á s commes. 6.4 6.5 6.7 6.8 6.9 9. l.- M C K O U I A C K , J . PHYSICAL CHEMISTRY FOR METALLURGISTS Ed. GEORGE ALLEN AND UNWIN LTD, LONDON INSTITUTION OF HETALLURCICAL TEXT, 1966 CAP. XII Y XIII P A G S 2 3 0 - 2 3 3 , 2 6 0 - 2 8 1 2 8 9 - 2 9 2 . 2.- GASKELL, D.R. INTRCWCTION TO METALLURGICAL THERHODYNAHICS Ed. Mc G R A U - H I L L , 1 9 8 1 P a g . 5 2 2 , 5 2 8 3.- UPADYAYA, G.S. & R.H. DUBE; PROBLEHS IN METALLURGICAL THERMODYNAMICS Ed. PERGAMON PRESS, Pag. 185,195 AND KINETICS 4.- PARKER, R.H. AN INTRODUCTION TO CHEMICAL METALLURGY Ed. PERGAMON PRESS, 1978 Pag. 159,211 AND CHEMICAL METALLURGY 6.- VILLARREAL, E. & S. VELLO ELECTRODUIMICA PARTE 1 E d . ANUIES 1 9 7 5 7.- FONTANA, M.G. 8 N.D GREENE CORROSION ENGINEERING INTERNATIONAL STUDENT EDITION Ed. Mc G R A U - H I L L , 1 9 8 3 8.- SCULLY, J.C. THE FUNDAMENTALS OF CORROSION Ed. PERGAMON PRESS 2nd.EDITION, 1 9 8 1 9.- W E S T , J . CORROSION Y OXIDACION, Ed. LIMUSA, 1986 APRENDIZAJE La importancia ingenieril y control de la corrosión uniforme. EI m e c a n i s m o s , f a c t o r e s y m e d i d a s d e p r e v e n c i ó n d e l a c o r r o s i ó n galvánica. E L m e c a n i s m o , f a c t o r e s y m e d i d a s d e p r e v e n c i ó n d e La c o r r o s i ó n de hendidura. E L m e c a n i s m o , f a c t o r e s y m e d i d a s d e p r e v e n c i ó n d e !a c o r r o s i ó n por picaduras. El mecanismo, factores y medidas de prevención de la corrosión intergranular particularizando al deterioro por soldadura de aceros inoxidables austeniticos. E l m e c a n i s m o , f a c t o r e s y p r e v e n c i ó n d e l deszincado. E L m e c a n i s m o , f a c t o r e s y p r e v e n c i ó n d e La c o r r o s i ó n b a c t e r i a n a . E l m e c a n i s m o , f a c t o r e s y p r e v e n c i ó n d e L a cavitación. B I B L I O G R A F I A 5.- CARTER, G.F. PRINCIPLES OF PHYSICAL Ed. ASM 1979 CAP 12 Pag. 312,336 DE FUNDAMENTOS lo.- A V I L A , J . 8 J . GENESCA MAS ALLA DE LA INTERRUMBRE VOLUMEN 1 Y II Ed. F.C.E., 1986 147 BIBLIOGRAFIA 7 8 9 ll ll.- UHLIG, H.H. CORROSION Y Ed. URHO CONTROL DE LA 12.- LEUIS, G. PROPERTIES OF ENGINEERING Ed. Mc MILAN PRESS CORROSION MATERIALS 13.- BLUW. U. Y G.B. HOGABOOM GALVANOTECNICA Y GALVANOPLASTIA Ed. C.E.C.S.A., 1984 14. 10. MASTAI, G. FORMULE E DAT PRACTICI PER GALVANOTECNICA Ed. DELFINO MILANO la Y 2a PARTE, 1962. P R A C T I C A S 3:;-4.5.6.;:;:: lO.- 1::- Electrólisis del agua Leyes de Faraday Determinación del potencial de electrodo Determinación de actividades en celdas electrolíticas Depósitos de metales puros Dep6sitos de aleaciones Mecanismos de corrosión Determinación de la velocidad de corrosión de rmestras expuestas en medios salinos, por el Método gravimétrico. Determinación de la velocidad de corrosión de muestras, vfa electroquímica. Protección catódica y anódica Determinación del poder corrosivo de diversas substancias en Lámina acerada (agua, ácido dilufdo, alcohol, etc). Construcción de una celda galvánica. Depositación de Ni y Zn sobre acero y su resistencia a la corrosión. 148 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Control de Calidad Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : ME&9236 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-O-8 2. e) U B I C A C I O N D E L A 1 ASIGNATURA RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS robabilidad y Estadística TEMAS ASIGNATURAS ilgunas dependiendo de la - Muestreo - Distribución de frecuencia. - Distribución de probabi lidad. - Regresión y correlación. * La estadistica y sus métodos son la aplicación más directa en el control del proceso, análisis de muestras y en el análisis de datos que ayuden en la toma de decisiones, la aplicación de estas técnicas y métodos sor determinantes en los buenos resultados de los procesos product i vos. lplicación TEMAS En aquellas en las que se requiera toma de muestras, análisis de datos e interpretación de datos; con la finalidad de controlar, modificar y evaluar procesos. b) APORTACIDN DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO El alumo contara con herramientas básicas que actualmente se aplican en los procesos de producción para controlar la calidad de los materiales, los procesos y los productos. 149 3. G E N E R A L (ES) O B J E T I V O ( S ) D E L CURSO El alumno será capaz de controlar, evaluar y modificar los procesos de obtención de materiales, para satisfacer las necesidades de calidad, cantidad y oportunidad de productos requeridos por Los consumidores. 4. T E M A R I O UN. SUBTENAS TEMAS 1 Conceptos y Principios de Calidad 1.1 Historia y conceptos básicos de calidad. 1.2 Hitos de la calidad y programa para la mejora de La calidad. 1.3 Costos de calidad. 1.4 Calidad y el consumidor. 1.5 Calidad y productividad. II Herramientas 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Básicas 3.1 Conceptos fundamentales. 3.2 Planes de muestreo simple, doble y múltiple. II Planes de Muestreo IV Planificación Calidad V Mejora de La Calidad 5. Análisis de la Estadística Análisis de Análisis de Tagouchi. R E Q U E R I D O S descriptiva. regresión y varianza. SUGERENCIAS 4.1 Plan de control de calidad para el diseño y desarrollo de productos, 4.2 Plan de control de calidad para La adquisición de la materia prima. 4.3 Plan de control de calidad en la fabricación. 4.4 Plan de control de calidad en la postproducción. 5.1 Redefinición de La calidad segun 5.2 Funciones de pérdida de calidad. 5.3 Seminarios. A P R E N D I Z A J E S - 6. y Diagrama de Pareto. Histogramas de frecuencia. Diagrama causa-efecto. Diagrama de dispersión. Estratificación. Hojas de comprobación. correlación. D I D A C T I C A S - El profesor deberá dar énfasis a la aplicación del control de calidad en Materiales principalmente en sus procesos. - Debe ubicarse en esta materia, La relación y/o ramificación de primero y luego incluir a la administración para conceptualizar la Ingeniería en los temas hacia áreas afines el control de calidad. - Los alumnos deberán realizar trabajos de investigación sobre Los antecedentes, actualidades y futuro del control de calidad, sobre todo La aportación de los autores clásicos. - Enseñar las siete herramientas estadísticas, tratando siempre de que Los ejemplos sean principalmente sobre Ingeniería en Materiales y a nivel industrial. - Revisar investigaciones y/o desarrollos tecnológicos del control de calidad , para que el alumno visualice la importancia y el nivel al cual pueden aplicarse los conceptos. - Mostrar a los alumnos los diferentes sistemas de calidad que se están aplicando comercialmente a nivel industrial dentro del campo de la Ingenieria en materiales. - Aplicar La computadora para el diseño de algunos sistemas sencillos de control de calidad, viables para su aplicación industrial. 150 7 . S U G E R E N C I A S D E EVALUACION La evaluación de esta asignatura se presta para todo tipo de exámenes, pero se debe orientar al almo sobre la importancia que tiene, dentro del proceso enseñanza-aprendizaje, la consulta a todo tipo de información computarizados, cursos y/o conferencias especializadas, etc. por los que se puede considerar los siguientes aspectos para evaluación : - Exámenes cerrados y abiertos , tipo ensayo, para evaluar conceptos y principios. - Resolución de problemas lo mas cercanos a la realidad. para evaluar las herramientas estadfsticas y el muestreo. - Trabajos escritos y orales, poara evaluar la planificación y análisis de la calidad. - Trabajos escritos y orales para evaluar el mejoramiento de la calidad, basándose en casos reales dentro del campo de la Ingeniería en Materiales. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONCEPTOS Y PRINCIPIOS DE CALIDAD OBJETIVO EDUCACIONAL Conocerá y aplicará los conceptos de calidad en todos los aspectos de su vida, reconocer8 las causas que originan la falta de calidad en los productos y servicios y relacionará los conceptos de calidad-consumidor y calidad-productor. .. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA 1.1 Analizar el significado de la calidad para el consuaidor. 1.2 Explicar los parámetros para medir la calidad. 1.3 Analizar el significado de La palabra control y definir las herramientas usadas para controlar los procesos. 1.4 Analizar el significado del control total de la calidad y los aspectos que involucra. 1.5 Plantear un modelo para el desarrollo de la calidad. 1.6 Ejemplificar mediante un diagrama de flujo el proceso de calidad en: - Institución educativa. - Supermercado. - Otras instituciones. 1.7 Investigar los mitos sobre la calidad y analizar cual es el que prevalece en nuestras instituciones. 1.8 Analizar por (Crosby, Deming, Juran, etc.) para la mejora de la cal ídad. 1.9 Adaptar un programa para la mejora de la calidad a nuestros trabajadores. 1.10 Consultar, cuáles son los costos de calidad. 1.11 Identificar las bases de medición para los costos de calidad. 1.12 Representar los costos de calidad en diagramas de Pareto. 1.13 Describir las aplicaciones de los costos de calidad. 1.14 Realizar un análisis de las necesidades del consumidor. 1.15 Analizar la antigua y nueva forma de la actividad manufacturera y su relación con el consumidor. 1.16 Investigar las áreas de problemas de calidad de productos durante el uso. 1.17 Recopilar diferentes tipos de garantías de calidad y analizar los aspectos que cubren. 1.18 Definir consumismo. 1.19 Analizar el significado de productividad y su reLación con la cal ídad. 1.20 Deducir que factores afectan la productividad. 1.21 Establecer algunas estrategias para mejorar la productividad. 1.22 Analizar los medios mas usuales para medir la productividad. 1 -\ 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ll 12 13 14 NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: HERRAMIENTAS BASICAS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Expresar6 argwentos sobre las causas de problemas de calidad como re sultado de la aplicación de las siete herramientas básicas. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOGRAFIA 2.1 Aplicar las herramientas básicas como apoyo a la solución de problemas de calidad mediante un estudio sistemático del problema. T ,2,3, 4,5,6, 7,8,9, lO,ll, 12,13 Y 14 III NOMBRE DE LA UNIDAD: PLANES DE MUESTREO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Diseñará planes de muestreo que proporcionen las condiciones a cqlir para la aceptación o rechazo del material inspeccio nado y poder asegurar la calidad del material producido o recibido. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 NOMBRE DE LA UNIDAD: APRENDIZAJE Analizar las ventajas y desventajas del muestreo sobre inspección 100 % . Definir los riesgos del muestreo. Dibujar y explicar una curva característica. Analizar los parámetros que afectan los planes de aceptación. Comparar los planes de muestreo por atributos y Resolver ejercicios de muestreo simple, doble y .’ BIBLIOCRAFIA de aceptación 15 16 17 18 muestreo de variables. múltiple. : I NUMERO DE UNIDAD DE I IV PLANIFICACION Y ANALISIS OBJETIVO EDUCACIONAL Conocerá la importancia de asegurar la calidad: - En diseño y desarrollo de producto. - Adquisición de la materia prima. - Producción. - Postproducción. Para poder satisfacer las necesidades del cliente. DE LA CALIDAD ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 Elaborar un modelo de rutina de las actividades para lograr el aseguramiento de la calidad en esta primer tarea. 4.2 Definir confiabilidad de productos y deducir su expresión matemática. 4.3 Aplicar las pruebas de hipótesis adecuadas para tomar decisiones 4.4 Realizar un análisis de las especificaciones de calidad. 4.5 Elaborar un modelo de rutina para asegurar la calidad de los materiales comprados. 4.6 Analizar la importancia de seleccionar los proveedores adecuadamente. 4.7 Listar los métodos de evaluación de proveedores. 4.8 Simplificar los métodos de selección de materiales. 4.9 Definir control del producto. 4.10 Definir que es el control de procesos y los conocimientos que involucra. 4.11 Analizar las técnicas usadas para el control de procesos. 4.12 Definición de control en postproducción. 4.13 Desarrollar un plan de calidad para esta tarea. 4.14 Analizar las etapas claves de postproducción. 4.15 Analizar las relaciones cliente-productor. - 153 BIBLIOGRAFIA 19 20 21 22 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: MEJORA DE LA CALIDAD OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Conocerá La filosofía de calidad según Tagouchi y será capaz de seleccionar Los factores y niveles más adecuados para mejorar La calidad de un producto. 9 . DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA 5.1 Analizar Los criterios usados para evaluar la calidad. 5.2 Definir calidad según Tagouchi. 5.3 Establecer Las actividades de control de calidad. 5.4 Definir: variación y ruido. 5.5 Analizar que es La pérdida de calidad y quien paga por ello. 5.6 Analizar La función de perdida de calidad para Lo nominal es lo mejor. 5.7 Analizar la función de perdida de calidad para lo más pequeño e! lo mejor. 5.8 Analizar la función de pérdida de calidad para Lo más grande es lo mejor. 5.9 Definir ortogonalidad. 5.10 Analizar diferentes tipos de arreglos ortogonales. 5.11 Ejercicio de aplicación. 5.12 Seminarios sobre aplicación de técnicas estadísticas. B I B L I O G R A F I A l.-FEIGENBAUM, A.V. CONTROL TOTAL DE LA CALIDAD Ed. C.E.C.S.A., 2a. EDICION EN 2.-FIASEN, B.L. CONTROL DE CALIDAD Ed. HISPANOEUROPEA Za. ESPAÑOL, 1986 EDICION 3.-DUNCAN, A.J. QUALITY CONTROL AND INDUSTRIAL Ed. IRUIN la. EDICION STATISTICS 4.-ISHIKAUA, K. PUE ES EL CONTROL TOTAL DE CALIDAD Ed. NORMA, 1986 5.-HOPEMAN, J. PRODUCCION, CONCEPTOS, ANALISIS Y CONTROL ó.-VENEGAS, M. APUNTES DE CONTROL DE CALIDAD Ed. TECNOLOGIA Y CALIDAD, S.A. DE C.V. EMPRESA DE CONSULTORIA Y SERVICIOS, 1989 7.-REVISTAS MANAGEMENT TODAY 8.-CROSBY, P.B. EDICION EN CALIDAD SIN LAGRIMAS Ed. C.E.C.S.A., 1988 ESPAÑOL 9.-MARRWUIN-SUAREZ, P. PRODUCTIVIDAD: PARTICIPACION Y ANALISIS Ed. C.E.C.S.A. 2a.IMPRESION, NOVIEMBRE 1987 lO.-ALEXANDER HAMILTON INSTITUTE CIRCULOS DE CALIDAD: NUEVO ll.-BARRA, R.J. CIRCULOS DE CALIDAD EN Y LAS UTILIDADES Ed. MC GRAU HILL, 1987 ENFOQUE OPERACION 12.-ISHIKAUA, K.(TRAD. E. OGLIASTRI) GERENCIA JAPONESA Y CIRCULOS DE GUIDE TO PUALITY CONTROL. Ed. NORMA, 1989 PARA AUMENTAR ESTRATEGIA PARTICIPACION LA PRACTICA PRODUCTIVIDAD PARA DEL AUMENTAR LA PERSONAL PRODUCTIVIDAD 19 20 21 22 .. 13.- MARROGUIN-SUAREZ, P. LA GESTION DE LOS SISTEMAS DE CONTROL DE CALIDAD Ed. C.E.C.S.A., 1989 14.- POLA-MASEDA, A. GESTION DE LA CALIDAD Ed. BOLXAREU EDITORES, 1988 15.- MONTGOMERY, D. CONTROL ESTADISTICA Ed. IBEROAMERICANA DE CALIDAD 16.- GRANT, L. Y LEAVENWORTH CONTROL ESTADISTICO DE CALIDAD Ed. C.E.C.S.A. 17.- QUIROZ, V. Y L.FORNIER G. GPSS, ENFOQUE APLICADO E d . McGRAW-HILL, 1 9 8 7 18.- ELLON, S . ELEMENTS OF PRODUCTION PLANNING AND CONTROL 1962 19.- JAMIESON, A. INTRODUCTION TO QUALITY CONTROL Ed. RESTON PUBLISHING COMPANY INC., 1982 20.- ALFORD Y BANGS MANUAL DE LA PRODUCCION Ed. U.T.E.H.A., 1981 21.- J U R A N , J . M . QUALITY CONTROL HANDBOOK E d . McGRAW-HILL ,3a. E D . 22.- MILITARY STANDARD; SAMPLING PROCEDURES TABLES FOR INSPECTION BY VARIABLES FOR PERCENT DEFECTIVE Ed. DEPARTAMENT OF DEFENSE, UNITED STATES OF AMERICA (1 Y II PARTE) 154 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Desarrollo Social y Profesional Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAH-9316 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : O-4-4 2. UBICACION D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO I I A N T E R I O R E S ASIGNATURASI P O S T E R I O R E S T E M A S A S I G N A T U R A S 1 Ninguna T E M A S Ninguna b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO P r o p o r c i o n a h e r r a m i e n t a s p a r a l a s e n s i b i l i d a d humana e n L a r e l a c i ó n c o n L o s e m p l e a d o s e n u n a e m p r e s a , asi c o m o L a a p l i c a c i ó n d e l o s c o n o c i m i e n t o s c o n h o n e s t i d a d , etica p r o f e s i o n a l y espfritu emprendedor, de acuerdo a su entorno y s u f u n c i ó n sociel. C o n t r i b u y e a f o m e n t a r l a v i n c u l a c i ó n a m a n e r a d e a p o y o tecnico a l a i n d u s t r i a de bienes y servicios e instituciones en general. 3 . O B J E T I V O ( S ) G E 14 E R A L (ES) D E L Fortalecer y desarrollar las cualidades sociales y aplicarlas adecuadamente n su campo profesional. 155 C U R S O profesionales necesarias para / / 4. JM. 1 II TEMARIO SUBTEMAS TEMAS Creatividad Psicologfa 1.1 1.2 Concepto de creatividad. Medición de la creatividad. 1.2.1 Prueba para medir la creatividad. 1.3 Capacitación para el desarrollo del pensamiento 1.4 Técnicas para fomentar la creatividad 1.4.1 Técnicas para fomentar la creatividad. 1.4.2 Sinéticas. creativo. !.l Concepto de Psicologfa moderna. !.2 Teorías de Psicotogfa. 2.2.1 Estructuralismo. 2.2.2 Funcionalismo. 2.2.3 Conductismo. 2.2.4 Gestalt. 2 . 2 . 5 Psicoanalisis. !.3 P e r s o n a l i d a d . 2.3.1 Medición de personalidad 2.3.1.1 Entrevista. 2.3.1.2 Observación. 2.3.1.3 Experimentos controlados. 2.3.1.4 Pruebas de personalidad. 2.3.1.4.1 Objetivas. 2.3.1.4.2 Proyectivas. !.4 Medida de ejecución de las metas. 2.4.1 Productividad. 2.4.1.1 Música. 2.4.1.2 Perfodos de descanso. 2.4.1.3 Otras medidas. I.5 L i d e r a z g o . !.6 S u p e r v i s i ó n . I.7 Comunicación. III Relaciones Hunanas. 1.1 Por que trabaja la gente. 3.1.1 Teoría de las necesidades. 1.2 La teoría y la compañía. 3.2.1 El principio de la interacción de apoyo. 3.2.2 El principio de la responsabilidad. 3.2.3 El plan de Scanlon. 1.3 El ambiente de trabajo. 3.3.1 Ambiente de trabajo. 3 . 3 . 2 Iluninación. 3.3.3 Ruido. 3.3.4 Ventilación. IV Etica i.1 C o n c e p t o s . 4.1.1 Etica. 4.1.2 Bueno y Malo. 4.1.3 Singulares contigentes y posibles. 4.1.4 Efectos contrarios. 4.1.5 Efectos hacia una cosa futura, presente o pretérito. 4.1.6 Apetito. 4.1.7 Virtud y Potencia. 4.2 Servidumbre. 4.2.1 Lo bueno y Lo malo. 4.2.2 Causa final. 4.2.3 Perfección e Imperfección. 4.3 Moralidad. 4.3.1 Elementos de moralidad, con apoyo en las siguientes lecturas: - Homero, antes de la moral. - Esquilo , Demócrito. - Fragmentos de Heráclito de Efeso. 4.4 Caracterfsticas del hombre. 4.4.1 John Locke, Kant. Profesional. - 156 5. A P R E N D I Z A J E S - 6 . Técnicas para ser Creativos. Entender La conducta hunana en el trato con sus semejantes. Entender la teorfa de Las necesidades. Describir Etica Profesional en el perfil de Ingeniero. S U G E R E N C I A S - R E Q U E R I D O S Realizar D I D A C T I C A S investigaciones bibliográficas sobre - Llevar a cabo una investigación en enpresas relaciones hunanas y comportamiento. Liderazgo, Supervisión y Comunicación. locales para detectar los problemas de - Proponer soluciones en Los casos comprobados. 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Para evaluar el aprendizaje logrado por el alumo, tes aspectos : - Informe de las investigaciones - Programas desarrollados se recomienda tomar en cuenta Los siguien- realizadas, considerando sus puntos de vista personales. en la solución de problemas practicos. - Explicar lo que es el perfil del Ingeniero en base a una ética profesional. 8. U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: CREATIVIDAD I OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Cwrprender el concepto de 1.1 Explicar el concepto de creatividad. creatividad y las técni1.2 Conocer ias pruebas para medir la creatividad. cas para aplicarla en la 1.3 Aplicar ias técnicas que aprendió, en casos prácticos. practica. NUMERO DE UNIDAD BIBLIOGRAFIA 1 II NOMBRE DE LA UNIDAD: PSICOLOGIA I OBJETIVO EDUCACIONAL Corrprender el concepto de personalidad, can0 se mide, c6mo hacer pruebas de personalidad, conocer Lo que es la productividad y las técnicas para mejorarla. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Conocer el cerrpo de la Psicología y su importancia. 2.2 Conocer los movimientos de La Psicología moderna através de los conocedores del ramo. 2.3 Investigar acerca del Liderazgo, supervisión y comunicación. 2.4 Llevar a cabo practicas en las eqoresas Locales. 157 BIBLIOGRAFIA 1, 2. NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA RELACIONES UNIDAD: HUklANAS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Establecer las caracterfsticas de las relaciones hunanas y la aplicación práctica en la empresa, reconocer las relaciones hmanas internas y externas, asi como las nacionales e internacionales y las técnicas que se pueden aplicar. NUMERO DE NOMBRE DE Conocer y aprender la teorfa de las necesidades. Aprender a reconocer un ambiente de trabajo y aplicar que lo mejoren. UNIDAD: ETICA ACTIVIDADES Comprender el concepto de Etica profesional en toda su extensión, asi ccnno su origen y apticación. ' B I B L I O G R A F I A l.- SMITH, C. & H. WAKELEY PSICOLOGIA DE LA CONDUCTA Ed. Mc GRAU HILL 4.- DAVIDOFF, L.L. INTRODUCCION A LA Ed. Hc GRAU HILL SPINOZA ETICA Ed. NUESTROS técnicas DE APRENDIZAJE 4.1 Definir Etica y todo lo relacionado con ese concepto y su nificado. 4.2 Investigar el significado de servidmbre y moralidad. 4.3 Investigar lo que son las caracteristicas de hombre. 9. 3.- BIBLIOGRAFIA PROFESIONAL OBJETIVO EDUCACIONAL 2.- APRENDIZAJE IV UNIDAD LA 3.1 3.2 DE INDUSTRIAL PSICOLOGIA CLASICOS, UNAM URUCHURTU, R. APUNTES DE PREPARATORIA BENEMERITO DE LAS AMERICAS 158 BIBLIOGRAFIA sig3. 4 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Propiedades Mecánicas de los Materiales Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAC-9330 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-l 0 2. U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO A N T E R I O R E S ASIGNATURAS P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Física del Estado Sólido - Estructura cristalina. - Defectos estructurales - Soluciones sólidas. - Recristalización. Física 1 - Equilibrio de cuerpos. - Cuerpos rígidos, momentos producidos por una fuerza. - Pares y aplicaciones de pares equivalentes. - Conceptos generales de física. Matemáticas 1 - Derivada. - Integración. - Técnica1 de integración. Matemáticas II - Vectores en et espacie - Funciones vectoriales. 159 Procesos de Fabricación TEMAS - Conformado mecánico - Metalurgia de polvos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO 1 .- 2.- 3. Proporciona los fundamentos y conocimientos necesarios para apoyar en: - La modificación de las propiedades mecánicas. - Optimización de. los procesos de conformado plástico. - Control de calidad de Los productos obtenidos por conformado plástico. Proporciona Los fundamentos sufucientes para: - Evaluación de las propiedades mecánicas de Los materiales. - La selección de las propiedades mecánicas de los materiales. 0 B J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) D E L CURSO El alumno evaluará las propiedades mecánicas de los materiales mediante el conocimiento de los mecanismos de deformación plástica y fortalecimiento relacionadas del mismo, apoyándose en los ensayos mecánicos de los materiales. 4 . con la microestructura T E M A R I O UN. SUBTEMAS TEMAS 1 Elasticidad 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 II Plasticidad 2.1 Curvas esfuerzo-deformación reales (curvas de fluencia). 2 . 2 Teoria d e L a p l a s t i c i d a d . 2.3 Teoria de Von-Mises (critetio de la energía de distorsión). 2.4 Teoría de La tensión cortante máxima (criterio de la tensión). 2.5 Teoría del campo de lineas de deslizamiento. 2.6 Relaciones esfuerzo-deformación en el rango plástico. III Mecanismos de Deformación 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Plástica Definición de metalurgia mecánica. Hipótesis. Comportamiento elástico y plástico. Esfuerzo y deformación medios. Diagrama esfuerzo-deformación para metales dúctiles y frágiles. Concepto de esfuerzo. Concepto de deformación. Teoría de la elasticidad (Ley de Hooke). Descripción de el esfuezo en un punto. Estado de esfuerzo en dos dimensiones (estado de esfuezo plano). Círculo de Mohr en dos dimensiones. Estado de esfuerzo en tres dimensiones (triaxial) Descripción de La deformación en un punto. Relación entre el módulo de corte y el módulo de elasticidad. Deformación plástica de cristales. Deformación por deslizamiento. Deformación por movimiento de dislocaciones. Aplicación de la Ley de Schmid al deslizamiento. Deformación por machaje. Fallas de apilamiento Bandas de deformación. IV Correlación de Estructura piedades Mecánicas V Métodos de Evaluación de Las Propiedades Mecánicas 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 VI Comportamiento Termomecánico 6.1 Tratamientos termomecánicos de 6.2 Aspectos microestructurales. 6.3 Aceros duales. y Pro 4.1 Mecanismo de endurecimiento por deformación para monocristales. 4.2 Límites de grano y su efecto en las propiedades mecánicas de Los policristales. 4.3 Límites de subrango y su efecto en las propiedades mecánicas de los p o l i c r i s t a l e s . 4.4 Endurecimiento por solución sólida. 4 . 5 Fen6meno del límite elástico aparente. 4.6 Envejecimiento por deformación. 4.7 Endurecimiento producido por partículas de segunda fase. Ensayo de tracción. Ensayo de torsión. Ensayo de impacto. Ensayos de dureza. Fractura. Fatiga. Termofluencia. 160 aleaciones. 4. TEMARIO (CONTINUACION) un. TEMAS V I I AnAlisis de Fallas SUBTEMAS 7.1 7.2 7.3 5. A P R E N D I Z A J E S Fatiga 7.1.1 Condiciones para la fatiga. 7.1.2 Tipos de esfuerzos que producen fatíga. 7.1.3 Curvas de Uohler (curva s-n). 7.1.4 Aspectos estructurales de la fatiga. 7.1.5 Teorías sobre la fatiga 7.1.6 Efectos de la concentración de tensiones en la fatiga. 7.1.7 Efectos del tamaño de las piezas sometidas a condiciones de fatiga. 7.1.8 Efectos de superficie en la fatiga. 7.1.9 Efectos en las variables metalurgicas sobre la fatiga. Fractura. 7.2.1 Introducción 7.2.2 Teorias sobre la fractura. 7.2.3 Fractura fragil. 7.2.4 Temperatura de Transición de fractura ductil a fragíl. 7.2.5 Explicación de las curvas de energía contra temperatura de. transición. 7.2.6 Factores Metalúrgicos que afectan la temperatura de transición. Termofluencia. 7.3.1 Naturaleza de la deformación dependiente del tiempo. 7.3.2 Mecanismos de termofluencia. 7.3.3 Curva de termofluencia. 7.3.4 Aplicaciones practicas de los datos de termofluencia. R E Q U E R I D O S l.- Pue conozca y maneje los métodos de integración elementales. 2.- Que i n t e r p r e t e l a d e f i n i c i ó n de vector y conozca las leyes del algebra vectorial. 3.- aue conozca y aplique el concepto de esfuerzo, deformación y el equilibrio de fuerzas. 4.- Pue conozca las características estructurales de los sólidos cristalinos como planos y direcciones cristalinas. 5.- Conocimiento e interpretación de los defectos estructurales. 6.- aue maneje paquetes computacionales para la resolución de ecuaciones en el análisis del esfuezo y de la deformación. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS - Realizar investigaciones docuaentales sobre el comportamiento termcmecánico, rales de fatiga, fractura y termofluencia. aspectos gene- - Solucionar problemas referentes al comportamiento elástico de los materiales y aquellos que consideren un estado de esfuerzo plano. - Solucionar problemas utilizando el circulo de Mohr en dos dimensiones. - Solucionar problemas relacionados con el comportamiento plástico de los materiales. - Efectuar prácticas de dureza, tracción, las propiedades de los materiales. torsión, impacto y fatiga, con el fin de determinar - Utilización de paquetes computacionales para la resolución de problemas referentes al coBportarniento elástico y plástico de los materiales. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 161 7. S U G E R E N C I A S EVALUACION D E Para la evaluación del aprendizaje 8. del alumno se recomienda considerar los siguientes aspectos : - Informes de investigación documentales - Revisión de probtemarios resueltos. - Realización - Participación de durante U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD prácticas D E el de y prácticas realizadas. laboratorio. desarrollo del curso. A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: ELASTICIDAD ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL Analizará el comportamiento de los sólidos cristalinos sujetos a ta acción de cargas externas analizará et esfuerzo y la deformación inducida en estos sólidos por la acción de dichas cargas durante et rango de deformación elástica. BIBLIOGRAFIA 1.1 Conocer el fenómeno de fragilidad y ductilidad de los materiale 1.2 Conocer y aplicar el concepto de elasticidad y plasticidad de los materiales sujetos a cargos de deformación. 1.3 Conocimiento y aplicación del concepto de esfuerzo y tipos de esfuerzos. 1.4 Conocimiento y aplicación del concepto de deformación y tipos de deformación. 1.5 Construcción de un diagrama de esfuerzo-deformación. 1.6 Descripción y análisis del esfuerzo en un punto (análisis tridi mensional del esfuerzo) y su simplificación a otros estados de esfuerzo. 1.7 Descripción y análisis de la deformación en un punto. Analizará, aplicará y establecerá la uti Lidad de tos diagramas esfuerzc deformación con ta finalidad de evaluar et comportamiento de tos sótidos cristalinos durante la deformación producida por cargas externas. NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: PLASTICIDAD OBJETIVO EDUCACIONAL Establecerá Los fundament o s d e los c r i t e r i o s d e f Luencia con la finalidad de aplicar estos criterios en la determinación del esfuerzo de ftuencia plástica de los metates que son sometido8 a diferentes estados de esfuerzo. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 2.2 2.3 Construcción de las curvas esfuerzo-deformación reales (curvas de fluencia) y su diferencia con una curva esfuerzo-deformación convencional. Conocimineto de las curvas de ftuencia ideales y sus aproximaciones a situaciones prácticas. Conocimiento de los fundamentos de Los criterios de fluencia y su aplicación al fenómeno de ftuencia plástica de tos materia- les. 2.4 Deducir Las ecuaciones que relacionan el esfuerzo y La deformación en el rango plástico para cualquier estado de esfuerzo. Establecerá La relación entre esfuerzo y deformación en el rango plás- tico. 162 BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: MECANISMOS OBJETIVO EDUCACIONAL DEFORMACION PLASTICA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA l 3.1 Determinar La influencia de los esfuerzos cortantes en el proceso de deformación plástica 3.2 Establecer que La deformación plástica se efectúa por el deslizamiento de planos cristalinos preferenciales y en direcciones específicas. 3.3 Conocer la influencia de los defectos cristalinos como dislocaciones y fallas de apilamiento durante La deformación plástica 3.4 Definir el mecanismo a través del cual ocurre la formación de maclas y establecer La influencia del maclaje durante la deformación 3.5 Establecer La dependencia que hay entre la magnitud de deslizamiento y La orientación de la carga externa con relación a los planos cristalinos a través de los cuales se efectúa el deslizamiento. Definirá los mecanismos mediante los cuales se lleva a cabo La deformación plástica a nivel estructural de los materiales metálicos y establecer la importancia de la estructura cristalina en el proceso de deformación plástica. NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: CORRELACION OBJETIVO EDUCACIONAL DE ESTRUCTURA Y PROPIEDADES .z, MECANICAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA I Analizará y establecerá 4.1 la influencia de los mecanismos de endurecimien- 4.2 to en las propiedades mecánicas de tos materiales 4.3 y en base a esto conocerá los fundamentos para ob- 4.4 tener una estructura metalúrgica adecuada para 4.5 las características mecánicas requeridas. 4.6 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: METODOS OBJETIVO EDUCACIONAL DE Conocimiento de los mecanismos de endurecimiento por deformación elementales de los monocristales. Determinar la influencia de los límites de grano y los sublimites de grano sobre las propiedades mecánicas. Conocer los mecanismos de endurecimiento por formación de soluciones sólidas y su influencia sobre las propiedades mecánicas. Conocer y analizar los factores que tienen influencia en la aparición del fenómeno del límite elástico aparente. Estabelcer las diferencias entre el envejecimiento térmico y el envejecimiento por deformación. Conocer y analizar el efecto que producen en el endurecimiento La presencia de partículas de segunda fase. DE EVALUACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE l A n a l i z a r á y a p l i c a r á L o sI resultados- obtenidos de los ensayos mecánicos con la finalidad de evaluar las propiedades mecánicas de los materiales. I 5.1 5.2 5.3 5.4 5.6 5.7 5.8 Conocer y aplicar axial. Conocer y aplicar Conocer y aplicar impacto. Conocer y aplicar determinación de el procedimiento del ensayo de tracción uniel procedimiento del ensayo de torsión. el procedimiento de los diferentes ensayos de el procedimiento de los diferentes ensayos de dureza. Conocer y aplicar el procedimiento del ensayo de fatiga. Conocer y aplicar el procedimiento de ensayos de termofluencia. Conocer y aplicar el procedimiento de ensayos de fractura. BIBLIOGRAFIA NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: VI COMPORTAMIENTO TERMOMECANICO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES Analizará y establecerá los parámetros de control de los procedimientos termomecánicos utilizados para mejorar las propiedades mecánicas de aleaciones metálicas. NUMERO DE UNIDAD 6.1 6.2 APRENDIZAJE Definición de los tratamientos termomecánicos y su aplicación. Aplicación de los fundamentos del endurecimiento por deformación de los materiales metálicos. BIBLIOGRAFIA 5 VII NOMBRE DE LA UNIDAD: ANALISIS _. DE FALLAS ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL Analizará Los posibles mecanismos que originan una falta y definirá alternativas de solución a las mismas. DE APRENDIZAJE 7.1 Definición de fatiga y análisis de las causas que producen fallas en Los materiales sujetos a condiciones de fatiga. 7.2 Construcción y aplicación de las curvas de Wohler (curva s-n). 7.3 Análisis del efecto de las variables metalúrgicas sobre la fati7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 ga. Análisis de Los mecanismos de fractura y tipos de fractura. Definición de temperatura de transición de fractura dúctil a fractura frágil. Construcción y aplicación de las curvas de energía contra temperatura de transición. Definición de termofluencia y análisis de los mecanismos de termofluencia. Construcción y aplicación de Las curvas de termofluencia. Los aprendizajes anteriores se expresarán en forma de seminarios con la intervención de los alumnos. Se analizarán ejemplos prácticos de distintos materiales con fallas. B I B L I O G R A F I A DIETER, G.E. MECHANICAL METALLURGY Ed. Mc GRAU-HILL MEYERS, M.A. & KRISHAU KUMAR CHAWLA MECHANICAL METALLURGY , PRINCIPLES AND Ed. PRENTICE-HALL, 1988 3.- DE APLICATIONS TIMOSHENKO, S.P. MECANICA DE MATERIALES Ed. HISPANO EUROPEA, S.A. 4.- HULL, D. H. INTRODUCTION TO DISLOCATIONS Ed. PERGAMON PRESS 5.- TAMURA, T.T. Y COL THERMOMECHANICAL PROCESSING Ed. BUTTER WORTHS, 1985 OF HSLA STEELS 164 BIBLIOGRAFIA 6.- REED-HILL, R . E . PRINCIPIOS DE METALURGIA FISICA Ed. C.E.C.S.A. 7.- TESLIE, U.C. PHISICAL METALLURGY Ed. Mc GRAU-HILL OF STEELS 10. P R A C T 1 C A S 1. Determinar, a partir de un ensayo de tracción, a) L f m i t e e l á s t i c o b) Resistencia a la tracción c) Porcentaje de elongación d) Módulo d e e l a s t i c i d a d (Young) las siguientes propiedades mecánicas : 2. A partir de un ensaye de torsión : a) Construir el diagrama de momento-torsor-ángulo de giro. b) Efectuar la conversión del diagrama momento-torsor-ángulo de giro. c) Determinar el límite elástico en cizallamiento. d) M6dulo de ruptura. e) Módulo de rigidez (módulo de elasticidad en cizallamiento). 3. Establecer a partir de un ensaye de impacto : a) La energía absorbida en la rotura. b) Tipo de fractura del material ensayado (cantidad relativa de fractura d ú c t i l y frágil). c) La tenacidad relativa del material en las condiciones ensayadas. 4. de apariencia Efectuar en distintos materiales los siguientes ensayos : a) Rockwell. b) B r i n e l l . c) Vickers. d) Por medio del ensayo de dureza Brinell, calcular la resistencia a la tracción del material ensayado. 5. A partir del ensayo de fatiga : a) Construir una curva S-N (esfuerzo aplicado-núnero de ciclos del esfuerzo). b) Determinar, de la curva S-N, la duración de la fatiga del material ensayado para un esfuerzo particular. c) Determinar el límite de la resistencia a la fatiga. Se deberá elaborar la guía de prácticas con base en la metodología oficial propuesta por la SuMirecci6n de Docencia de la D.G.I.T. para tal efecto. SUGERENCIAS GENERALES : - Se recomienda incluir nuevos temas referentes al campo de los materiales, con la finalidad de fortalecer esta nueva área, sobre todo en las unidades 1 y II. - Revisar la bibliografía e incluir textos sobre el área de materiales, ya que ésta se encuen tra orientada hacia el área de metalurgia escencialmente. l.- DATOS DE LA ASIGNATURA datura : Diagramas de Equilibrio Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9331 2 . UBICACION DE L A A S I G N A T U R A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r A N T E R Química Dibujo del Estado P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Física 1 O R E S Sólido - Grupos de simetría Teoría estructural y electrónica - Difracción cristalina - Propiedades físicas dc Los materiales - Soluciones sólidas y difusión Enlace, estructura y propiedades de los compuestos químicos Estequiometría - Introducción al equilibrio químico ASIGNATURAS Tratamientos térmicos - Proyecciones ortogonales Secciones Vistas auxiliares Diagramas y gráficas Dibujo asistido por 1: computadora - Tratamientos Tratamientos de aleaciones rrosas - Tratamientos de sueprficie térmicos térmicos no fetérmicos Solidificación - Crecimientos eutécticos y otros Cerámicos - - - TEMAS Procesos 167 Clasificación de Los materiales cerámicos - Uso y aplicación de los materiales cerámicos - Vidrios Refractarios de fabricación - Fusión de metales - Vaciado - Soldadura a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO (CONTINUACION) r ASIGNATURAS Física 1 TEMAS 1 1 P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S - Optica Termodinámica - Programación - Introducción a La pro. gramación - Introducción a La com. putación Fisicoquímica - Variación de la energía libre de Gibbs - Termodinámica de soluciones TERAS Conceptos básicos y propiedades fundamentales - Relaciones matemática: entre las cantidades termodinámicas b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Aporta los conocimientos para hacer la adecuación a las propiedades de los materiales, así como para la investigación, identificación y desarrollo de nuevos productos. 3. 0 6 J E T 1 V 0 (S) Identificar y propiedades. 4 . ‘UM . 1 - analizar G E N E R A L (ES) los tipos de C U R S O D E L diagramas de equilibrio de materiales, para adecuar sus T E M A R I O T E M A S Bases termodinámicas para interpretación de diagramas equilibrio SUBTEHAS la de 1. Definiciones 1.1 Energía interna 1.2 Sistema cerrado 1.3 Primera Ley de la Termodinámica 1.4 Entalpia 1.5 Capacidad calorífica 1.6 Segunda ley de la Termodinámica 1.7 Entropia 1.8 Tercera ley de la Termodinámica 1.9 Energía de Gibbs 2. Energía libre de formación ( o de mezcla) de una solución en función de la composición y de la temperatura. Relación con los diagramas de equilibrio. 2.1 Definiciones de las propiedades termodinámicas parciales molares. 2.2 Determinación gráfica de las propiedades parciales molares a par. tir de la propiedad molar. 2.3 Condiciones de equilibrio entre fases de composición diferentes. 2.4 Forma de la curva de energía libre de una solución cerca de los constituyentes puros 2.5 Energía libre de formación de una solución en función de la composición y la temperatura 2.6 Relación entre el diagrama de equilibrio y las curvas de energía libre 168 4. IJM II 1 E M A R 1 0 (CONTINUACION) T E M A S Diagramas de SUBTEWAS Equilibrio Binarios 2 . 1 D e f i n i c i o n e s 2.2 2.3 II Estudio de Diagramas Específicos IV Diagramas Uso de trucción Binarios Ternarios softuare para la de diagramas cons- Estados de equilibrio de aleaciones que no sufren transformación estructural 2.2.1 Lectura de los diagramas de solidificación 2.2.2 Descripción de la solidificación 2.2.2.1 Solubilidad total 2.2.2.2 Solubilidad parcial con solidificación eutéctica 2.2.2.3 Solubilidad parcial con solidificación peritéctica 2.2.3 Técnicas experimentales de los diagramas de solidificación 2 . 2 . 4 D e s c r i p c i ó n d e los d i f e r e n t e s s i s t e m a s p o s i b l e s 2 . 2 . 4 . 1 S o l u b i l i d a d total 2.2.4.2 Solubilidad despreciable 2.2.4.3 Solubilidad parcial 2.2.4.4 Los metales A y B forman un compuesto definido estable 2.2.4.5 Los metales A y B forman un compuesto definido inestable Estados de equilibrio de aleaciones que sufren transformación estructural 2.4 Interacciones entre el diagrama de solidificación v transformación al estado sólido. 2.4.1 Lagunas de miscibilidad 2.4.2 Solidificación parcial monotéctica 2 . 4 . 3 S o l i d i f i c a c i ó n sintéctica 2.4.4 Solidificación eutéctica (casos extremos) 2.4.5 Solidificación peritéctica (casos extremos) 2.5 Factores que determinan el tipo de diagrama binario. 2.5.1 Factor de falla de los átomos 2.5.2 Factor de valencia 2.5.3 Diferencias de electronegatividad entre átomos 2.6 Estados 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Diagramas hierro-carbón. Hierros fundidos. Diagramas de las aleaciones de cobre. Diagramas de las aleaciones de aluninio. Diagramas de fases en los materiales cerámicos. 4.1 Consideraciones generales. 4 . 1 . 1 R e g l a d e las f a s e s 4.1.2 El modelo del espacio 4.1.3 Fases y su equilibrio fuera de las 4.3 Sistemas conteniendo tres fases 4.3.1 Reacción eutéctica 4.3.2 Reacción peritéctica 4.4 Sistemas conteniendo cuatro fases. 4.4.1 Reacción ternaria eutéctica 4.4.2 Reacción ternaria peritéctica 4.5 Sistemas 4.6 Estudio 5.2 5.3 de casos mas selectos de 169 aplicación. binarias fases de cuatro de fases. sistemas Repaso de las bases termodinámicas diagramas. Bases de datos termodinámicos. Ejemplos aleaciones diagrama ternario Sistemas conteniendo dos de 4.2 5.1 conteniendo equilibrio el para ternarios. la construcción de de 5. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S - Que efectu6 operaciones básicas de preparación metalográfica. - Que explique las características estructurales de los diferentes metales. - Que defina las condiciones bajo las cuales se forman los diferentes tipos de soluciones sólidas. - Que conozca y aplique los fundamentos de Los procesos de nucleación y crecimiento de un sólido en un líquido. - Que explique los mecanismos mediante los cuales ocurren los procesos de difusión en el estado sólido. - Que conozca la termodinámica de las soluciones. - Que conozca los principios de programación. 6. SUGERENCIAS D I D A C T I C A S - Realizar una invest igación refractarios. docunental sobre diagramas de fases de materiales cerámicos y - R e a l i z a r v i s i t a s a industrias micos y pollmeros. o centros de investigación del ramo de los refractarios, cerá- - Realizar talleres sobre resolución de problemas complejos durante el desarrollo del curso. - Realizar traducciones de artículos en inglés relacionados con los diagramas binarios y ternarios. - Construir diagramas de fases utilizando softuare. - Realizar visitas a instituciones donde se construyan diagramas de fases por dilatometría. - 7. Realizar seminarios. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Se recomienda tomar en cuenta : - Reportes de visitas y prácticas de laboratorio y problemas. - Seminarios sobre tbpicos relacionados con el tema. - desarrollo - Participación durante Investigaciones el del curso. bibliográficas. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: BASES TERMWINAHICAS OBJETIVO EDUCACIONAL PARA LA INTERPRETACION DE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Interpretar6 los diagra1.1 Conocer Las definiciones de les principales propiedades termomas de equilibrio mediandinámicas relacionadas ccn los diagramas de equilibrio. te la definición de los principios termodinhmicos 1.2 Calcular y establecer las relaciones entre las propiedades termodinhicas y Los diagramas de equilibrio. 170 BIBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4. NUMERO DE UNIDAD II NOWBRE DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO BINARIOS DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El elumo describirá e interpretar8 Los diferentes tipos de diagramas de equilibrio binarios en base a las reacciones 0 transformaciones que se llevan a cabo. 2.1 Analizar 2.2 Describir los estados BIBLIOGRAFIA las aleaciones binarias de equilibrio de los diferentes sistemas posibles 2.3 Conocer las relaciones entre el estado liquido y el estado sólido en los diagramas de equilibrio 5, 6, 7 2.4 Establecer los factores que determinan el tipo de diagrama, y las fases metaestables en los diagramas NUMERO DE UNIDAD III NOFIBRE ESTUDIO DE DIAGRAMAS BINARIOS ESPECIFICOS I DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE E l alumo a n a l i z a r 8 los diagramas binarios especificos más comunes y establecerh l a u t i l i d a d práctica de cada una de las aleaciones. NUMERO DE UNIDAD NOWBRE BIBLIOGRAFIA I 3.1 Aplicar la Regla de las Fases y análisis de los diagramas 3.2 Describir Las fases y la la Regla de la Palanca en el solidificación de aleaciones 6. 7, 8 3.3 Analizar los usos prácticos de las fases o aleaciones a través de sus principales propiedades IV DE LA UNIDAD: DIAGRAMAS TERNARIOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo establecera las 4.1 Establecer los principios del modelo del espacio ternario. bases necesarias para construir y analizar los 4.2 Analizar los diferentes tipos de sistemas ternarios diagramas ternarios.Establecerá su utilidad prác- 4.3 Describir la solidificación de las aleaciones tica. 4.4 Establecer el uso práctico de diagramas ternarios específicos 171 BIBLIOGRAFIA 1, 6, 9 NUMERO DE LA UNIDAD: V NOMBRE DE LA UNIDAD: I USO DE OBJETIVO EDUCACIONAL PARA LA CONSTRUCCION DE ACTIVIDADES DIAGRAMAS. DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA I Los parámetros necesarios para la construcción de diagramas de equilibrio utilizando softuare. 9. SOFTWARE 5.1 Utilizar los diagramas de 5.2 Construir ware. conceptos termodinámicos equilibrio de fases diagramas de equilibrio para La específicos construcción utilizando B I B L I O G R A F I A l.-ALLOY PHASE DIAGRAMS VOL. 3 ASM HANDBOOK 2.-GASKELL, D.R. INTRODUCTION TO Ed. Hc GRAU-HILL METALLURGICAL THERMODYNAMICS 3.-RAO, Y.K. STOICHIOMETRY AND THERMODYNAHICS OF METALLURGICAL PROCESSES E. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 4.-FRANTZ, C. CURSO DE METALURGIA GENERAL Ed. INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE 5.-RIBOUD, R. CURSO DE DIAGRAMAS EN SIDERURGIA I.N.P.L., FRANCIA á.-RHINES, F.N. PHASE DIAGRAMS IN Ed. Mc GRAU HILL 7.-FAIVRE, R. CURSO DE I.N.P.L., DE FASES DE LORRAINE, FRANCIA APLICABLES METALLURGY LAS ALEACIONES FRANCIA 8.-ASKELLAND, D.R. LA CIENCIA E INGENIERIA DE LOS GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICA MATERIALES 9.-WEST, D.R.F. TERNARY EPUILIBRIUM DIAGRAMS Ed. CHAPMAN AND HALL lO.-PAQUETES COMPUTACIONALES. 10. P R A C T I C A S l.- Transformación 2.- Elaboración 3.- Determinación de puntos 4.- Observación de microestructuras. 5.- Construcción de 6.- Uso 7.- Identificación de durante de el enfriamiento aleaciones software de para la fases metales puros. binarias. de diagramas de transformación de equilibrio interpretación cristalinas por en por de aleaciones binarias. dilatometria. diagramas difracción 173 de binarios Rayos y X. ternarios. de soft- I l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Caracterización Estructural Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9333 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-Z-l 0 2 . U B I C A C I O N D E L A ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS P O S T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Ffsice - Optica. Física del Estado Sólido - Estructura cristalina. - Defectos estructurales - Soluciones sólidas - Recuperacih, r e c r i s talización y crecimiento de grano Minerelogfe graffa - Cristalograffa y Cristelo- TEMAS Ninguna b).- APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Los conocimientos que adquiere en esta asignatura le permiten determinar las microestructuras mediante diversas técnicas para el control y la evaluación de los materiales y su relación con sus propiedades. 4 . O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) D E L CURSO las técnicas de estudio microestructural para el control y evaluación de las estructuras de los materiales y su relación con las propiedades. Aplicar 173 5. NM. 1 TEMARIO SUBTEMAS TEMAS Microscopla Optica 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 II Técnicas de Difracción de Rayos X (RX) 2.1 2.2 2.3 2.4 ::8’ 2.9 Naturaleza de los Rayos X Fudamentos de La generación de rayos X Ley de Bragg Técnicas de Lave Método del cristal rotatorio Método de Deybe-Scherrer Espectrometro de RX Preparación de muestras Aplicaciones 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Generalidades del HET Formación de imágenes y contrastes Calibración de ME1 Difracción de electrones en el MET Teorfa cinemática Teoría dinámica 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Fundamentos del MEB Descripción de: MEB y sus partes fundamentales Interpretación de Las imágenes Técnicas de preparación de muestras Microanálisis 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Metalografía cuantitativa Métodos de medición F r a c c i ó n volunen Espaciado de particulas Mediciones volunétricas en partículas uniformes Mediciones del tamaño de grano Fundamentos del analizados de imágenes 25 111 Microscopia Transmisión Electrónica (MET) IV Microscopía r r i d o (MEB) Electrónica de Ba- V de Analizador de imágenes Principios básicos de formaci6n de imágenes en el ojo, en lentes simples y compuestos Microscopio óptico, partes y funcionamiento Fuentes Luninosas Métodos de iluminación Muestras metaIográficas Interpretación de microestructuras Fotomicrografía - 5. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S - gue tenga las bases de óptica y teoría ondulatoria de La luz. - gue conozca Las caracteristicas estructurales de los diferentes materiales y su relación con sus propiedades. - gue comprenda los principios de La teoría electrónica de Los materiales. - Pue conprenda Las estructuras cristalinas y los sistemas de cristalización. 6. . SUGERENCIAS - Realizar las DIDACTICAS investigaciones biliográficas Realizar Las prácticas de Laboratorio en las diferentes técnicas. y docwntales que señaladas, incluyendo se indican. Las observaciones, y mediciones - Realizar Las preparaciones de muestras para su estudio microscópico en las diferentes técnicas. - Realizar reportes de las observaciones realizadas, de Las técnicas de preparación de muestras y exposición en el aula de Los resultados observados. 174 7 . S U G E R E N C I A S D E EVALUACION - Revisión de los reportes de prácticas realizadas. - Revisión de los informes de investigaciones bibiligraficas encomendadas. - Exposici6n en el aula de los resultados y discusión de los mismos. - Participación en sesiones de análisis y discusión de conceptos. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Acadkrnico 8 . U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: jlICRDSCOPIA OPTICA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo relacionar6 Los 1.1 Investigar los principios que rigen la formación de imágenes en el ojo hunano, en lentes sirrples y corrpuestos. También la caracprincipios de formaci6n terización de la imagen formada. de imágenes en el microscopio metalografico, asf 1.2 Calcular los aunentos propios en : como su funcionamiento y - Lentes sinples manejo; aplicándolo todo - En el microscopio para el estudio de estruc 1.3 Investigar los conceptos de : turas en materiales di- distancia focal versos. - eje óptico - rayos focales - rayos paralelos 1.4 Seleccionar el tipo de objetivos y oculares para realizar obser vaciones con bajos y altos auwntos. 1.5 Investigar la longitud de onda de filtros de diferentes colores y calcular el poder de resolución. 1.6 Observar y calcular la profundidad de foco de objetivos diferentes. 1.7 Realizar calibraciones de aunentos a través del microscopio en micrbnetro objeto. 1.8 Observar los efectos de abrir y cerrar los diafragmas de canpo y apertura sobre imagen producida. 1.9 Identificar en el microscopio todas sus partes fundamentales. 1.10 Observar los efectos de abrir y cerrar los diafragmas de campo y apertura sobre imagen producida. 1.11 Enfocar correctamente el microscopio. 1.12 Utilizar el desenfoque para observar pequeños detalles en la muestra. 1.13 Aprender las instrucciones para el cuidado del microscopio. 1.14 Establecer en práctica el manejo del microscopio en condiciones de iluminación de carrpo claro. 1.15 Realizar observaciones con iluninación de carrpo claro, iluainacion oblicua y escribir sus conclusiones. 1.16 Destacar la importancia de las muestras metalográficas. 1.17 El al-0 realizará preparaciones de muestras metalográficas de materiales diversos. 1.18 El alumno ensayará en muestras matalográficas, técnicas de : montaje, desbaste, pulido, ataques e einterpretación de microestructuras de materiales diversos. 1.19 Explicará y aplicará las tecnicas utilizadas en la fotomicrograffa de muestras metalográficas. 175 BIBLIOGRAFIA 1 2 3 4 5 6 NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA TECNICAS UNIDAD: Di DIFRACCION DE RAYOS X (RX) ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL El alumno fundamentará los principios de la generación de RX, asimismo el fundamento del análisis y de la aplicación de tas técnicas de difracción de RX. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.6 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA en base a características, de las Investigar la ciasificación, radiaciones en función de la longitud de onda. Conmprender el fundamento del espectro de RX. Investigar la generacion de RX. Conocer y diferenciar los espectros contínuo y característico. Calcular La intensidad de los RX. Analizar la interacción de los RX con la materia. Analizar La difracción de los RX por los cristales según Bragg. Analizar las técnicas de : Lave, Reflectante y Transmisión. Analizar la técnica del cristal rotatorio. Analizar el Método Deybe-Scherrer. Identificar en el espectrómetro de RX, sus partes fundamentales. Comprender Los patrones de difracción. Aplicar técnicas para : análisis cualitativo determinación de estructuras cristalinas - distancias interplanares y especificación de sus índices de Miller cristatinidad 7 14 17 : NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA MICROSCOPIO UNIDAD: ELECTRONICO DE ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL Fundamentar los principios básicos del MET, su formación e imagen, así como la aplicación para La determinación de estructuras. TRANSMISION 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 DE APRENDIZAJE Investiigar Los principios básicos del MET. Comprender los principios de formación de patrones de difraccioñ e imágenes. Formación de imágenes en campo claro y en campo obscuro. Investigar La microscopía de Lorentz para la observación de límites de dominio magnético. Conocer los procedimientos de calibración del MET. Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca. Investigar los diferentes tipos de patrones de difracción. Interpretar patrones de difracción. Interpretación cinemática del contraste en cristales perfectos e imperfectos. Investigar la teoría dinámica para La interpretación de imágenes de imperfecciones cristalinas. Analizar el contraste dinámico de los defectos cristalinos. Aplicar las técnicas para la preparación de muestras. Aplicaciones para análisis químico, caracterización estructural, y defectos cristalinos (dislocaciones). 176 BIBLIOGRAFIA 1 NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: MICROSCOPIA ELECTRONICA DE OBJETIVO EDUCACIONAL BARRIDO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE EL alumno fundamentará 4.1 Caracterizar el MEE en base a sus principios y componentes bálos principios de MEB en sicos. relación a la formación , 4.2 Comprender el funcionamiento y eficiencia del filamento emisor interpretación de imagen del haz electrónico. y microanálisis, aplicado 4.3 Comprender el funcionamiento del detector y Los tipos usados. al estudio de estructuras 4.4 Comprender el proceso de visualización de imágenes. 4.5 Analizar la función de los lentes en el MEB. en materiales diversos. 4.6 Determinar el poder de resolución, asi como los factores que lo afectan en el MEB. 4.7 Determinar la relación entre magnificación y número de lineas. 4.8 Identificar las imágenes obtenidas por Los modos : emisivo, reflectivo, catodoluminiscencia, absorción, conductivo, Rayos X, transmisión y Auger. 4.9 Analizar la influencia de la topografía en las imágenes del MEB. 4.10 Comprender las técnicas de preparación de muestras para el MEB. 4.11 Comprender el análisis microestructural realizado en el MEB. 4.12 Comprender el microanálisis de la composición química en diversos materiales por el MEB. NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: ANALIZADOR DE IMAGENES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 5.1 Obtener y preparar muestras metalográficas para La determinación El alumno fundamentará las técnicas para medicualitativa y cuantitativa de fases, a diversas velocidades y ción c u a n t i t a t i v a aplicacon capas depositadas. das al estudio de micro5.2 Realizar comparaciones mediante : cartas estándar, análisis de estructuras en materiales area, análisis lineal y conteo de puntos. diversos, basándose en el 5.3 El alumno obtendra’ y preparará muestras en : trayectoria libre analizador de imágenes. media planos, trayectoria libre media volumétrica, distancia entre centros y forma y dimensiones de partícula. 5.4 Preparar muestras metalográficas de diversos materiales con tamaño de grano diferentes y realizar mediciones de grano por medio de medición de áreas, lineal y por comparación. 5.5 Preparar muestras metalográficas con granos deformados y realizar mediciones. 5.6 Preparar muestras metalográficas bifásicas y determinar tamaño de grano. 5.7 Comprender Los fundamentos, limitaciones y funcionamiento del analizador de imágenes para caracterización estructural. 9 . B I B L I O G R A F I A l.- KEHL, G. FUNDAMENTOS DE LA Ed. Mc GRAW-HILL 2.- PRACTICA METALOGRAFICA GIRKIN, R. OPTICAL MICROSCOPY OF METALS 3.- VAN DER VOOR METALLOGRAPHY Ed. McGRAW-HILL PRINCIPLES 177 BIBLIOGRAFIA 8 11 15 1 8 BIBLIOGRAFIA 4.- A S M METALS H A N D B O O K V O L # 8 Ed. ASM 5.- GOLDSTEIN, G. PRACTICAL SCANNING ELECTRON Ed. PLENNUM PRESS MICROSCOPY 6.- SAMUELS M E T A L L O G R A P H Y P O L I S H I N G B Y M E C H A N I C A L M E T H O D S Ed. ASM 7.- R E E D H I L L , R . PRINCIPIOS DE Ed. CECSA METALURGIA FISICA 8.- A S M METALS H A N D B O O O K V O L # 9 Ed. ASH 9.- H I R S H , P . B . ELECTRON M I C R O S C O P Y O F CRISTALS Ed. BUTTERUORTHS lD.- A M E L I N C K S M O D E R N D I F F R A C T I O N A N D TECHNIPUES IN MATERIALS SCIENCE G.R. BROOKER, SCANNING ELECTRON M I C R O S C O P Y NORT HOLLAND ll.- D A T L E Y , C . W . THE SCANNING ELECTRON M I C R O S C O P Y Ed. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 12.- VERHOEVEN, J.D. FUNDAMENTOS DE METALURGIA FISICA Ed. LIMUSA 13.- GLAVERT, A.M. PRACTICAL METHODS IN NORTH HOLLAND ELECTRON M I C R O S C O P Y , V O L . 1 14.- H U K I N G , D . U . X RAY DIFFRACTION BY DISORDERED AND ORDERED SYSTEMS Ed. PERGAMON PRESS 15.- H A L L , C . E . INTRODUCTION T O ELECTRON M I C R O S C O P Y Ed. Mc GRAU HILL 16.- P R O Y E C T O M U L T I N A C I O N A L D E T E C N O L O G I A D E M A T E R I A L E S I N T E R P R E T A C I O N D E IMAGENES EN MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO BUENOS AIRES, ARGENTINA 17.- Z U O R K Y I N , V . K . E T A L ELECTRON O P T I C S A N D T H E E d . J O H N UILEY & SONS ELECTRON M I C R O S C O P Y lo.- P R A C T 1 C A S l.- Operación del microscopio metalográfico. 2.- P r e p a r a c i ó n d e m u e s t r a s p o r r d i f e r e n t e s t é c n i c a s . 3.- A p l i c a c i ó n d e l M é t o d o d e Deybe-Scherier. 4.- Observación de imágenes en el microscopio electrónico de barrido. 5.- D e t e r m i n a c i ó n q u í m i c a u t i l i z a n d o L o s e s p e c t r ó m e t r o s d e d i s p e r s i ó n d e e n e r g í a (EDX) y d i s p e r s i ó n d e L o n g i t u d d e o n d a (WDX). 6.- M e t a l o g r a f í a c u a n t i t a t i v a d e d e f e c t o s u t i l i z a n d o 178 eI a n a l i z a d o r d e i m á g e n e s . l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Introducción a la Ciencia de los Polímeros Carrera : ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9334 Horas teoría-Horas práctica-Crédítos : 4-2-10 ’ a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S ASIGNATURAS I Quimica Puímica O r g á n i c a ASIGNATURAS TEMAS - Conceptos fundamental e s d e Qulmica Orgánica. - Grupos funcionales y polimerización. Materiales b) compuestos - Todos. Procesos de TEMAS 1 fabricación - Materiales de - Compositos de polimérica. - M i c r o y macro de materiales tos refuerzo matriz mecánica composi- - Extrusión APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Participar en la investigación y desarrollo de l a s o p o r t u n i d a d e s d e desewpeño profesional. 3. 0 8 J E T 1 V 0 (S) G E N E R A L (ES) nuevos D E L materiales poliméricos, para así ampliar C U R S O Al término de este curso, el alumno comprenderá los procesos de formación de polímeros, los diferentes tipos de enlaces en polímeros, así como Las diversas propiedades físicas y químicas de los polímeros. 179 4. TEMARIO UH. SUBTEMAS TEMAS Grupos funcionales usuales en pol imeros 1.1 Halógenos. 1.2 Aminas. 1 . 3 Acidos. 1 Formación de polímeros 2.1 2.2 2.3 2.4 Polimerización por adición. Polimerización por condensación. Configuración de la cadena polimérica. Distribución del peso molecular. II Polímeros 3.1 3.2 3.3 Grado de cristalinidad. Efecto de grupos polares. Temperaturas de transición. V Enlaces lineales ... 4.1 Enlaces a través de grupos funcionales. 4.2 Enlaces por adición. 4.3 Enlaces mediante radicales libres. 4.4 Enlaces a través de valencias secundarias. 4 . 5 Elast6meros 4.6 Elastómeros termoplásticos. 4.7 Red polimérica interconectada. poliméricos I Propiedades 11 Procesamiento de Polímeros 5. 5.1 Estabilidad térmica y resistencia 5.2 Resistencia química. 5.3 Resistencia a la oxidación. 5.4 Permeabilidad. 5.5. Flamabilidad. generales 6.1 Composiciones. 6.2 Operaciones de formado. 6.3 Orientación molecular y 6.4 Recocido. morfología. Enlaces químicos. Principales grupos funcionales de química orgánica. Nomenclatura básica de química orgánica. Conceptos básicos de temperatura. Conceptos de oxidación-reducción. SUGERENCIAS 6. elevadas R E Q U E R I D O S A P R E N D I Z A J E S - a D I D A C T I C A S - Realizar una investigación sobre los polímeros más usados en equipos industriales. - Hacer una investigación sobre la fabricación y aplicación de plásticos reforzados. - Investigar los polimeros que se usan para la protección anticorrosiva de estructuras y tuberías metálicas. - Realizar visitas a industrias del ramo. 180 temperaturas. 7. S U G E R E N C I A S D E - Informes de investigaciones - Reportes de prácticas. EVALUACION realizadas. - Reportes de visitas. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD: 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: GRUPOS FUMCIONALES USUALES EN POLIMEROS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I Describir& los diferentes grupos funcionales que se pueden polimerizar. 1.1 Investigar Los grupos funcionales de quimica orgánica formadores de polimeros. 1.2 Analizar las diferencias de los grupos funcionales. 1.3 Investigar los diferentes tipos de carbonos (primario, secundario y terciario) y su reactividad. NUMERO DE UNIDAD: II NOMBRE DE LA UNIDAD: FORMACION DE POLIMEROS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Describirá Los diferentes procesos de polimerizacìór y su relación con la distribución del peso molecular. NUMERO DE UNIDAD: BIELIOGRAFIA BIELIOGRAFIA 2.1 Investigar el proceso de polimerización por adicibn y sus limitaciones. 2.2 Investigar la polimerización por condensación. 2.3, Explicar las diferencias entre La polimerización por adición y condensac i ón _ 2.4 Investigar otras causas de configuración de cadenas poliméricas. 2.5 Explicar la relación del peso molecular y la extensión de una cadena. III NOMBRE DE LA UNIDAD: POLIMEROS LINEALES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE ‘Diferenciará Los polímeros 3.1 Investigar las condiciones de formación de polímeros Lineales. lineales y los ramificados 3.2 Diferenciar un polímero lineal de otro ramificado. Analizará el concepto de 3.3 Investigar el concepto de polaridad. ‘cristatinidad en polímeros 3.4 Aplicar Los conocimientos de grupos polares a la formación de así como el efecto de los poLimeros l i n e a l e s . grupos polares. 3.5 Investigar las temperaturas de transición de polímeros lineales más usuales. EIBLIOGRAFIA NUMERO DE NOMBRE DE UNIDAD: LA IV UNIDAD: ENLACES POLIMERICOS ACTIVIDADES OBJETIVO EDUCACIONAL 4.1 Describirá Los diferentes tipos de enlaces entre poLímeros, diferenciará los conceptos de elastómeros y plásticos. NUMERO DE UNIDAD: NOMBRE DE LA UNIDAD: 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 NOMBRE DE LA UNIDAD: 1 2 3 GENERALES ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE I BIBLIOGRAFIA I 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 UNIDAD: Investigar Los diferentes enlaces entre polímeros a través de grupos funcionales. Investigar los diferentes enlaces por adición. Investigar el concepto de radicales libres y su aplicación en la formación de polímeros. Investigar Los enlaces mediante valencias secundarias. Investigar la formación de elastómeros. Analizar La formación y aplicación de elastómeros termoplásticos Investigar La formación de redes poliméricas interconectadas. PROPIEDADES Conocerá las principales propiedades físicas y químicas de los materiales poliméricos. DE BIBLIOGRAFIA APRENDIZAJE V OBJETIVO EDUCACIONAL NUMERO DE I Investigar los conceptos de estabilidad y resistencia térmica. Comparar la estabilidad y resistencia térmica de los polímeros con respecto a cerámicos y metales. Investigar la resistencia química de los polímeros. Investigar la resistencia a la oxidación. Comparar La resistencia química y a la oxidación de los polímeros con respecto a metales y cerámicos. Investigar la permeabilidad de materiales poliméricos. Investigar Los índices de flamabilidad de polímeros. VI PROCESAMIENTO DE POLIMEROS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Describirá las diferentes 6.1 Investigar las composiciones más características del procesacomposiciones más usuales miento de polímeros. en la formación de políme- 6.2 Investigar las diferentes operaciones de formado de polímeros. 6.3 Investigar los parámetros que influyen en la orientación moleros, así como su orientación molecular y morfolócular. gíca. 6.4 Investigar los parámetros que influyen en la morfología de los polimeros. 6.5 Investigar el proceso de recocido de polímeros. 182 BIBLIOGRAFIA 9 . B I B L I O C R A F I A l.- MORRISON & B O Y O QUIMICA ORCANICA ED. MACGRAU-HILL 2.- L L O Y D A . MUNRO QUIWICA EN LA INGENIERIA ED. MACGRAU-HILL 3.- KIRK & OTHHER ENCICLOPEDIA DE ED. DIANA lo.- PRACTICAS TECNOLOGIA QUIMICA PROPUESTAS En este punto la Academia correspondiente deberá elaborar las guías de prácticas en base a La metodología oficial emitida para tal efecto. 183 l.-DATOSDELAASIGNATURA Nombre de la asignatura: Procesos de Fabricación Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9335 Horas teoría-Horas Práctica-Créditos 2. U B I C A C I O N D E L A : 4-2-l 0 A S I G N A T U R A a> RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO r 1 r A N T E R I O R E S ASIGNATURAS TEMAS - Dibujo - Vistas auxiliares - Dibujo pictórico - Cotas, notas y estados superficiales Introducción a Materiales Mineralogía grafia y la Ing. en Cristalo. de Equilibrio Balance de materia y e' nergia Física Perspectivas materiales Módulos de atómica de Los Cristalografía -Mineralogía Física del Estado Sólic - Todos - especialidad Fundición - Leyes de la Termodinámica - Funciones termodinámicas auxiliares Termodinámica Diagramas - Estructura TEMAS ASIGNATURAS Química los temas Balance de materia Energía con reacción química - Todos los temas 185 1 P O S T E R I O R E S Metalurgia No Ferrosa Metalurgia el Acero del Hierro y - Modelos, arenas, moldes y colada. - Modelos, arenas, moldes y colada. - Modelos, arenas, moldes y colada. b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Proporcionar conocimientos fundamentales fabricación de materiales. 3. OBJETIVO(S) teóricos G E N E R A L (ES) y D E L prácticos en los principales procesos de C U R S O EL alumno adquirirá Los conocimientos necesarios para comprender Los fenómenos físicos que ocurren en el material durante el proceso de fabricación, con la finalidad de predecir Las propiedades mecánicas del producto, tomando en cuenta los parámetros del material. 4. T E M A R I O SUBTEMAS T E M A S Fundición Co L ada Conformado Mecánico 1.1 Fusión de metales ferrosos 1.1.1 Obtención del hierro. 1.1.2 Obtención del acero. 1.2.3 Clasificación de Los hierros y aceros. 1.2 Fusión de metales no ferrosos 1.2.1 Fusión de cobre y sus aleaciones. 1.2.2 Fusión de plomo y sus aleaciones. 1.2.3 Fusión de aluminio y sus aleaciones. 1.2.4 Fusión de zinc y sus aleaciones. 2.1 Métodos de colada. 2.1.1 Vaciado en moldes en verde y seco. 2.1.1 Vaciado en moldes permanentes. 2 . 1 . 3 C o l a d a contínua. 3.1 Laminación. 3.1.1 Laminación 3.2 IV V VI Maqui Metalurgia de Polvos metales 3.4 Estirado. 3.4.1 Estirado de metales. 3.5 Troquelado. 3.5.1 Troquelado de ferrosos ferrosos Extraído. 3.3.1 Extrafdo de metales. 5.1 Soldadura de metales 3.3 4.1 nado Forja. 3.2.1 Forjado de y y no no ferrosos. ferrosos. metales. Máquinas y herramientas. 4.1.1 Operación y uso. 4.1.2 Torno, fresadora, cepillo, rectificadora y taladro. Métodos de soldadura. 5.1.1 Oxiacetileno, eléctrica, M16, 5.2 Aspectos soldadura. 5.3 Soldabilidad 6.1 Procesos de fabricación de polvos metálicos. 6.1.1 Procesos químicos. 6.1.2 Procesos mecánicos. 6.1.3 Procesos electrolíticos. 6.1.4 Características de Los polvos metálicos. 6.2 Conformado de polvos metálicos. 6.2.1 Mezcla de polvos. 6.2.2 Técnicas de compactado. 6.2.3 Fenomenología del proceso de compactación. 6.2.4 Técnicas alternativas del conformado. 6.2.5 Caracterización del producto conformado. 6.3 Sinterización 6.3.1 Proceso de sinterización. 6.3.2 Atmósferas de sinterización. 6.3.3 Fenomenología de La sinterización. 6.3.4 Efecto de La temperatura y tiempo de sinterizado. metalúrgicos de la 716, plasma. de materiales. 5. A P R E N D I Z A J E S - 6. R E P U E R I D O S Estructura atómica. Termodinámica, energía libre, Curva de Boudouard. Diagramas de equilibrir. Recristalización. Recuperación. Difusión. C i n é t i c a qufmica. SUGERENCIAS entalpia, entropia y funciones termodinámicas auxiliares. D I D A C T I C A S - Realizar una investigación tlocusental de Los metales. sobre el efecto de Las impurezas en el punto de fusión - Llevar a cabo la experimentación sobre La fusión de Los metales ferrosos y no ferrosos. - Realizar una investigación documental y experimental sobre el proceso de vaciado de metales. - Realizar visitas a industrias con equipo de fusión y maquinado. - Realizar una investigación bibliográfica sobre un proceso de conformado mecánico. - Realizar una investigación bibliográfica y práctica de un método de soldeo. - Efectuar la investigación bibliográfica sobre los componentes de Los polvos metálicos. SUGERENCIAS 7. - Informes - Reportes de y 1) E investigación resultados EVALUACION bibliográfica de Lar - Reportes de las visitas a l;ls y prácticas los experimentos realizados. realizadas. industrias. - Solución de problemas en clrlse y de tareas. - Participación durante el desarrollo del curso. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8 . U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD D E A P R E N D I Z A J E 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: FUNDICION OBJETIVO EDUCACIONAL Establecerá las caracterfsticas que presentan los procesos de fusión de metales ferrosos y no ferrosos. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 1.1 Explicar los procesos de obtención del hierro, aceros y La clasificación de Los mismos. 1.2 Analizar Los procesos de fusión de cobre, plomo, aluminio, zinc y sus aleaciones respectivas. 1.3 Analizar Los factores que afectan la velocidad de oxidación. 1.4 *Analizar los mecanismos y variables que afectan la descarbonización en aceros. 187 BIBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4, 5, 14, 6, 9. NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: COLADA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá los métodos de vaciado y sus caracteristicas particulares. 2.1 BIBLIOGRAFIA Establecer las carateristicas y La diferencia entre el vaciado en moldes verdes, en moldes permanentes y los aspectos metalúrgicos de colada continua. 1, 2, 3, 4, 6,14. 6, NUMERO DE UNIDAD 10, ll 111 NOMBRE DE LA UNIDAD: CONFORMADO MECANICO l OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá las caracterfsticas de los mecanismos de conformado mecánico de metales ferrosos y no ferrosos, asi como explicar el aspecto metalúrgico del proceso. NUMERO DE UNIDAD -7 Analízar los parámetros geométricos en la laminación y las causas que producen defectos en los productos metálicos ferrosos y no ferrosos. 3.2 Comparar los diferentes procesos de forja y analizar las causas que originan los defectos en las piezas. 3.3 Explicar el aspecto metalúrgico que ocurre en el proceso de el extraído de metales. 3.4 Explicar la operacion y los factores metalúrgicos del proceso de estirado mecanice. BIBLIOCRAFIA I 3.1 1, 4, 5. l l , 13 IV NOMBRE DE LA UNIDAD: MAQUINADO OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocer las caracteris4.1 Clasificar los diferentes procesos de manufactura de metales. ticas, aplicaciones y uso 4.2 Analizar y comprender los diferentes procesos para el acabado de las máquinas y herrade superficies. mientas durante los pro4.3 Identificar las diferentes maquinas y herramientas empleadas. cesos de fabricación de 4.4 Diferenciar la aplicación y uso de las diferentes maquinas y herramientas para la aplicación en los diversos procesos de metales ferrosos y no ferrosos. manufactura. BIBLIOGRAFIA 1, ll, 4, 5, 13 NUMERO DE UNIDAD NOnBRE V DE LA UNIDAD: SOLDADURA OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE ClasificarB los métodos de soldadura asl como describirá Los fenómenos metaLúrgicos del proceso. 5.1 Clasificar Los métodos de soldadura ( con gases, elktricá y plasma. 5.2 Describir Los aspectos metaLúrgicos de La soLdadura de metales. 5.3 Clasificar Los diferentes metales de acuerdo a su soldabilidad. NUMERO DE UNIDAD VI NOHBRE METALURGIA DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL Identificar cada uno de los procesos para la fabricación de polvos metáLicos y explicar Los procesos de conformado y sir terización de Los polvos metálicos. BIBLIOGRAFIA DE 1, 4, 5. 6, 14. Complementaria ll POLVOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA l 6.1 Analizar los procesos de fabricación de polvos metálicos por reducción, por medios mecánicos (trituración, molienda y maquinado) y por el proceso electrolítico; asi como Las características de Los polvos metálicos obtenidos en cada proceso. 6.2 Explicar el proceso de mezcLado, técnicas de compactado, La fenomenología del proceso de compactación y Las características del compactado metálico. 6.3 Explicar el proceso de sinterización, La atmósfera del proceso, mecanismos de sinterizado y el efecto de los parámetros de sinterización. 1,5,6,14,15 ll,12 9. B I B L I O G R A F I A 1 .- D O Y L E , L . E . , C.A. KEYSER & J.A. KEYSER MATYERIALES Y PROCESOS DE MANUFACTURA PARA INGENIEROS Ed. PHH, 3a. Ed. 2.- SCHARER, U.S., ET AL INGENIERIA DE MANUFACTURA Ed. CECSA 3.- BRICK, PENSE B GORDON STRUCTURE AND PROPERTIES Ed. Mc. GRAU HILL OF ENGINEERING MATERIALS 4.- NEBEL, B.W., A.B. DRAPER & R.A. UYSK MCDERN MANUFACTURING PROCESS ENGINEERING Ed. Mc GRAU HILL 5.- A M S T A E D , B . H . , P. OSTUALD & M. BEGEM PROCESOS DE MANUFACTURA Ed. CECSA 6.- KASANAS, H . C . PROCESOS BASICOS DE MANUFACTURA 7.- FINN 8 TROJAN MATERIALES DE INGENIERIA Y SUS APLICACIONES Ed. Mc GRAU HILL 8.- VAN VLACK ELEMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALES Ed. CECSA 9.- BRAY, J.L. METALURGIA EXTRACTIVA DE LOS NO METALES NO FERROSOS Ed. EDICIONES INTERCIENCIA, la Ed., MADRID lo.- VAN VLACK ELEMENTOS DE CIENCIA DE LOS MATERIALES Ed. CECSA l l . - MALISHEV, A . , G. NIKOLAEV 8 SHUVALOV TECNOLOGIA DE LOS METALES Ed. MIR, 1975 12.- M U R R A Y , S . ( E D I T O R ) PHYSICAL CHEMISTRY OF POUDER METAL PRODUCTION AND PROCESSING PUBLICATION T.M.S. THE HINERALS METAL IN MATERIALS SOCIETY 13.- M E T R I C , S . I . MECHANICAL METALLURGYCAL DIETER Ed. Mc GRAU-HILL, 3a. Ed. 14.- A H I N G , L . PROCESOS PARA INGENIERIA DE MANUFACTURA Ed. ALFA OMEGA, 1990, la. Ed. 15.- MOLERA, P . INTRODUCCION A Ed. BALLATERA LA PULVIMETALURGIA 16.- JIMENEZ-CARO, F . PRCCESOS DE MANUFACTURA 17.- A P R A I Z - B A R R E I R O , J FABRICACION DE HIERRO, Ed. URMO ACERO Y FUNDICIONES 190 10. P R A C T I C A S l.- Realizar la fusión de un metal ferroso y el vaciado en algún tipo de motdes. 2.3.- Efectuar la fusion de un metal no ferroso y la operación de vaciado. Determinación de La calidad de la materia prima para metales ferrosos y no ferrosos. utilizada en e\ proceso de fusión y moldeo 4.- Determinar las propiedades mecánicas de un metal, un proceso de conformado en frío. 5.- antes y después de haber sido sometido a Realizar el maquinado de un metal ferroso y un no ferroso y analizar su acabado superficial. 6.- Ensayos a metales maquinados,taLes como Líquidos penetrantes, ultrasonido y métodos magnéticos. 7.- Realizar la soldadura de una pieza metálica por algún método de soldeo. 8.- Obtener un polvo metálico y efectuar La c*actación por algún método. Se deberá elaborar la guía de prácticas con base en La metodología oficial propuesta por La Subdirección de Docencia de la D.G.I.T. para tal efecto. 191 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Solidificación .. Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAB-9336 Horas teoría-Horas oráctica-Créditos : 4-O-8 2 . U B I C A C I O N D E L A ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO 1 A N T E R I O R E S ASIGNATURAS Ffsica del Estado Mido Diagramas de Equilibrio. TEMAS ASIGNATURAS - Difusión. - Defectos cristalinos. - Soluciones sólidas. - Todos Fundamentos de Físicoquímica. - Diagramas energía libre composición. Termodinámica. - Funciones 1 P O S T E R I O R E S TEMAS Procesos de fabricación. - Control de calidad. Introducción a la ciencia de los polimeros - Procesamiento de los pol ímeros Materiales Compuestos - Elaboración de materiales compuestos auxiliares. b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Mediante el entendimiento de los conocimientos básicos de la solidificación de metales y aleaciones , se podr8 apoyar a la investigación y al desarrollo de pruebas piloto,así como controlar los parámetros que influyen sobre un determinado proceso industrial que involucra la solidificacibn para poder mejorar la calidad de los productos 3 . O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) D E L CURSO Aplicar los fundamentos de solidificación de Los materiales, con la finalidad de comprender, analizar y discernir sobre casos o situaciones relacionadas con la solidificación en aplicaciones y en el desarrollo de procesos 193 4. TEMARIO JH. SUBTEMAS TEMAS Nucleación. 1.1 Aspectos termodinámicos. 1.1.1 Temperatura de solidificación al equilibrio en sistemas macroscópicos de un constituyente. 1.1.2 Intervalo de solidificación de un sistema policonstituido. 1.1.3 Efecto de la capilaridad en la temperatura de solidificación. 1.2 Nucleación homogénea. 1.2.1 Teoría clásica 1.2.2 Observaciones experimentales 1.3 Crecimiento en regiones de una fase sólida. (trabajos de Turnbult Nucleación heterogénea. 1.3.1 Cinética de nucleación en el caso de un sustrato talla infinita. 1.3.2 Efecto de la morfología del sustrato. 1.3.3 Distribución de sitios de nucleación. et al) plano de - 2.1 Estabilidad del frente de crecimiento en un sistema ci on un constituyente. 2.1.1 Caso solidificación colmar. 2.1.2 Caso solidificación equiaxial. 2.2 Efecto de segregación de soluto. 2.2.1 Perfil de concentración de soluto delante de 1, a interfase de solidificación. 2.2.2 Criterio de sobreenfriamiento constitucional. 2.2.3 Definición de la capa límite equivalente. 2.3 Formación de estructuras en un frente de solidificación no plano. 2.3.1 Estructura celular. 2.3.2 Estructura dendrítica. II Crecimientos eutécticos y otros. 2.4 Teoría dinámica de la estabilidad de la interfase. 2.4.1 Teoría de Mullins y Sekerka. 2.4.2 Comparación de las predicciones de criterio de sobreenfriaconstitucional. 2.5 Cinética de crecimiento dendrítico. 2.5.1 Teoría de crecimiento al extremo. 3.1 Eutécticos. 3.1.1 Tipos de estructuras eutécticas. 3.1.2 Relación entre espaciado laminar, sobreenfriamiento cidad de crecimiento en un eutéctico regular. 3.2 3.3 IV ;;lidificación del estado amor- de A P R E N D I Z A J E S - las etapas de solidificación. Monotécticos. Cinética de nucleación 4.2 Condición de obtencíon - 5. 4.1 Peritécticos. 3.2.1 Descripción y en de vidrios. metales amorfos. R E Q U E R I D O S Que aplique las ecuaciones de transferencia de masa. Que aplique y solucione las ecuaciones de transferencia de calor por convección y conducción. Oue resuelva ecuaciones diferenciales parciales. Que aplique los conocimientos de cálculo diferencial e integral. Pue aplique los conceptos fundamentales de nucleación y crecimiento. Que conozca las reacciones de solidificación;eutécticas,puntécticas y monotécticas. Pue conozca los diagramas de energía libre-composición. Due conozca la regla de las fases. velo- 6. SUGERENCIAS D I D A C T I C A S - Después de haber abordado Los aspectos teóricos del tema , realizar de problemas que permitan relacionar teoria con la práctica talleres de resolución - Obtener experimentalmente los termogramas correspondientes al enfriamiento de un cuerpo desde su estado líquido hasta el sólido - Realizar un enfriamiento - Realizar 7 . - estudio visitas a metalográfico industrias de muestras cuyo proceso DE S U G E R E N C I A S Informes en de experimentos solidificadas implique una bajo diferentes etapa de condiciones de solidificación. EVALUACION realizados .. - Reportes de problemas resueltos en clase - Reportes de - Participación visitas a durante la el industria desarrollo del curso - Resultados obtenidos en exámenes NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8 . U N I D A D E S NUMERO DE UNIDAD NOMBRE DE LA UNIDAD: D E A P R E N D I Z A J E 1 NUCLEACION OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumno ccmprenderá las principales bases de la nucleación de una nueva fase a partir de una fase madre 1.1 Conocer la termodinámica y cinética del sistema. 1.2 Comprender tos diferentes tipos de nucleación y saber como determinarlos experimentalmente. NUMERO DE UNIDAD II NOMBRE DE LA UNIDAD: CRECIMIENTO EN REGIONES DE UNA FASE SOLIDA OBJETIVO EDUCACIONAL EL alumo conprendera las condiciones bajo las cuales se producen las estructuras dendriticas,coluinares y celulares BIBLIOGRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Conocer detalladamente y comprender los sobrenfriamientos constitucional y cinético. 2.2 Discernir sobre las diferentes estructuras obtenidas,así como sus causas de formación. 2.3 Entender Lo que ocasiona la estabilidad del frente de solidificación. 195 BIBLIOGRAFIA 1 2 3 NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: CRECIMIENTOS EUTECTICOS Y OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El almo c o m p r e n d e r 6 el crecimiento de productos p r o v e n i e n t e s d e reacciones eutécticas,peritkticas y monotécticas IV NOMBRE DE LA UNIDAD: SOLIDIFICACION DEL ESTADO OBJETIVO EDUCACIONAL El almo a p l i c a r á los conocimientos de base de n u c l e a c i ó n al caso de sistema vidrios. DE APRENDIZAJE 3 . 1 C o n o c e r y d i f e r e n c i a r las v a r i a b l e s q u e i n f l u y e n e n el crecim i e n t o d e l a s d i f e r e n t e s r e a c c i o n e s d e s o l i d i f i c a c i ó n ; eutécticas peritécticas y monotécticas. NUMERO DE UNIDAD 9. OTROS 4.1 DE APRENDIZAJE C o n o c e r la d i f e r e n c i a e n t r e la c i n é t i c a d e n u c l e a c i ó n d e materiales d e b a j a v i s c o s i d a d y la c i n é t i c a c o r r e s p o n d i e n t e e n materiales con viscosidad elevada. 4.2 Conocer las condiciones de solidificación bajo las cuales se p u e d e n o b t e n e r metales a m o r f o s . B I B L I O G R A F I A J. TALBOT 2.- FLEMINGS, M.C. SOLIDIFICATIDN PROCESSING Ed. W C GRAU-HILL 3.- DIFERENTES ARTICULOS DE REVISTAS ESPECIALIZADAS 4.- SOLIDIFICATION AND CASTING OF METALS Ed. THE METALS SOCIETY S . - L E S L I E , U.C. THE PHYSICAL METALLURGY OF STEELS Ed. Mc GRAU-HILL 196 2 AMORFO ACTIVIDADES l.- BERNARD, J., J. PHILBERT, A. MICHEL, METALURGIA GENERAL Ed. HASSON AND GE BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA f 4 5 l<- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Tratamientos Térmicos Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9337 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-10 2 . r U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A r a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO A N T E R I O R E S Propiedades mecánicas de los materiales Física lido ASIGNATURAS TEMAS ASIGNATURAS del Estado Só- - Evolución de las propiedades mecánicas. - Preparación metalográfica. - Estructura cristalina. - Defectos estructurales - Soluciones sólidas. - Difusión. Diagramas de Equilibril - Diagramas de equilibrio. - Estudio de diagramas de equilibrio binarios específicos. Fisicoquímica - Variación de la energía libre de Gibbs y la constante de equilibrio. Caracterización tural estruc - Microscopia óptica. 197 1 P O S T E R I O R E S TEMAS b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO - Diseñar, controlar, modificar y optimizar Los procesos de tratamiento térmico de adecuación de propiedades mecánicas de Los materiales metálicos y no metálicos. - Proporcionar apoyo técnico a La industria relacionada con los procesos de tratamiento térmico de adecuación de propiedades mecánicas. - Participar en la investigación y desarrollo de pruebas a nivel piloto con la finalidad de adecuar tas propiedades wctnicas. - 3. Participar en la investigación O B J E T I V O ( S ) y desarrollo G E Il E R A L (ES) de DEL nuevos materiales. CURSO Mediante el análisis de Los diagramas de equilibrio y cinéticos seleccionará el tratamiento térmico/químico/mecánico r!ecesario para adecuar las propiedades mecánicas de los materiales , controLando los parámetros de operación. 4. UM. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS 1 Fundamentos de Los Tratamientoa Térmicos 1.1 Cinética de la transformación en el estado sólido. 1.2 Construcción de los diagramas TTT y CCT. 1.3 Transformación de la austenita en condiciones isotérmicas. 1.4 Transformación de la austenita mediante el enfriamiento continuo. 1.5 T-labilidad y capacidad de endurecimiento. II Mecanismos de Endurecimiento 2.1 2.2 2.3 Endurecimiento por soluciones sólidas ciales. Endurecimiento por precipitación. Endurecimiento por ordenamiento. substitucionales e III Tratamientos Térmicos IV Atmósferas Protectoras V Tratamientos Térmicos de Aleaciones No Ferrosas 5.1 Tratamiento térmico del cobre y sus aleaciones. 5.2 Tratamiento térmico del aluminio y sus aleaciones. 5.3 Tratamiento térmico del niquel y sus aleaciones. VI Tratamientos Superficie 6.1 Cementación: principios, propiedades y estructuras. 6.2 Nitruración: principios, propiedades y estructuras. 6.3 Carbonitruración: principios, propiedades y estructuras. 6.4 Procesos CVD y PVD. III Tratamientos Termomecánicos 7.1 Clasificación de Los tratamientos. 7.2 Cambios estructurales en T.M.A.T. 7.3 Proceso de patentado. 7.4 Laminación controlada. JI11 Introducción a Los tratamientos de materiales no metálicos. 8.1 Relaciones de precipitación en materiales 8.2 La descomposición espinodal. 8.3 Recocido y temple de vidrios. 8.4 Transición vítrea en polímeros. 8.5 Transformación martensitica inducida por Termoquímicos ::: 3.1 Definición y clasificación de tratamientos térmicos. 3.2 Tratamientos térmicos de endurecimiento en volwnen. 3.3 Tratamiento térmico de Revenido. 3.4 Tratamientos térmicos de endurecimiento superficial. 3.5 Tratamientos térmicos de ablandamiento. 4.1 4.2 4.3 4.4 Oxidación. Decarburización. Gases importantes. Atmósferas preparadas. 198 cerámicos. esfuerzo. intersti- 5. A P R E N D I Z A J E S R E Q U E R I D O S - Que sea capaz de preparar y obervar las muestras metalográficas a través del microscópio óptico. - Que conozca las caracterlsticas estructurales de los sólidos cristalinos. - Que conozca y aplique las leyes de difusión en el estado sólido. - Que aplique los conceptos fundamentales para el análisis de los diagramas de equilibrio de fases. - Pue conozca y aplique los fundamentos para efectuar mediciones de temperatura y presión. 6. SUGERENCIAS - Encomendar la D I D A C T I C A S realización de investigaciones tratamientos térmicos, bibliográficas considerando sobre la temas interrelación específicos. - Realizar diseños de tura y propiedades. tratamiento-estruc- - Realizar proyectos de selección, diseño, control y verificación de tratamientos diversos procesos de manufactura. Se recomienda trabajar en equipos. térmicos en - Llevar a cabo discusiones y trabajos por escrito sobre la selección y aplicación de equipos, controles materiales y medios auxiliares en el tratamiento térmico de distintos tipos de materiales. 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Se recomienda tomar en cuenta para efectos de la evaluación del al-0 los siguientes aspectos - Participación en clase y en los debates y discusiones. - Evaluación sugeridos. de la presentación,contenido y factibilidad de los proyectos,diseños y trabajos - Desarrollo de programas de cómputo aplicados a diferentes temas de la materia. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 199 8 . U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: FUNDAMENTOS DE TRATAMIENTOS TERMICOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Conocerá los principios básicos de los tratamientos térmicos, tales como; cinética de las transforMC i ones, construcción e interpretación de los diagramas, TTT y CCT, y la noción de templabilidad del acero. 1.1 Conocer los principios fundamentales de la urética de la transformación al estado sólido. 1.2 Explicar la forma de las curvas TTT, basado en la cinética de las transformaciones. 1.3 Deducir la expresión de velocidad de crecimiento de una fase en sistemas monocomponentes. 1.4 Resolver ejercicios. 1.5 Definir qué es un diagrama TTT. 1.6 Describir los métodos de obtención de los diagramas TTT de enfriamiento continuo e isotérmico. 1.7 Explicar los factores que controlan la forma y posición de las curvas TTT. 1.8 Describir el mecanismo de la transformaci6n perlftica. 1.9 Deducir una expresión para determinar el espaciado interlaminar como función de la temperatura de transformación. 1.10 Analizar el mecanismo de la transformación bainitica. 1.11 Describir las caracteristicas de la transformación martensitica. 1.12 Explicar que es la austenita retenida y sus efectos. 1.13 Auxiliado por un diagrama TTT deducir el tipo de estructura que se obtiene a temperatura ambiente para diferentes velocidades de enfriamiento. 1.14 Definir que es t-labilidad. 1.15 Analizar los factores que afectan la t-labilidad de los aceros. 1.16 Describir qué es un acero de alta y baja ten-plabilidad. 1.17 Describir las características de los procesos de enfriamiento durante el t-le de los aceros y las variables que lo afectan. 1.18 Describir los métodos para medir la templabilidad. 1.19 Calcular el diámetro crítico y el diámetro crítico ideal de un acero y construir una curva de t-labilidad. 1.20 Realizar un ensayo de t-labilidad para dos aceros de composición diferente y reportar sus resultados. NUMERO DE UNIDAD II NWBRE DE LA UNIDAD: MECANISMOS DE 1 2 3 4 5 6 7 8 ENDURECIMIENTO OBJETIVO EDUCACIONAL El alumo conocerá el efecto que tienen los átomos intersticiales y sustitucionales, el efecto que tiene la precipitación de una segwda fase y el ordenamiento de corto alcance para el reforzamiento de las aleaciones. EIBLIOCRAFIA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Definir que es una solución sólida intersticial y sustitucional 2.2 Explicar las reglas de Hune Rotery en la formación de soluciones sólidas 2.3 Analizar los mecanismos de endurecimiento en soluciones sólidas sustitucionales e intersticiales 2.4 Resolver ejercicios 2.5 Explicar la importancia de la linea de solubilidad en la precipitación de una segunda fase 2.6 Analizar la teoría del endurecimiento por precipitación 2.7 Describir el efecto que tiene el tamaño y distribución de los precipitados sobre el endurecimiento de las aleaciones 2.8 Resolver ejercicios 2.9 Explicar las condiciones que conducen a la formación de soluciones ordenadas de corto alcance y superestructuras 2.10 Explicar el mecanismo de reforzamiento por ordenamiento 2.11 Citar ejemplos de sistemas binarios que presenten endurecimiento por ordenamiento 200 BIBLIOGRAFIA 2 7 9 10 ^. NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: TRATAMIENTOS TERWICOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo determinar6 Las condiciones necesarias (temperatura, tiempo, atmósferas, condiciones de enfriamiento, etc.) para aplicar un tratamiento térmico y bas6ndose en los diagramas TTT y CCT, predicira la estructura a obtener. 3.1 Definir qué es un tratamiento térmico. 3.2 Representar gráficamente un ciclo de tratamiento térmico. 3.3 Investigar las condiciones que deben reunir los materiales metálicos para ser tratados térmicamente. 3.4 Analizar los cambios en propiedades y estructura que produce un tratamiento térmico. 3.5 Clasificar los tratamientos térmicos. 3.6 En base a un diagrama de fase, deducir qué aleaciones son tratables térmicamente. 3.7 Analizar los objetivos de los tratamientos térmicos de ablandamiento. 3.8 Clasificar los tratamientos térmicos de ablandamiento en función del tipo de estructuras y propiedades deseadas. 3.9 Describir la influencia de la temperatura de austenización sobre las caracterfsticas de la estructura a temperatura ambiente. 3.10 Realizar diferentes prácticas de recocido y normalizado para dos 0 más aceros. 3.11 Reportar los resultados obtenidos y compararlos. 3.12 Explicar el efecto de la atmósfera y temperatura sobre la oxidación y decarburación de los aceros. 3.13 Definir tratamientos térmicos de revenido e identificar sus objetivos. 3.14 Investigar las condiciones para dar un tratamientos térmicos de revenido. 3.15 Analizar los cambios en propiedades y estructura que se producen durante el revenido de los aceros. 3.16 Explicar el efecto del tiempo y temperatura de revenido sobre las propiedades y estructura de los aceros revenidos. 3.17 Diseñar un tratamientos térmicos de revenido para aplicar a un acero en particular. 3.18 Reportar resultados. 3.19 Investigar los objetivos de los tratamientos térmicos superficiales. 3.20 C-arar los TTP y tratamientos térmicos superficiales. 3.21 Analizar los mecanismos de endurecimiento de los TTQ y tratamientos térmicos superficiales. 3.22 Establecer las condiciones para realizar un TTQ y mencionar sus aplicaciones. 3.23 Describir los métodos de tratamientos térmicos superficial y sus aplicaciones. 3.24 Comparar las ventajas y desventajas de los tratamientos térmicos de endurecimiento superficial V S endurecimiento en volunen. NUMERO DE UNIDAD IV NCHBRE DE LA UNIDAD: ATMOSFERAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 1 2 5 6 7 8 ll 2 PROTECTORAS OBJETIVO EDUCACIONAL Conocer6 los mecanismos d e oxidaci6n y decarburización y su efecto en laI propiedades mec6nicas. Comprendera el porque de la utilización de las atmósferas protectoras. BIBLIOGRAFIA Identificar el efecto que tienen el oxigeno, nitrógeno, monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno, vapor de agua e hidrocarburos sobre el espesor de la capa oxidada y decarburada de un acero tratado térmicamente. Analizar el efecto de la oxidación y decarburación sobre las propiedades de un acero. Realizar mediciones de capa decarburada en aceros que han sufrido decarburación. El alumo describe la importancia del uso de atmósferas preparadas en un tratamiento térmico. Explicar cómo se produce una atmósfera de: - õase exotérmica. - Base endotérmica. - Base nitrógeno. - Base carbón. - Base amoniaco. e indicar sus aplicaciones. Calcular puntos de rocío de atmósfera de diferente composici6n. 201 BIBLIOGRAFIA 8 ll 12 13 NUMERO DE UNIDAD V NOMBRE DE LA UNIDAD: TRATAWIEt(TOS TERMICOS DE ALEACIONES NO FERROSAS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El alumo conocer6 el tipo de tratamientos térmicos que pueden aplicarse a l cobre,aluninio,nlquel y sus aleaciones e identificarh los cambios en propiedades y estructura que producen. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 BIBLIOGRAFIA Realizar una clasificación de las aleaciones del cobre. Investigar los tiempos y temperaturas de los tratemientos térmicos que pueden aplicarse al cobre y sus aleaciones. Analizar los cambios en las propiedades. Realizar tratamientos térmicos para 2 aleaciones de cobre y reportar resultados. Clasificar las aleaciones de aluninio en función del tratamiento thmico que puede aplicarse a cada grupo. Analizar los mecanismos que provocan endurecimiento de las aleaciones de aluninio tratables térmicamente. Investigar las condiciones para aplicar un tratamiento térmico para el aluninio y sus aleaciones. Clasificar las aleaciones de nlquel. Identificar los tipos de tratamiento térmico y condiciones de tratamiento thmico para las aleaciones de nlquel. NUMERO DE UNIDAD VI NOMBRE DE LA UNIDAD: TRATAMIENTOS TERWICOS DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 6.4 Conocerá las técnicas modernas de mod ificación de la composición química superficial de un acero. VI 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: TRATAMIENTOS 15 16 17 TERMOMECANICOS OBJETIVO EDUCACIOUAL El alumo conocerá los diferentes tratamientos termomecánicos a que puede ser sometido un acero. BIBLIOGRAFIA 6.1 Establecer las características de un proceso termoquímico. 6.2 Conocer el mecanismo de formación de las capas difusivas de un elemento en el acero. 6 . 3 D e f i n i r l a f o r m a c i ó n , l a e s t r u c t u r a y las propiedades de una capa : a) cementada. b). nitrurada. c) carbonitrurada. NUMERO DE UNIDAD 14 SUPERFICIE OBJETIVO EDUCACIOUAL El almo conocer8 los diferentes procesos que existen para cambiar tanto la composición química como la microestructura en La superficie de un acero; y asi obtener mejores propiedades de resistencia al desgaste en esa zona. 5 ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE ? 7.1 Clasificar los tratamientos termomecánicos. 7.2 Conocer los cambios estructurales en un tratamiento termcmecánico. 7.3 Conocer la influencia de la temperatura de deformación en un tratamiento termomecánico. 7.4 Establecer las condiciones de operación para un proceso de patentado. 7.5 Conocer los fundamentos de la laminación controlada de aceros de alta resistencia y baja aleación. 202 BIBLIOGRAFIA 7 10 18 NUMERO DE UNIDAD VI II NOMBRE DE LA UNIDAD: INTRODUCCION A LOS TRATAMIENTOS TERMICOS DE MATERIALES NO METALICOS OBJETIVO EDUCACIONAL El alumno c o n o c e r 6 e n forma susinta, las bases d e l o s t r a t a m i e n t o s t6rmicos en Los materiales no metálicos. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 8.1 Conocer las reacciones de precipitación que se presentan en cerámicos y semiconductores. 8 . 2 E s t a b l e c e r l a s caracteristicas q u e p r e s e n t a l a descomposici6n espinodal en los materiales cerámicos. 8.3 Descubrir en que consiste la transición vítrea en un polimero. 8 . 4 C o n o c e r l o s p r o c e s o s i n d u s t r i a l e s d e r e c o c i d o y t e m p l e e n vidrios. P.BIBLIOGRAFIA l.- SHEUMAN, P. TRANSFORWATION IN METALS MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Ed. Mc GRAU-HILL 2.- SERIES REED-HILL, R.E. PRINCIPIOS DE METALURGIA FISICA Ed. C.E.C.S.A. 3.- B U R K E , J . THE KINETICS OF PHASE TRANSFORMATIONS IN METALS Ed. PERGAMON PRESS 4.- CONSTANT, A. Y G.HENRY LES PRINCIPES DE BASE DE TRAITEMENT THERMIPUE DES ACIERS REVISTA “TRAITEMEN THERMIPUE” 5.- SMITH ESTRUCTURE AND PROPERTIES Ed. Mc GRAU-HILL OF ENGINEERING ALLOYS “MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING SERIES” 6.- SCHARMAN, W. TEMPLE DEL ACERO Ed. AGUILAR 7.- HONEYCOMBE, R.U. STEEL MICROESTRUCTURE AND PROPERTIES METALLURGY AND MATERIALS SERIES Ed. ASM 8.- APRAIZ-BARREIRO, J. TRATAMIENTOS TERMICOS DE LOS ACEROS Ed. EDDOSSAT 9.- BERNARD, J., J. PHILBERT, J. TALBOT METALURGIA GENERAL E d . MASSON 8 CIE lO.- L E S L I E , U.C. THE PHYSICAL METALLURGY OF STEELS Ed. Mc GRAU-HILL ll.- DE GRNBERY, D.M.K. TRATAMIENTOS TERMICOS DE ACEROS Y SUS PRACTICAS DE LABORATORIO Ed. LIMUSA 12.- NEMENYI, R. ,G. H. J. BENNETT CONTROLLED ATMOSPHERES FOP. HEAT TREATMENI Ed. PERGAMON PRESS 203 BIBLIOGRAFIA 7 10 13.- DESCARBURIZATION THE IRON AND STEEL INSTITUTE 14.- YU, M. LASTIN WETALOGRAFIA Y TRATAMIENTO TERMICO DE LOS METALES Ed. MIR, MOSCU 15.- L A J T I N , ARZAMASOV METALOGRAFIA Y TRATAMIENTO TERMICO DE LOS METALES Ed. HIR, MOSCU 16.- METAL’S HANDBOOK, VOL. 4 HEAT TREATING ASW 17.- KRAUSS, G. STEEL : HEAT ASM TREATING AND PROCESSING PRINCIPLES 18.- POKHIN, P. ET AL PHYSICAL PRINCIPLES OF PLASTIC DEFORMATION Ed. HIR PUBLISHERS 19.- TAMURA, 1 . E T A L TERWOMECHANICAL PROCESSING OF HSLA STEELS Ed. BUTTERUORTHS 20.- C U Y , A . G . FUNDAMENTOS DE CIENCIA DE MATERIALES Ed. Mc GRAU HILL 21.- KINGERY, ET AL INTRODUCTION T O CERAMICS E d . UILEY 22.- VAN VLACK TECNOLOGIA DE MATERIALES Ed. REPRESENTACIONES DE INGENIERIA 10. P R A C T 1 C A S P R O P U E S T A S 1. Determinación de la templabiLidad Jominy 2. Tratamiento térmico de un acero para herramienta 3 . TempLe 4. Revenido 5. Recocido 6. Determinación del contenido en carbón por cuantificación de gases 7. Tratamientos 8. Tratamiento 11. E Q U 1 P 0 termoquímicos térmico con atmósfera protectora E M P L E A D O - Horno con atmósfera controlada - Horno con baño de sales - Termopares - Durómetro 204 1 - DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Cerámicos Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9338 Horas teoría-Horas prktíca-Créditos : 4-2-l 0 2. U B I C A C I O N D E I A S I G N A T U R A L A a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO P O S T E R I O R E S A N T E R I O R E S TEMAS ASIGNATURAS Diagramas Ffsica de - Todos. del Estado Sólido Preparación de Materias Primas. - Todos. Mineralogfa grafía. - Todos. y Cristalo- - Todos. Qufmica Procesos Ninguna . No existen cursos posteriores por ser una asignatura terminal, sin embargo, puede ser básica para el desarrollo de un módulo optativo. - Todos. Equilibrio Pirometalúrgicos - ASIGNATURAS Todos. Programacih -Modelación mación. y progra - A n á l i s i s instrwntal - Técnica de análisis cuantitativo. Física - Propiedades de los ma teriales. - Conceptos de principios básicos. TEMAS b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Se proporcionan los fundamentos necesarios en el área de materiales cerámicos, para que el egresado pueda desarrollarse de manera satisfactoria en esa rama de la industria. 3 . O B J E T I V O ( S ) G E N E R A L (ES) DEL CURSO Identificar Los materiales cerámicos, seleccionar los métodos de producción y hacer su aplicación industrial de acuerdo con sus propiedades. 4 . JM. l T E M A R I O SUBTECIAS TEMAS CLasificación cerámicos. de los materiales 1.1 La industria cerámica y sus perspectivas. 1.2 Cerámica clásica y especializada. 1.3 Materiales cerámicos. Su clasificación. 1.4 Campos de acción de la industria cerámica. II propiedades ffsicas, químicas y necánicas de Los materiales cerámicos. !.l Análisis de la composición qufmica y de fases. 2.1.1 Análisis químico. 2.1.2 Análisis de fases. 2.1.3 Análisis superficial. 2.1.4 Análisis termofísico y termoquímico. !.2 Análisis del tamaño y forma de las partículas. !.3 Densidad, porosidad y área específica superficial. !.4 Propiedades mecánicas. 2.4.1 Fracturas. 2.4.2 Esfuerzos de tracción y compresión. 2.4.3 Deformaciones plásticas, elásticas y viscoelásticas. 111 Procesamiento de los materiales cerámicos. 1.1 Reducción de tamaño. i.2 C r i b a d o . 1.3 Mezclado. 3.3.1 Seco. 3.3.2 Húmedo. 1.4 Procesos de conformación. 1.5 Secado. 1.6 Esmaltado y decoración. 1.7 Quemado. 1.8 Criterios para seleccionar hornos. IV Uso y aplicación de materiales cerámicos i.1 P r o d u c t o s d e a r c i l l a . i.2 Vidrios. i.3 Cementos. i.4 Materiales pirocerámicos. b.5 Esmaltes y vidriados. i.6 Escorias y fundentes. v Cerámicos en et desarrollo de nuevos materiales i.1 Industria electrónica. í.2 Cerámica magnética. 5.3 Cerámicos altamente resistentes a la corrosión 5.4 Cerámicos utilizados en herramientas de corte. 5.5 Cerámicos en La industria química. 5.6 Cerámicos de alta tecnología. 5 . 6 . 1 Opticos. 5.6.2 Nucleares. 5.6.3 Biológicos. VI Vidrios. 6.1 Propiedades de Los vidrios. 6.2 Formación del vidrio. 6 . 3 T r a t a m i e n t o s termicos. 6 . 4 V i d r i o s cer6micos. 6.5 Conformación. VI Refractarios. 7.1 7.2 - Materias primas. Manufactura. 7.2.1 Extracción y tratamientos preliminares. 7.3 Moldeo, secado y quemado. 7.4 Refractarios plásticos, morteros, concretos y 7.5 Materiales y refractarios especiales. y erosión. recubrimientos. 4. TEMARIO un. ( CONTINUACION) SUBTEMAS TEMAS 7.6 Propiedaes. 7.6.1 Punto de fusión. 7.6.2 Capacidad de carga. 7.6.3 Expansión y encogimiento. 7.6.4 Transferencia de calor. Refractarios en diversas industrias. 7.7.1 En la industria del hierro y el acero. 7.7.2 En La industria no ferrosa. 7.7.3 En La industria nuclear. 7.7.4 En la fabricación de turbinas y jets de 7.7 A P R E N D I Z A J E S 5. - 6. R E P U E R I D O S Fundamentos de qulmica. Fundamentos de física. Fundamentos de fisicoquímica. Interpretación de Los diagramas de Procesamiento de materias primas. Procesos pirometalúrgicos. Caracterización estructural. SUGERENCIAS - Realización de equilibrio. DIDACTICAS prácticas de laboratorio. - Realización de visitas a industrias cerámicas de La localidad. - Investigación bibliográfica relacionada con Los diferentes temas del curso. - Participación de tos alumnos en la exposición de temas. 7. S U G E R E N C I A S D E EVALUACION Ademas de las evaluaciones escritas de cada unidad, se recomienda tomar en cuenta : - Revisión de reportes de prácticas de laboratorio. - Revisión de - Participación - Informe de reportes durante de el visitas industriales. desarrollo del curso. investigación. 207 propulsión. 8 . NUMERO U N I D A D E S DE UNIDAD: NOMBRE DE LA UNIDAD: A P R E N D I Z A J E D E 1 CLASIFICACION DE LOS MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES El alumo conocer8 y clasificara los diferentes materiales cerámicos. 1.1 Conocerá las principales 1.2 Conocer6 los diferentes 1.3 Clasificará DE UNIDAD: NOMBRE DE LA UNIDAD: Describirá industria los y APRENDIZAJE industrias I locales productos diferentes explicará cerámica. y BIBLIOGRAFIA nacionales. los cerámicos. materiales diferentes cerámicos. campos de 2 acción de la 3 II PROPIEDADES FISICAS, PUIMICAS OBJETIVO EDUCACIONAL Y MECANICAS ACTIVIDADES El alutno analizar6 las características y propiedades de los diferentes materiales cerámicos, su importancia y su aplica-ción industrial. 2.1 El alwno materiales consultará las cerámicos. 2.2 Conocerá 2.3 Se cuantificarán 2.4 El alumno 2.5 Explicar 2.6 Describir y materiales NUMERO DE UNIDAD: III NOMBRE DE LA PROCESAMIENTO UNIDAD: DE 1 1.4 NUMERO CERAMICOS DE y realizará realizará Las LOS DE análisis Definir las mezclado. 3.2 Conocer 3.3 Conocimiento 3.4 Conocer las selección. los físicas y quimicas de los tamaño de los diferentes de partículas. materiales propiedades cerámicos. mecánicas de lc CERAMICOS operaciones de DE APRENDIZAJE trituración, procesos de de procesos los BIBLIOCRAFIA fases. de ACTIVIDADES 3.1 CERAMICOS. APRENDIZAJE fisicas explicar las cerámicos. MATERIALES químicos. analizarán MATERIALES LOS propiedades análisis propiedades OBJETIVO EDUCACIONAL El alumo conocerá el proceso completo de los cerámicos, desde la preparación de materias primas hasta el acabado. y DE conformado caracteristicas que de los y I BIBLIOCRAFIA molienda, cribado y secado. requieren diferentes recubrimientos. hornos, para su NUMERO DE UNIDAD: IV NOMBRE DE LA UNIDAD: USO Y APLICACION DE MATERIALES OBJETIVO EDUCACIONAL CERAMICOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El aturno conocer6 y cunprender6 los usos mas comunes de los materiales cerámicos. 4.1 Corrprender Le relación BIBLIOGRAFIA propiedades-uso. 4.2 Conocer las aplicaciones de los productos de arcilla. 4.3 Conocer el uso de los vidrios y cementos. 1 4.4 Conocer cuándo y cu6les recubrimientos pueden ser utilizados. NUMERO DE UNIDAD: V NOMBRE CERAMICOS EN EL DESARROLLO DE NUEVOS MATERIALES. DE LA UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El elunno conocer6 y comprender6 el amplio rango de aplicaciones potenciales de los materiales cerhmicos, esi como e l d e sarrollo de los nuevos materiales. NUMERO DE UNIDAD: 1 I BIBLIOCRAFIA 5.1 Conocer posibles aplicaciones en base a sus propiedades físicas. 1 5.2 Conocer posibles aplicaciones en base a sus propiedades químicas y superficiales. 7 5.3 Conocer posibles aplicaciones en base a sus propiedades mecánicas. VI NWBRE DE LA UNIDAD: VIDRIOS OBJETIVO EDUCACIONAL ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE El almo conocer6 las propiedades y características de los vidrios, asf como su procesamiento, manufactura y aplicación. 6.1 Explicar la formación y 6.2 BIBLIOCRAFIA propiedades de los vidrios. El alumo describir6 y explicará los mientos térmicos de Los vidrios. diferentes 1 tipos de trata- 6.3 Conocer los vidrios cerámicos y sus aplicaciones. 6.4 Describir los sistemas de conformación de los vidrios. NUMERO DE UNIDAD: NOMBRE DE LA UNIDAD: VII REFRACTARIOS OBJETIVO EDUCACIONAL El alano conocer6 y comprender6 el proceso de elaboración de los refractarios mas comunes, los diferentes tipos de refractarios especiales, asf como sus propiedades y aplicaciones en las diferentes industrias. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOCRAFIA 7.1 Conocer y conprender las operaciones de fabricación de los refractarios. 7.2 Conocer la clasificación de los refractarios en base a sus propiedades. 7.3 Conocer los especiales. 7.4 Conocer y ejemplos. refractarios comprender que la 209 tienen relación propiedades y aplicaciones propiedades-aplicaciones, con 9. B I B L I O G R A F I A l.- K I N G E R Y , U . D . , H . G . BOUEN INTRODUCTION 10 CERAMICS Ed. JOHN WILEY 8 SONS 2.- ASKELAND, D.R. LA CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES GRUPO EDITORIAL IBEROAMERICANO 3.- CALLISTER, U.D. MATERIALS SCIENCE AND Ed. JOHN WILEY & SONS ENGINEERING, AN INTRODUCTION 4.- W I L L S , D . A . TECNOLOGIA DE PROCESAMIENTO DE MINERALES Ed. LIHUSA 5.- REED, J.S. PRINCIPLES OF CERAMIC PROCESSING Ed. UILEY INTERSCIENCE 6.- L I D D E L L , K . C . , D-R. REFRACTORY METALS SADOWAY 7.- UEIDERSICH, H., M. MESHEL. SCIENCE OF ADVANCED MATERIALS lD.- P R A C T 1 CA S l.2.3.4.5.6.7.8.9.lD.- Análisis químico de materiales cerámicos. Determinación de superficie especifica. D e t e r m i n a c i ó n d e t a m a ñ o s d e particula. T r i t u r a c i ó n , m o l i e n d a y clasificación de materiales cerámicos. Mezclado de materiales cerámicos. Moldeo, secado y quemado de materiales refractarios. D e t e r m i n a c i ó n d e l c o n o pibmétrico equivalente de los refractarios Puntos de transformación de materiales cerámicos. Ensayos de impacto. Determinación de fases. 210 l.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Materiales Compuestos Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura :MAC-9340 Horas teoría-Horas práctica-Créditos : 4-2-10 2 . a) U B I C A C I O N D E L A A S I G N A T U R A RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO I I A N T E R I O R E S r P O S T E R I O R E S 1 ASIGNATURAS ASIGNATURAS Introducción a la de Los polímeros ciencia Cerámicos - Todos. TEMAS Ninguna - Todos. Diagramas de Caracterización ral Equilibrio - Todos. Estructu- - Todos. P r o p i e d a d e s d e l o s Materi, Les - Todos. Física - Todos. del Estado Sólido I b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DEL EGRESADO Participar en La investigación y desarrollo de nuevos productos, así como aplicar y adaptar tecnologias en los procesos de producción de materiales nuevos. 211 1 3. 0 B J E 1 1 V 0 CS) G E N E R A L CES) DEL CURSO Diferenciar Los materiales de refuerzo, distinguir Las matrices de materiales corryxrestos parar sus propiedades físicas y mecánicas en relación a Los materiales puros. 4. un. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS 1 Materiales II Interfase matriz - fibra III de Refuerzo. Materiales compuestos polim6rica 1.1 Vidrio. 1 . 2 KevIar. 1.3 Polietileno. 1.4 Carbono. 1.5 Boro. 1.6 Carburo de silicio. 1 . 7 AIuminio. 1.8 Fibras metálicas. 2.1 Fibras cerámicas. 2.2 Fibras poliméricas. 2.3 Fibras de carbón. de matriz 3.1 Resinas epóxicas. 3 . 2 R e s i n a s bismaIeimidas. 3.3 Resinas poliameidicas. 3.4 Resinas poliésteres. 3 . 5 R e s i n a s fenólicas. de matriz 4.1 Reforzados con fibras metálicas. 4.2 Reforzados con fibras de carbón. 4.3 Reforzados con fibras cerámicas. IV Materiales cerámica cotrpuestos V Materiales metática c-estos de matriz VI Mecanismos de endurecimiento de fibras VII Micro y macromecánica de materiales compuestos 5. A P R E N D I Z A J E S 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Reforzados Reforzados Reforzados Reforzados Reforzados Reforzados Reforzados Reforzado con con con con con con con con fibra fibra fibra fibra fibra fibra fibra fibras de aluminio. de boro. de grafito. de carburo de silicio. de tungsteno. de cerámica. de sllice. de barbillas Cwhiskers). 6.1 Influencia de la longitud de fibra. 6 . 2 I n f l u e n c i a d e La o r i e n t a c i ó n d e f i b r a . 6.3 Influencia de la concentración de fibra. 7.1 Mecánica de tensión. 7.2 Mecánica de impacto. 7.3 Mecánica de compresión. 7.4 Mecánica de flexión. 7.5 Mecánica de fatiga. REPUERIDOS Se debe conocer La nomenclatura y las propiedades físicas y químicas de polimeros, cerámicos, metales y otras materias primas; se requiere su conocimiento a través de de su caracterización estructural y poder realizar cálculos sencillos a través de fórrmlas matemáticas. 6 . S U G E R E N C I A S D I D A C T I C A S - Realizar investigación docvnental sobre los usos de Los materiales compuestos. - Realizar estudios comparativos de La economía entre materiales simples y materiales compuestos. 212 y com- - Realizar un proyecto dc investigación sobre la obtención de algún material compuesto. - Realizar un estudio sohe la fabricación y uso de los materiales c-estos en el país. - Realizar visitas a fábricas relacionadas con el ramo. - Resolver problemas asignados. - Realizar seminarios de discusión de artículos de la especialidad. - Realizar sesiones de computación para el uso de programas adecuados. 7. S U G E R E N C I A S EVALUACION D E Para evaluar el aprendizaje de los alumnos, se recomienda tomar en cuenta los siguientes aspectos : - Informes de investigación realizados. - Uso adecuado de software. - Participación en - Reporte visitas de los seminarios. industriales. - Laboratorio. NOTA: Los puntos 6 y 7 deberán ser desarrollados y/o enriquecidos en las academias correspondientes en conjunto con el Departamento de Desarrollo Académico 8. U N I D A D E S D E A P R E N D I Z A J E NUMERO DE UNIDAD 1 NOMBRE DE LA UNIDAD: MATERIALES DE REFUERZO ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJET IV0 EDUCACIONAL Corrprenderá y diferenciar6 los diversos materiales de refuerzo. 1.1 Investigar los diferentes materiales de refuerzo. 1.2 Discutir la naturaleza de los diversos materiales. 1.3 Agrupará los materiales de refuerzo por su naturaleza y propiedades. 1.4 Discutir desde el punto de vista ecológico, la existencia de estos materiales no reciclables. NUMERO DE UNIDAD 11 NOMBRE DE LA UNIDAD: INTERFASE ;tATRIZ-FIBRA OBJETIVO EDUCACIONAL Analizará y comprenderá Las definiciones de interfase, matriz y fibra y s u interrelación. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 2.1 Investigar Las diversas interfases matriz-fibra compuesta. 2.2 Analizar y discutir los mecanismos de unión a través de esas interfases. 2.3 Obtener criterios para diseñar interfases mas resistentes. 213 6IBLIOGRAFIA 1 3 4 BIBLIOGRAFIA 1 2 NUMERO DE UNIDAD III NOMBRE DE LA UNIDAD: MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ POLIHERICA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL BIBLIOGRAFIA Conprenderá y a n a l i z a r 6 - 3.1 Analizar Los principios de formación de materiales compuestos. 3.2 Discutir los materiales compuestos de matriz polimérica. los principios de formación de c-estos de ma- 3.3 Compartir las propiedades y servicios de los diferentes materiales poliméricos. triz polimérica. 3.4 Discutir desde el punto de vista ecológico, la existencia de estos materiales no degradables. NUMERO DE UNIDAD IV NOMBRE DE LA UNIDAD: MATERIALES COMPUESTOS DE MATRIZ CERAMICA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL Comprender6 y analizar6 Los principios de formaci6n de compuestos de matriz cerámica. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 : 8 9 16 BIBLIOGRAFIA .’ . Analizar Los principios de formación de estos materiales. Discutir los compuestos de matriz cerámica. Conparar las propiedades y usos de estos materiales compuestos. Adquirir criterios de selección de estos materiales. Discutir desde el punto de vista ecológico, La existencia de estos materiales. 1, 2, 3, 4 I- NUMERO DE UNIDAD V NWBRE DE LA UNIDAD: MATERIALES COHPUESTOS DE MATRIZ METALICA I ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL Conprender y analizará los principios de formaci6n de compuestos de matriz metálica. NUMERO 5.1 Analizar los principios de formación de esos materiales compuestos. 5.2 Discutir los compuestos de matriz metálica. 5.3 Comparar las propiedades y uso de estos y otros materiales compuestos. 5.4 Adquirir criterios de selección. 5.5 Discutir desde el punto de vista ecológico, la existencia de estos materiales no degradables. l BIBLIOGRAFIA 1, 2, 3, 4. DE UNIDAD: VI NOMBRE DE LA UNIDAD: MECANISMOS ENDURECIMIENTO DE FIBRA ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE OBJETIVO EDUCACIONAL Analizar6 y comprender6 los mecanismos de reforzamiento en los materiaLes compuestos reforzados con fibra. DE Analizar los diferentes tipos de endurecimiento propuestos para estos materiales. 6.2 Discutir la validez de los mecanismos de endurecimiento. 6.3 Seleccionar el mecanismo mas adecuado para cada uso. 6.4 Utilizar cuando menos un programa de computación para el cálculo de propiedades de endurecimiento. BIBLIOGRAFIA 6.1 1, 3, 2, 4. NUMERO DE UNIDAD VII NOMBRE DE LA MICRO l UNIDAD: OBJETIVO EDUCACIONAL l.- 2.- 3.- 4.- lo.- MACROMECANICA DE MATERIALES COMPUESTOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE BIBLIOGRAFIA I Conocer y analizar las propiedades macánicas de materiales compuestos provenientes de fenómenos micromoleculares y en volumen. 9 . Y I 7.1 Estudiar las propiedades mecánicas de los materiales compuestos inferidos en cada uno de los ensayos mecánicos. 7.2 Analizar Los fenómenos a nivel atómico o molecular, que dan origen a Las propiedades en volumen. 7.3 Utilizar un programa de cómputo para et cálculo o predicción de propiedades. B I B L I O G R A F I A ASM INTERNATIONAL COMPOSITES ENGINEERING MATERIALS ASM, la. Ed., 1987. HANDBOOK, CALLISTER, W.D. MATERIALS SCIENCE AND Ed. JOHN WILWY & SONS, WHITCOMB, J.D. COMPOSITE MATERIALS, ASTM, 1988 VOL. 1 ENGINEERING, AN 2a. Ed., 1991 TESTING AND INTRODUCTION DESIGN. KUHLMANN,D. ; WILSDORF & HARRIGAN, W.C. (EDITORES) NEW DEVELOPMENTS AND APPLICATIONS IN COMPOSITES THE METALLURGICAL SOCIETY OF AIME, 1979. P R A C T I C A S l.- Caracterización 2.- Medición 3.- Ensayos 4.- Análisis 5.- Fabricación de no estructural propiedades destructivos químico de y de materiales mecánicas en materiales estructural materiales en de compuestos. diferentes tipos de materiales compuestos. compuestos. interfases. compuestos. Se deberá elaborar La guía de prácticas con base en la por La Subdirección de Docencia de la D.G.I.T. para tal 215 metodología efecto. oficial propuesta / ANEXO 1 PROGRAMAS DE ESTUDIO DE LA ESPECIALIDAD EN METALURGIA DEL HIERRO Y DEL ACERO SECRETARIA DE EDUCACION PUBLICA S U B S E C R E T A R I A D E E D U C A C L O N E INVESTIGACION DIRECCION GENERAL DE INSTITUTOS TECNOLOGICAS TECNOLOGICOS DIRECCION GENERAL DE EDUCACION TECNOLOGICA AGROPECUARIA UNIDAD DE EDUCACION EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DEL MAR NOMBRE DE LA ESPECIALIDAD: METALURGIA DEL HIERRO Y DEL ACERO (SIDERURGIA) PARA LA CARRERA DE: INGENIERIA 219 EN MATERIALES NOMBRE DE LA ESPECIALIDAD: METALURGIA DEL HIERRO Y DEL ACERO (SIDERURGIA) OBJETIVO: - Busca formar a los estudiantes en la fabricación del hierro, acero y aceros aleados desde la preparación de las materias primas hasta los procesos de acabado, basándose en conocimientos termodinámicos y fisicoquímicos. PERFIL DE LA ESPECIALIDAD: - DiserIar, - DisefIar controlar y optimizar procesos de obtencibn y controlar metodos - Participar en la investigacibn de hierro y acero. de protección entre la degradación de hierros y aceros. y desarrollo de hierros y aceros. - Simular y optimizar la operación de procesos y a las instituciones del ramo siderúrgico. - Caracterizar, por medio de tknicas de laboratorio, las propiedades del hierro y el acero, sus procesos y productos. - Planear, controlar y evaluar la calidad de los hierros y aceros. 221 RETICULA ESPECIALIDAD: METALURGIA DEL HIERRO Y DE ACERO (SIDERURGIA) SIDERURGICA TRANSPORTE 4 ACABADO Y RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALES 1 4-2-10 1 PROCESOS SIDERURGICOS ll 4-2-10 1 I + PROCESOS r 3 REFINACION SECUNDARIA 4-2-10 1. Después de aprobar Físico Química 2. Después de aprobar Solidificación 3. Después de aprobar Control de Calidad 222 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FISICOQUIMICA I 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION México, D.F. PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comité de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingeniería Mecánica. l a la Reunión de Comit& de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS TEMAS . Termodinámica Todos Procesos Siderúrgicos I Todos Fsicoqulmica Todos Procesos Siderúrgicos Il Aceración, hornos eléctricos, convertidores BOF Balance de materia y Termoqulmica, balancede materia energía y energía Procesos de fabricación Fusión de metales, vaciado Refinación secundaria Todos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - Aporta las bases fundamentales para la comprensión de los procesos de fabricación del hierro, el acero simple al carbono y aceros especiales contribuyendo al diseno, control y optimización de estos materiales. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar las escorias de aceración, aplicar los principios de equilibrio a la refinación dentro de los procesos de aceración; estudio de procesos al vacio aplicados a la fabricación de aceros especiales. ‘, 223 asi como el 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Teoría de las Escorias 1 .l Teoría Molecular. 1.2. Teoría lonica. ll Termodinámica de la Aceración 2.1. Actividad. 2.2. Equilibrio. III Desoxidaci6n 3.1, Actividad del Oxígeno. 3.2. Constantes de Equilibrio. IV Vacfo en Aceración 4.1. Equilibrio C-O 4.2. Boudouard. V Aceros Especiales 5.1. Inoxidables. 5.2. Alta Aleación. del Acero 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Derivadas Parciales. - Ecuaciones Diferenciales. - Fundamentos de Termodinámica y Quimica. - Termodinamica de Soluciones. - Fundamentos de Fenómenos de Superficie. - Equilibrio Química. - CinBtica de Reacciones. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Encomendar la realizacibn de investigaciones bibliográficas de temas de interk. - Sesiones de discusión de los temas investigados y revisión de conceptos para propiciar la participación de todos los alumnos - Utilizar paquetes computacionales para análisis de procesos. - Resolver conjuntamente en el aula problemas relacionados con los procesos de fabricación de aceros y hierros. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Revisar y evaluar los trabajos de investigación realizados. - Revisar los problemas resueltos. - Evaluacián escrita y/o oral al final de cada unidad, como complemento de la evaluación final - Evaluar la participación del alumno durante el desarrollo del curso. 334 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PROCESOS SIDERURGICOS l - .-- _ ..__^ I . . *. --___ ._ 1. HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION M&xico, OBSERVACIONES Comit6 de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingenierla en Materiales. l a 1’ Reuni6n de Comitks de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES 1 - ASIGNATURAS Termodinámica 1 TEMAS POSTERIORES ASIGNATURAS 1 TEMAS Procesos siderúrgicos ll Combusti6n Reducción Teoría cin&ica de los gases Termofísica y termoquímica Primera ley de la termodinámica b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - Diseriar, controlar y optimizar procesos de obtención de hierros. - Participar en la investigación y desarrollo de hierros - Simular y optimizar la operación de procesos para la obtención de hierros - Proporcionar apoyo tknico a la industria y a las instituciones del remo siderúrgico. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Describir las operaciones diferentes que se realizan en la preparación y beneficio de minerales ferrosos, reducción directa e indirecta. 225 <asi como de los procesos de 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Principios de Preparación de Minerales Ferrosos 1.1. 1.2. 1.3. Trituración. Molienda. Concentración. II Combustibn 2.1. Estequiometrla. 2.2. Reacciones C-O. III Combustibles 3.1. 3.2. Gases. S6lidos. IV Coquización 4.1. Proceso de Coquización. V Reducción 5.1. VI Alto Horno 6.1. Balance de Materiales y Energía. VII Proceso HYL, y otros 7.1. Balance de Materiales y Energía. Procesos de Reducción. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS - Características. - Trituraci6n. - Molienda. - Concentración. ._ , . . _ ,. - Procesamiento de Residuos. - Teoría Cin&ica de los Gases. - Termodindmica. - Fisicoquímica. “I_‘> 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Investigación Bibliográfica relacionada con los diferentes Temas del Curso. - Presentación y Exposición en el Aula de un Tema del Curso. - Realización de Prácticas en el Laboratorio y Vtsitas Industriales. - Solución de Problemas de Balance de Materia. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Además de la Evaluacidn Escrita de las Unidades, se recomienda tomar en Cuenta: - Informe de Investigación Realizada de los diferentes Temas. - Reporte de Prácticas de Laboratorio y de Visitas Industriales. - Revisión de Problemarios. 226 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PROCESOS0 SIDEDURGICOS II 1, HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico. OBSERVACIONES Comite de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingenierla en Materiales. l a la Reunión de Comith de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS 1 Procesos siderúrgicos I Todos Fisicoquimica Todos POSTERIORES TEMAS ; b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Se proporciona conocimientos para que el alumno pueda realizar actividadades, y la colada continua, para la fabricación de diferentes productos elaborados. principalmente en el área de refinach de los aceros 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar los mecanismos de refinaci6n lingotes como en Colada continúa. de los aceros, asi como los procesols 227 a nivel Industrial y la Colada de los Aceros tanto en 4. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS VUMERO I Fundentes. 1 .l. Generalidades. 1.2. Propiedades Físicas y Químicas. 1.3. Clasificaci6n. II Refractarios. 2.1. Generalidades. 2.2. Propiedades mecánicas. físicas y químicas. 2.3. Clasificación. III Misceláneas. 3.1. Generalidades. 3.2. Propiedades. 3.3. Clasificación. IV Aceración. 4.1. Generalidades. 4.2. Tipos de Procesos. 4.3. Materias Primas. V Hornos Elkctricos. 5.1. Generalidades. 5.2. Tipos de Hornos Elktricos. 5.3. Materias Primas. 5.4. Operacibn. VI Convertidores 6.1. Fundamentos. 6.2. Materias Primas. 6.3. Operación. VII Balances de Materia y Energía. VIII BOF. Colada del Acero. 7.1. Principio de la Conservación de la Masa y Energía. 7.2. Balances de Materia. 7.3. Balances de Energia. 8.1. Fundamentos. 8.2. Tipos de Colada. 8.3. Operación. E s t o s subtemas integran los aspectos más relevantes de cada Tema. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS - Termodinámica de las Soluciones. - Equilibrio Químico de Reacciones en Sistemas Homogheos. - Equilibrio Químico de Reacciones en Sistemas Heterogéneos - Cin&ica de Reacción. 6,SUGERENCIAS DIDACTICAS. 1 - Utilizar Software en la solución de problemas y el análisis de procesos. - Encomendar la realización de investigaciones bibliográficas sobre temas de inter&. - Resolver conjuntamente en el aula, problemas de aplicación del balance de materia y energía. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION Para evaluar el aprendizaje adquirido por lo alumnos durante el desarrollo del curso, se recomienda: - Revisar y evaluar los trabajos de investigación realizados. - Revisar los problemarios resueltos. - Evaluacibn escrita y/o oral al final de cada unidad,, como complemento de la evaluación final. - Evaluar la participación del alumno durante el desarrollo del curso. 228 I NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PROCESOS SIDERURGICOS III 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico, PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comit6 de Reforma de la Carrera de Ingeniería en Materiales. D.F. Julio 1994 Este programa de estudios se elaborb en el marco de l a la Reunión de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS - Procesos siderúrgicos III Refinación secundaria TEMAS POSTERIORES I I ASIGNATURAS TEMAS Todos Acabado y recubrimiento Maquinado Todos Superciciales Todos los tipos de recubrimiento suoercicial b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Aportar las bases fundamentales para la comprensión de los procesos de Formato Mecánico más utilizados en la conformación del Acero, asl como de las fuerzas y deformaciones necesarias en cada uno de ellos. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar los procesos de Formado Mecánico más utilizados en la Conformación del Acero; así como también los conceptos básicos para determinar las fuerzas y derformaciones necesarias en cada proceso. 229 4. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS WMERO I Introducción a los Procesos de Formado. 1.1. 1.2. Fundamentos. Clasificación. II Esfuerzos y Deformaciones en los Materiales. 2.1. 2.2. Esfuerzo Cortante, Esfuerzos Principales. Deformación. Fricción y Temperatura en el Formado. 3.1. 3.2. Influencia de las Fuerzas de Fricción. Influencia de Ial T°C en el Proceso. Forja. 4.1. 4.2. Fundamentos. Forja Abierta y Cerrada. Laminación. 5.1. 5.2. Fundamentos. Tipos de Laminación. a) Planos. b) No Planos. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Matemáticas por Metodos - Numéricos. Computación. - Física del Estado Sólido. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Utilizar Software en la Simulación de Procesos de Formato. - Realizar Investigaciones Bibliográficas sobre el Tema. - Resolver Problemas de las Principales Variables de cada Proceso 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Revisar los Problemas Resueltos. - Revisar y Evaluar los Trabajos de Investigación Realizados. - Evaluación Escrita ylo Oral al Final de cada Unidad, como Complemento de la Evaluación Final. - Evaluar la Participación del Alumno durante el Desarrollo del Curso. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: REFINACION SECUNDARIA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico, D.F. OBSERVACIONES Comité de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunión de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS POSTERIORES ANTERIORES ASIGNATURAS - Flsicoquimica I - Procesos Pirometalúrgicos TEMAS 1 ASIGNATURAS I TEMAS Ninguna Escorias Equilibrio Refinación Vacio Refinación Pirometalúrqica b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Participación en investigación y desarrollo en procesos de punta sobre nuevas técnicas de refinación - Simulación y optimizacibn y/o limpieza en aceros en procesos de refinación secundaria o metalúrgica de la olla en la fabricación de aceros, - Mejoramiento de la calidad de aceros. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar los procesos modernos (tecnologia qulmica superior a los convencionales. de punta) para la fabricación de aceros de alta calidad con propiedades y composición 231 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS 1.1. 1.2. Desulfuración. Desiliconización. Proceso con Soplado 2.1. 2.2. 2.3. Soplado Superior. Soplado por el Fondo. Soplado Combinado. III Gases en los Aceros 3.1. 3.2. 3.3. Hidrógeno. Nitrógeno. Oxígeno. IV Inclusimes en los Aceros 4.1. 4.2. Endógenas. Exógenas. I Pretostamiento del arrabio II externo 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Teorla de las Asesorlas. - Constantes de Equilibrio. - Desulfuración. - Desoxidacibn. - Atmósferas en Vacio. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Investigar en información bibliográfica especializada sobre problemas reales a nivel industrial y de laboratorio. - hitar empresas y/o industria que cuentan con procesos de refinación secundaria. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Reportes de investigaciones bibliográficas. - Metodologias para desarrollar propuestas de proyectos de desarrollo tecnológico. - Trabajos extraclase. - Exposición de temas específicos. - Exámenes escritos. 232 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FUNDICION FERROSA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mexico, D.F. PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comite de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de l a la Reunión de Comités de Reforma de la Educacidn Ingeniería en Materiales. Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES - Solidificacibn POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS Nucleación Crecimiento Aplicaciones ASIGNATURAS TEMAS Ninguna practicas b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Al diserIo, control y optimizacibn de procesos de fundición. - A la participación en la investigación y desarrollo de piezas vaciadas de hierro y acero. - A la participación en apoyo técnico a la industria y a instituciones del ramo de fundición de hierro y acero 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar los procesos industriales de fundición y/o vaciado de piezas ferrosas (hierros y aceros) en base a Procesos, Materiales y Equipos (Tecnología). 233 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Procesos de Fundición. 1 .l Molde de Arena en Verde. 1.2. Molde Shell. 1.3. Molde a Presión. II Fusión. 2.1. Fusión en Hornos Eléctricos. 2.2. Fusión en Cubilote. III Metalurgia del Proceso. 3.1. Hierro. 3.2. Estructuras Metalográficas. IV Control de Calidad. 4.1. Sistemas de Calidad. 4.2. Norma ISO-9000. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Mecanismos de Solidificación. - Nucleacibn - Homogknea y Heterogknea. Crecimiento. - Estructuras Solidificadas. _-- 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Investigar en Revistas Especializadas, los Procesos Actualizados - Visitar Industrias a fin de Conocer los Procesos. - Mediante Audiovisuales Reforzar lo Teórico. - Simulacibn de Algún Proceso. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Reportes de Investigaciones Bibliográficas. - Metodologias para Planteamiento y Solucián de Problemas - Tareas Extraclase. - Exámenes Escritos y Orales. 234 ... -. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: TRASPORTE DE CALOR Y MESA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION OBSERVACIONES Comite de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunión de ComitBs de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. México, D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES I TEMAS POSTERIORES I ASIGNATURAS 1 z;.;; l; ; ; ; ; ; i ca / 1 1 1 ASIGNATURAS 1 1 TEMAS Ecuaciones diferenciales de flujo Distribución de velocidad con b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - DisefIar, controlar y optimar procesos de obtención de materiales. - Se proporcionan los conocimientos de transferencia de calor y masa para que el alumno los aplique en la solución de problemas de los procesos siderúrgicos. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Aplicar las leyes que rigen el transporte y transferencia de calor y de masa para la solución de problemas relacionados con el procesamiento de materiales. 235 I 4. TEMARIO VUMERO TEMAS SUBTEMAS Definición de Conceptos Bdsicos y Fundamentos. 1 .l Cantidades Bhicas. 1.2. Leyes Básicas Fundamentales. Transporte de Calor. 2.1. Mecanismos de Transferencias. 2.2. Conducción, Convección y Radiación. Transporte de Masa. 3.1. Ley de Fick. 3.2. Concentraciones, Velocidades y Densidades de Flujo de Materia. Transferencia de Calor y Masa en Interfases. 4.1. Transporte de Calor de Interfases. 4.2. Balances Macroscopicos. Teoría de la Capa Límite. 5.1. Ecuaciones de la Capa Limite. 5.2. Análisis de la Capa Límite Usando Métodos Integrales. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Termodinámica. - Fisicoqulmica (Fenómenos de Superficie e Interfaciales) - Transporte de Momento. - Balance de Materia y Energla. 6.SUGERENCIASDIDACTICAS. - Investigación bibliográfica de los diferentes temas del curso. - Realizar seminarios de discusión de los temas que contengan la asignatura. - Planear y dar soluciones a los problemas de transporte y transferencia de calor y masa 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Informes de investigaciones realizadas. - Revisión de problemas asignados. - Participación durante el desarrollo del curso. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ACABADO Y RECUBRIMIENTO SUPERFICIALES 1, HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mbxico, OBSERVACIONES Comite de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reuni6n de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES - Corrosión y degradación de materiales POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS TEMAS Todos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Proporciona los Fundamentos Para: - Disehar, - Disefiar controlar y optimizar los procesos de recubrimientos y/o acabados a productos siderúrgicos m6todos de protección contra la degradación de productos siderúrgicos. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Estudiar los recubrimientos y/o acabados dados a productos siderúrgicos para mejorar el acabado superficial y la resistencia funcional contra el deterioro múltiple de varios orígenes. 237 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS Limpieza. 1.1. 1.2. Desgrasado. Decapado. II Electrodepbsitos. 2.1. 2.2. Procesos Electrollticos III Recubrimientos por Inmersión. 3.1. 3.2. Cromado. Aluminizado. IV Proyectado a Rociado por Flama. 4.1. Metalización. V Recubrimiento por Difusi6n VI Recubrimientos Conversión. Metálicos por 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Que conozca y aplique fundamentos de cin&ica y qulmica. - Que conozca y aplique fundamentos de de metales. difusi6n - Clu6 conozca y aplique fundamentos de electricidad. - Qub conozca y aplique fundamentos de expresiones de equilibrio químico. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Encargar la realización de investigaciones bibliográficas de temas de - Sesiones de discusión de los temas investigados y - Resolver conjutamente revisidn interh. de conceptos para propiciar la participación de los alumnos. en el aula problemas relacionados con el acabado superficial y degradación de productos siderúrgicos, 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Revisar y evaluar los trabajos de investigación realizados. - Revisar los problemas resueltos. - Evaluación escrita ylo oral al final de cada unidad, como complemento de la evaluación final - Evaluar la participaci6n del alumno durante el desarrollo del curso. 238 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CONTROL DE CALIDAD SIDERURGICA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico, D.F. OBSERVACIONES ComitB de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. la 1’ Reunión de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS POSTERIORES TEMAS - Control de calidad ASIGNATURAS Ninguna Herramientas básicas Mejora de la calidad - Procesos Siderúrgicos Procesos de Aceración, formado y acabado b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Control y optimizacibn de procesos siderúrglcos. - Participación en investigación y desarrollo a elevar la calidad de procesos - Proporcionar apoyo thico y/o productos. a la industria e instituciones siderúrgicas sobre problemas de calidad 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Capacitación para el disefio, operación y control de sistemas de calidad aplicados a empresas siderúrgicas. 239 TEMAS 4. TEMARIO NUMERO SUBTEMAS TEMAS I Evoluci6n de Sistemas de Calidad. 1 .l. Control Estadlstico de la Calidad. 1.2. Calidad Total. II Desarrollo de Autores y Teorias. 2.1. Deming 2.2. Ishikawa. 2.3. Taguchi. III Diserlo 3.1. IV Disefio bajo el Sistema ISO-9000. de Sistemas. Metodología. 4.1. ISO-9000 4.2. ISO-9002. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Herramientas BBsicas :’ Estadísticas. - Conocimiento Profundo de los Procesos Siderúrgicos. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Investigar en información bibliográfica especializadas sobre problemas y sistemas de calidad reales en empresas siderúrgicas. - usitar empresas ylo industriales en sus departamentos de calidad. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Reportes de investigaciones bibliográficas - Metodologías para desarrollar sistemas de calidad establecidas - Tareas extraclase. - Exposiciones de temas específicas. - Exámenes escritos. 240 ,. ANEXO 2 PROGRAMAS DE ESTUDIO DE LA ESPECIALIDAD EN DISEÑO DE EMPRESAS Y FAC’fIBILIDAD SECRETARIA DE EDUCACION PUBLICA SUBSECRETARIA DE DIRECCION EDUCACION GENERAL E DE INVESTIGACION INSTITUTOS TECNOLOGICAS TECNOLOGICOS DIRECCION GENERAL DE EDUCACION TECNOLOGICA AGROPECUARIA UNIDAD DE EDUCACION EN CIENCIA Y TECNOLOGIA DEL MAR NOMBRE DE LA ESPECIALIDAD: DISEÑO DE EMPRESAS Y FACTIBILIDAD ECONOMICA PARA LA CARRERA DE: INGENIEFUA EN MATERIALES 243 NOMBRE DE LA ESPECIALIDAD: DISEÑO DE EMPRESAS Y FACTIBILIDAD ECONÓMICA OBJETIVO: - Formar recursos humanos de alta calidad con una visión integral del procesamiento de materiales, desde la fase de investigación hasta la etapa de fabricación, aplicando las tknicas y mktodos administrativos con efectividad. PERFIL DE LA ESPECIALIDA: - A p l i c a r l a s tknicas y mktodos - A p l i c a r l o s p r i n c i p i o s cientlficos - Wsualizar de planeaci6n para encadenar el proceso de investigación y comercialización de productos. para resolver problemas administrativos durante el ciclo de vida de las empresas. los requerimientos de mejora de los productos y sus procesos con la finalidad de enfrentar la competitividad internacional. - Participar en la ensenanza encaminada a la formación integral de recursos humanos especializados en su campo de 345 acci6n. RETICULA ESPECIALIDAD: DISEÑO DE EMPRESAS Y FACTIBILIDAD ECONOMICA r 3 TRANSPORTE DE CALOR Y MASA 4-O-8 I FORMACION DE EMPRENDEDORES 3-O-6 I I 3 CALIDAD TOTAL 3-2-8 1. 2. 3. 4. Después Después Después Después de aprobar Historia de la Ciencia y la Tecnología de aprobar Contabilidad General de aprobar Administración. de aprobar Calidad Total. 246 I I 2 r ADMINISTRACION D E L A S OPERACIONES 3-2-8 I 1 4-O-8 I 1 II PLANEAC 3-O-6 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: DISENO DE EXPERIMENTOS 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico, D.F. Julio 1994 PARTICIPANTES OBSERVACIONES Cornil6 de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. la 1 a Reunión de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de esp’ecialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES POSTERIORES ASIGNATURAS Pensamiento y método científico, la tecnologia: El desarrollo de la Ingeniería de Planta TEMAS Diagramas de proceso e ingenieria b á s i c a , diseho y análisis de procesos de fabricación, disetIo y seleccih de maquinaria b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - Proporciona las bases para el diseiio, control y optimización de los procesos de obtención de materiales, para la protección, investigación y desarrollo de materiales actuales y novedosos. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Conocer las tknicas del diseno estadístico de experimentos para aplicarlas en al toma de decisiones en el diserio de productos, procesos, seleccibn de materiales y procesos de faoricación. 247 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Diseno de Experimentos de un solo Factor. 1 .l A n á l i s i s d e varianza en la Clasificación de un solo Sentido. 1.2. Análisis del Modelo de efectos Fijos. 1.3. Comparación entre las Medias de los Tratamientos. 1.4. El Modelo de efectos Aleatorios. 1.5. Verificación de la Adecuacidn del Modelo. II Diseilo 2.1. El Diserlo de Bloques totalmente Aleatorizado. 2.2. Verificación de la Adecuacibn del Modelo. 2.3. El Diserio Cuadrado Latino. 2.4. El Diseho Greco - Latino. III Introducción a los Diseiios Factoriales. 3.1. Definiciones y Principios Básicos. 3.2. Diseno Factorial de dos Factores. 3.3. Modelos Aleatorios y Mixtos. 3.4. El Diserio Factorial General. 3.5. Tratamiento con Datos Desbalanceados. IV La Ingenierla de Calidad y la Función de Pérdida. 4.1, Problemas de Calidad y Variabilidad Funcional. 4.2. Problemas de Calidad y Variedad. 4.3. Ingenierla de Calidad en el Diselio d e l P r o d u c t o , P r o c e s o s d e P r o d u c c i ó n y el Servicio al Cliente. 4.4. La Función de Perdida. 4.5. Tipos de Tolerancias. 4.6. Disefio de Tolerancias. V Experimentos Ortogonales. 5.1. Planeación y Conducción de Experimentos. 5.2. Definición de la Ortogonalidad. 5.3. El Arreglo Ortogonal. 5.4. El Análisis de Varianza en los Arreglos Ortogonales. 5.5. Otros Arreglos Ortogonales para Factores en dos Niveles. 5.6. GrBficas Lineales. 5.7. Arreglos Ortogonales para Factores de 3 Niveles. 5.8. Metodos para Modificar los Arreglos Ortogonales. VI Control de Calidad en Linea de Bloques. con Arreglos 6.1, Variabilidad debida a Factores de Error y Contramedidas. 6.2. Control de Calidad en la Linea. 6.3. El Rol del Control de Calidad en la Linea. 6.4. Introducción al Diserlo de Parámetros. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS - Investigación Documental. - Tknicas de Investigación Experimetal. - Probabilidad y Estadlstica. - Investigación de Campo y presentación de Resultados. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Encomendar la realización de investigaciones bibliográficas de temas de interh. - Sesiones de discusión de los temas investigados y revisión de conceptos para propiciar la participación de los alumnos, - Utilizar paquetes Computacionales para el Análisis de Experimentos. - Resolver conjutamente en el aula problemas relacionados con los procesos de Fabricación de materiales aplicando las Tknicas de Experimentación. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Revisar y evaluar los trabajos de investigación realizados. - Revisar los problemas de experimentaci6n resueltos. - Evaluación escrita ylu oral al final de cada unidad como complemento de la evaluación final. - Evaluar la participación del alumno durante el desarrollo del curso. 248 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: TRASPORTE DE CALOR Y MESA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION MBxico, D.F. Julio 1994 PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comité de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunión de ComitBs de Reforma de la Edkacibn Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RElACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS - Transporte de momento Termodinamica POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Volumen de control Ecuaciones diferenciales de flujo Distribucibn de velocidad con variables independientes Termoflsica y termoquímica b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Diseflar, controlar y optimar procesos de obtención de materiales. - Se proporcionan los conocimientosde transferencia de calor y masa para que el alumno los aplique en la solución de problemas de los procesos siderúrgicos. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Aplicar las leyes que rigen el transporte y transferencia de calor y de masa para la solución de problemas relacionados con el procesamiento de materiales. 249 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Definición de Conceptos Básicos y Fundamentos. 1 .l. Cantidades Bdsicas. 1.2. Leyes Básicas Fundamentales. II Transporte de Calor. 2.1, Mecanismos de Transferencias. 2.2. Conducción, Convecci6n y Radiach. III Transporte de Masa. 3.1. Ley de Fick. 3.2. Concentraciones, Velocidades y Densidades de Flujo de Materia. IV Transferencia de Calor y Masa en Interfases. 4.1. Transporte de Calor de Interfases. 4.2. Balances Macroscopicos. V Teorla de la Capa Limite. 5.1. Ecuaciones de la Capa Límite. 5.2. Análisis de la Capa Limite Usando Métodos Integrales. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Termodinamica. - Fisicoquímica (Fenómenos de Superficie e Interfaciales). - Transporte de Momento. - Balance de Materia y Energía. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Investigación bibliográfica de los diferentes temas del curso. - Realizar seminarios de discusión de los temas que contengan la asignatura. - Planear y dar soluciones a los problemas de transporte y transferencia de calor y masa 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Informes de investigaciones realizadas. - Revisi6n de problemas asignados. - Participación durante el desarrollo del curso NOMBRE DE LA ASIGNATURA: FORMACION DE EMPRENDEDORES 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION MBxico, D.F. Julio 1994 PARTICIPANTES OBSERVACIONES ComitB de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería Mecánica. l a 1’ Reunión de Comitks de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS I ANTERIORES ASIGNATURAS POSTERIORES I TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Administración Planeación, organización, integración, dirección y control Planeación Estratégica Estrategias de competitividad y l a misión de la empresa Planeación de Mercados Estrategias de mercadeo Plan de mercadeo b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - Proporcionar los conceptos y estrategias requeridas por los profesionistas para emprender con una visión integral y mentalidad empresarial la vinculación de la investigación, innovación de procesos y productos para crear o modernizar las empresas. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Conocer la importancia de emprender y aplicar los procedimientos para crear empresas en el campo de trabajo del Ingeniero en Materiales. 251 4. TEMARIO NUMERO SUBTEMAS TEMAS I Desarrollo del Espíritu Emprendedor. 1 .l Concepto de Emprendedor. 1.2. Espirltu Emprendedor. 1.3. Características de un Emprendedor. 1.4. Habilidades de un Emprendedor con Exito. - Creatividad. - Liderazgo. - Manejo de Conflictos. - Seleccidn de Socios. -Manejo de Juntas. ll La Micro y Pequeha 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. III Creatividad. 3.1, Concepto de Creatividad e Innovach. 3.2. La Creatividad en el Emprendedor con Exito. 3.3. Elementos para ser Creativo. 3.4. Barreras a la Creatividad. 3.5. Los Procesos0 Creativos. 3.6. Topicos Especiales y Aplicaciones. IV Constitución Legal de la Empresa. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. V Requisitos Gubernamentales Mecanismos de Apoyo para Iniciar una Empresa. VI Organismos Públicos y Privados que apoyan y dan Servicio a la Empresa. 6.1, Organismos Públicos (SECOFI, SHCP, SEDUE, NAFINSSA, IMSS, SCT, etc). INFONAVIT, STYPS, 6.2. Organismos Privados (CANACINTRA, CONCAMIN. CANACO, COPARMEX, Sistema Bancario, Colegios y Asociaciones de Profesionistas). VII La Apertura Económica. 7.1, Organismos de Comercio Mundial. 7.2. Tratados Comerciales. 7.3. Apertura Económica. VIII Sectores 8.1. Industria de la Transformación. 8.2. Industria Extractiva. 8.3. Industria de la Construcción. Empresa. Económicos. y Concepto e Importancia. Clasificación y Características. Medio Ambiente. Porque Fracasaron los Negocios. Sociedad Anónima. Sociedad de Responsabilidad Limitada. Sociedad en Comándita Simple. Sociedad en Comandita por Acciones. Sociedad en Nombre Colectivo. Sociedad en Cooperativa. Persona Fisica con Actividad Empresarial. 5.1. Trámites para el Registro, Permisos y Licencias. 5.2. Mecanismos de Apoyo Financiero. 5.3. Información y Apoyo Tknico del Sector Público. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Realizar investigación documetal y de campo Realizar dinámicas de grupo para obtener conclusiones de las investigaciones realizadas. Coordinarse con profesores de otras asignaturas para complementar actividades donde se apliquen los conocimientos de la Materia. Invitar a egresados de la institución y de otras, que sean emprendedores a dar conferencias sobre sus experiencias. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Participación en clase y dinámicas grupales. - Tomar en cuenta la presentacibn y calidad de los ensayos, informes de investigación y trabajos relacionados con la asignatura 252 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CONTABILIDAD GENERAL 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mbxico, D.F. Julio 1994 PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comit6 de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborá en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunión de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES TEMAS ASIGNATURAS - Administración POSTERIORES ASIGNATURAS Planeaci6n Organización Control Ingeniería Econ6mica Administración de las Operaciones TEMAS Valor del dinero a través del tiempo Costo de capital, administración de l a produccibn, f o r m a s d e economizaci6n b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Proporciona los conocimientos básicos para la administración de los recursos financieros dentro de la entidad productiva - Proporciona herramientas para el análisis financiero. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA - Capacitar al futuro Ingeniero en el Manejo de Tbminos Contables, contribuyendo a la formulación de proyecos de inversión. 253 permitkkndole identificar los costos dentro del proceso productivo, 4. TEMARIO NUMERO SUBTEMAS TEMAS I Conceptos y Procedimientos Básicos de Contabilidad. 1 .l. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. Definición y Objetivo de la Contabilidad. Ciclo Contable en las Empresas. Concepto de Cuenta. Teoria de la Partida Doble, Reglas del Cargo y del Abono. Cuentas de Balance. Cuentas de Resultados. Balanza de Comprobacih. II Balance 2.1, 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. Definición. Elementos que lo Integran. Elaboración del Balance General. Formas de Presentaci6n. Balance Comparativo. III Estado de Resultados. 3.1. Definicibn. 3.2. Elementos que lo Integran. 3.3. Clasificación de Ingresos. 3.4. Clasificación de Egresos. 3.5. Elaboración del Estado de Resultados. 3.6. Forma de Presentación. 3.7. Relación con el Balance. IV Control de Mercancías. 4.1. Procedimiento Analltico. 4.2. Procedimiento de Inventarios Perpetuos. V Costos. 5.1. Definición de la Contabilidad de Costos. 5.2. Diferencia entre la Contabilidad Comercial y la Industrial. 5.3. Ciclo de la Contabilidad de Costos. 5.4. Diferencia entre Costo y Gasto. 5.5. Análisis y Descripci6n de los Elementos que constituyen el Costo Total. VI MBtodos VII Obligaciones General. de Costeo. 6.1, Costeo Absorvente. 6.2. Costo Directo. 6.3. Estado de Costo. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. Legales. C6digo de Comercio. Ley del I.S.R. Ley del I.V.A. Ley del I.S.P.T. Ley del INFONATIV. Ley del I.M.S.S. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION - Fundamentos de Administración. - Informes sobre las investigaciones de campo. - Informes sobre soluciones a casos prácticos. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Examen escrito sobre el contenido temático. - Resolución de Problemas relacionados con el programa. - Prácticas de observación en empresas 2S4 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CALIDAD TOTAL 1, HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mdxico, D.F. Julio 1994 PARTICIPANTES OBSERVACIONES ComiW de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reuni6n de Comités de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS - Control de calidad POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Conceptos y principios de calidad Herramientas básicas b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Vtsualización de los requerimientos de mejora de productos y procesos con el fin estar preparados para enfrentar la competitiwdad internacional. - Participación para la formación integral de recursos humanos especializados para la calidad total 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA - Estudiar los procesos de calidad total y de mejora desarrollo profesional. contínua 255 para que se apliquen en el campo de la Ingeniería en Materiales en su 4. TEMARIO NUMERC SUBTEMAS TEMAS I Entorno Actual. 1 .l Panorama de la Calidad en MBxico. 1.2. Prospectivas a Futuro. II El Perfil Ideal de la Calidad. 2.1. Caracterización de la Calidad. 2.2. Parámetros Reales de la Calidad. III Cultura y Sistemas de Trabajo. 3.1, La Calidad como contribución Cultural. 3.2. Sistemas Occidentales de Trabajo. IV El Proceso de Calidad y los Lineamientos Estadísticos. 4.1. La Calidad en sus Procesos y procedimientos 4.2. Las Siete Herramientas. V Elementos de Disefio para un Sistema de Calidad Total. 5.1. Componentes del Sistema. 5.2. Diseno del Sistema. VI Proceso de Mejora Continua. 6.1, Problemas Exporádicos. 6.2. Problemas crónicos. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Conceptos y Principios Básicos de la Calidad. - Conceptos Básicos del Control Estadktico. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Planteamiento de problemas reales a nlvel industrial. - Investigación bibliográfica en informaciones especialidades. - Visitas en empresas para informarse sobre los problemas de calidad. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Trabajos de investigacibn bibliográfica. - Exposiciones sobre los trabajos realizados. - Exámenes orales y escritos. 256 NOMBRE DE IA ASIGNATURA: INGENIERIA DE PLANTA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION Mkxico, D.F. PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comitk de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaboró en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunión de Comitks de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS 1 POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS - Diseno de Experimentos Diseho estadístico de experimentos - Historia de la Ciencia y la Tecnología A p l i c a c i o n e s p r á c t i c a s d e diset de experimentos Evaluación de Proyectos de Inversión TEMAS Evaluación económica y social Desarrollo de la sociedad y de la ingenierla b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - A p l i c a r l a s tknicas y m6todos de planeación para encadenar el proceso de investigación y comercialización de productos - Wsualizar Iso requerimientos de mejora de los productos y sus procesos para plantear el diseho o rediseflo en una planta. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA - Conocer las tknicas del diseflo estadístico de experimentos para aplicarlo en la toma de decisiones en el diseno procesos, seleccibn de materiales y procesos de fabricaci6n. 257 de productos, 4. TEMARIO NUMERO SUBTEMAS TEMAS de Procesos 1 .l Conceptos. 1.2. Decisiones en un Sistema Productivo. 1.3. Diagrama de Procesos. I Diserlo y Andlisis de Fabricaciónl. II Experimentaci6n Requerida para Definir Variantes de Operación. 2.1. Análisis Sistemáticos de las Operaciones. 2.2. Variables en Operaci6n. III Diagramas de Proceso en Ingeniería Básica. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. IV Bases para el Cálculo Diseno y Selección de Maquinaria y Equipo. 4.1. Principio de Economía y Movimiento. 4.2. Balanceo de Lineas de Producción. V Localización de Planta. 5.1. Factores Preponderantes en la Localización en una Planta. 5.2. Colocación de los Materiales. 5.3. Comunicación y Localización de una Planta. VI Distribución de planta 6.1. Conceptos e Importancia de la Distribución de Planta. 6.2. Metodo S.L.P. (Simplificación Sistemática Layout Planning), 6.3. Arreglo de Almacenes y métodos computacionales. VII Instalaciones Principales y Auxiliares. 7.1. Metodos Cuantitativos para la Localización de Instalaciones. 7.2. Tipos de Equipo de Manejo. VIII Funciones de Apoyo. 8.1. La Administración de la Conservación Industrial. Diagramas de Proceso de Operaciones. Elaboración del Diagrama de Proceso de Operación. Diagramas de Proceso de Flujo. Diagramas de Proceso de Recorrido. Diagramas de Proceso Hombre - Maquina. Diagrama de Proceso de Grupo. Thenbling. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Procesos de Fabricacián. - Diserlo de Experimentos. - Estudio del Trabajo. - Planeación y Diseno de Instalaciones. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS - Elaboración de Diagramas de Procesos de Producción. Investigación Bibliográfica de las Variables de Operación. Efectuar Cálculos y Disefios para una mejor Selección de Maquinaria o Equipo que conformarán una Realizar PrBcticas y Wsitas Industriales. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Informes sobre la elaboraci6n de diagramas de procesos de producción e investigación bibliográfica - Solución de problemas en clase y de tareas. - Elaboración de reportes y resultado de las prácticas realizadas. 258 planta. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ADMINISTRACION DE LAS OPERACIONES 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORAClON PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comitk de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingeniería en Materiales. la 1 a Reunión de Comitks de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. México, D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ‘_ ANTERIORES ASIGNATURAS Planeación Estratkgicas POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Todos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Permite visualizar los requerimientos de mejora de los productos y sus procesos con la finalidad de enfrentar la competitividad internacional. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Proporcionar al Ingeniero en Materiales la prospectiva de cómo se realiza la produccibn los recursos humanos. 259 y describir su entorno y el papel que desempena 4. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS NUMERO I Administración de la Producciófi. 1 .l Principios y Conceptos. 1.2. Factores que Intervienen en la Administración de la Producción. II Instalaciones Industriales. 2.1. Análisis de las Instalaciones Industriales. 2.2. Utilización Optima de las Instalaciones. ll1 Creación de Productos. 3.1, Análisis de Productos. 3.2. Mejoras al Diseno del Producto. IV Formas de Economizar en los Elementos de Fabricación. 4.1. Análisis de Costos de Producción. 4.2. Balanceo de Líneas de Producción. V Los EstBndares de Renumeración y de 5.1, Análisis de los Factores que influyen en la renumeración. 5.2. Establecer Estdndares de Producción. Produccibn. VI Sistemas de Control de la Producción. 6.1. Tlcnicas para el Control de la Produccidn. 6.2. Motivacibn. 6.3. Medici6n de la Productividad. VII Consumo de Materiales. 7.1. Análisis de la Calidad de Materiales. 7.2. Importancia de Proveedores Justo a Tiempo. VIII La Administración del Mariana. 8.1. Teorías de la Nueva Administración. a) Justo a Tiempo. b) Benchmarking. c) Calidad Total. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Proceso Administrativo. - Productividad y Competitividad. - Costos. - Liderazgo. - Diseno de Planta. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Hacer una investigacidn documetal - Hacer una práctica de anAlisis de los conceptos. de tal manera que le permita aplicar las técnicas en un caso real. - Apoyarse con Software de simulación de sistemas de control de la producción y consumo de materiales 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Presentar un trabajo de aplicación ante los comparleros en forma de exposición - Exámenes parciales escritos y/u orales que complementen la calificación final. 260 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PLANEACION ESTRATEGICA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA MBxico, OBSERVACIONES PARTICIPANTES LUGAR Y FECHA DE ELABORACION ComitB de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de l a la Reunión de Comités de Reforma de la Educación Ingeniería en Materiales. Superior en la propuesta de especialidades. D.F. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS POSTERIORES ANTERIORES ASIGNATURAS - Administración TEMAS ASIGNATURAS TEMAS Planeacidn mercados Planeación de Planeaci6n de mercadeo b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Establece el marco conceptual para el diseho de planes que permitan alcanzar los objetivos de largo plazo de una organización, mediante el conocimiento de la metodología. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Conocer y aplicar la Metodologia que esperamos disponer. para el diset7ar planes para alcanzar los objetivos de largo plazo de la organizacih con los recursos 261 4. TEMARIO SUBTEMAS TEMAS NUMERO I Conceptos Generales. 1 .l. Definición y Objetivos. 1.2. Escuelas del Pensamiento Administrativo. 1.3. Definición de una Empresa. II La Organización como Sistema Abierto. 2.1. Concepto, Importancia y Principios. 2.2. Importancia del Lenguaje de Sistemas. 2.3. La Organización como un Sistema Abierto. III La Administracibn Metodología. 3.1. Definición. 3.2. Proceso Administrativo. a ) Planeación b) Organización. c) Integración. d) Dirección. e) Control. VII y su Tipología y Jerarquía de Planes. 4.1. Tipos de Planeacibn. 4.2. Jerarquia de los diferentes Planes. Metodología para la Planeacibn Estratkgica. 5.1, Definición. 5.2. Metologla para la Planeaci6n Administración Estrategica. 6.1. Principios. 6.2. Proceso de la Administración Estratkgica. Estratégicas de Competitividad y l a Administraci6n de la Empresa. 7.1. Definición. 7.2. Principales Estrategias de Competitividad y Productividad. 7.3. La Misidn de la Empresa. Estratkgica. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Proceso Administrativo. - Que es una Organizacián. - Tipos de Empresas. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - El alumno lleve a cabo prdcticas de observación en una empresa, para confrontar la teoria y la práctica. - Realizar investigación documental de los temas que le asigne el maestro. - Propiciar que los alumnos se familiarizen - Comparta con sus compaheros con algún paquete computacional. los resultados de la práctica de observación y concluya un nivel grupal. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Informes sobre las investigaciones. - Informes sobre las prácticas de observación. - Desempello del alumno dentro del aula. - Examen escrito. 262 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: INGENIERIA ECONOMICA 1. HISTORIA DEL PROGRAMA OBSERVACIONES Comlte de Reforma de la Carrera ; de Este programa de estudios se elaboró en el marco de l a 1’ Reunibn de Comit& de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS ANTERIORES ASIGNATURAS - Contabilidad general - Administración POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS Contabilidad financiera Estados financeiros Contabilidad de costos Planeación Organización I 1 TEMAS Evaluacibn de proyectos 1Estudio ,:e mercad; de inversión Estudio técnico y financiero Evaluaclon económlca y sólida b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Visualizar los requerimientos de mejora de los productos y procesos considerando costos, beneficios y riesgos. - Aplicar los principios de Ingeniería Económica para la solución de problemas (producci6n una empresa. - administración) durante el ciclo de vida de 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Conocer y aplicar las tkcnicas de análisis y evaluación de los diferentes alternativas que existen para realizar una inversión, considerando el riesgo y la incertidumbre. ( ,_ 263 , .’ . ‘, . 5 ‘. 4. TEMARIO NUMERO SUBTEMAS TEMAS I Introducción. 1 .l. Naturaleza Biambiental de la Ingenierla. 1.2. Definici6n de Ingenierla Económica y su Terminología. ll Valor del Dinero a travks del Tiempo. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. III MBtodos 3.1. MBtodo 3.2. Metodo IV Consideraciones de Impuestos en Estudios Económicos. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. V TBcnicas d e A n á l i s i s e n Estudios de Reemplazo. 5.1. Conceptos de Detador y Defensor de Análisis de Reemplazo. 5.2. AnBlisis de Reemplazo con Horizonte de Planificación Especificado. 5.3. Cálculo del valor de Reemplazo para un Defensor. 5.4. Factores de Deterioro y Absolescencia. 5.5. Costo Mlnimos de Wda Util. VI Costo de Capital. 6.1. Cblculo de Beneficio y Costo de un Proyecto. 6.2. Comparacidn de Alternativas Mediante el Andlisis de Costos. 6.3. Selección de Alternativas mediante Anblisls de Costos y Beneficios. VII Análisis de Sensibilidad. 7.1. Enfoque de AnBlisis d e S e n s i b i l i d a d . 7.2. Determinación de la Sensibilidad de las Estimaciones. 7.3. Sensibilidad utilizando tres Estimaciones. VIII Análisis de Riesgo 8.1. Tabulación de Flujo de Caja despu& de Impuestos. 8.2. AnBlisis despu& de Impuestos utilizando la Tasa de Retorno. 8.3. Modelos para considerar la inflacción en la avaluaci6n de inversión. ode Evaluación. Tipos de Inteks. Concepto de Equivalencia. Factores de Interh. Cálculo de Tasa de Interk.. de Valor Presente. del Costo Anual Equivalente. Definiciones Tributarias. Formulas y Cllculos Tributarios. Leyes Tributarias. Efectos Tributarios de Diferentes Modelos de Depreciacibn. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Ingeniería Industrial (Tknicas de Costos). Contabilidad de Costos. Administración (Organizaci6n - Planeacián). Sistemas Computacionales (Contabilidad - Programación). Economia (Costo de Produccibn e Ingresos Situación del Mercado) 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS - Realizar prácticas de observacibn en una empresa sobre el control económico de un proceso de producción - Propiciar que los alumnos utilicen algún paquete computacional. - Realizar investigación documetal de los temas que asigne el maestro. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION - Informe sobre prácticas de observación. Aplicacián de la computadora en la solución de problemas Desempefio del alumno dentro del aula. Examen escrito. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: PLANEAClON DE MERCADOS 1. HISTORIA DEL PROGRAMA LUGAR Y FECHA DE ELABORACION México, D.F. PARTICIPANTES OBSERVACIONES Comit6 de Reforma de la Carrera de Este programa de estudios se elaborb en el marco de Ingeniería en Materiales. l a 1’ Reunibn de Comitks de Reforma de la Educación Superior en la propuesta de especialidades. Julio 1994 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS 7 ANTERIORES ASIGNATURAS POSTERIORES TEMAS ASIGNATURAS TEMAS - Formacibn de Todos emprendedores - Administración Todos - Planeaci6n estratégica Todos b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD - Proporciona los fundamentos para planear y encadenar el proceso de investigación y comercialización de productos. - Permite visualizar los requerimientos de mejora de los productos y sus procesos con la finalidad de enfrentar la competitividad internacional. 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA. - Reconocer y comprender las variables que influyen en las actividades y decisiones del mercado 265 .._ 1_ -- -. 4. TEMARIO TEMAS NUMERO y Generalidades. SUBTEMAS I Conceptos II Segmentacibn III Análisis del Producto. 3.1. Planeación y Desarrollo del Producto. 3.2. Estrategia de Mezcla de Productos. 3.3. Decisiones de los Productos en cuanto a Envase, Empaque y Embalage para Exportar. IV Sistema de Fijaci6n de Precios y Comercialización. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. Determinación del Precio. Administracibn del Precio. Decisiones sobre Distribución. Ventas al por Mayor. Ventas al Menudeo. Franquicias. Distribuci6n Física. V Investigación de Mercados. 5.1. Conceptos, Definiciones, Objetivos, Importancia, Limitaciones, Procedimientos y Planeación y Diseno de la Investigación. del Mercado. 1 .l Generalidades de la Mercadotecnia. 1.2. El Medio Ambiente de la Mercadotecnia. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. Segmentación del Mercado y Demografía. Influencias Sociales en el Comportamiento del Consumidor. Influencias Individuales en el Comportamiento del Consumidor. Posicionamiento del Mercado. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS. - Contabilidad. - Calidad. - Fundamentos de Economía. 6,SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Presentaciones de casos según el Tema. - Realizar Diaporamas y Videos según el Tema. - Investigaciones Documentales y de Campo en la Zona, sobre Productos y Servicios, - Realizar visitas a Empresas. - Realizar estudios de mercado, aplicando sistemas de computación. 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION. - Informes de Investigación. - Reports de visitas a empresas. - Participacibn durante el Curso. - Exlmenes de reconocimiento. - Elaborar un estudio de mercado en una empresa de la zona, utilizando como herramienta un sstema de computación 266 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: EVALUACION DE PROYECTOS DE INVERSION 1. HISTORIA DEL PROGRAMA 3 Comlté de Reforma de la Carrera de OBSERVACIONES Este programa de estudios se elaboró en el marco de la 1 a Reunión de Comités de Reforma de la Educacibn Superior en la propuesta de especialidades. 2. UBICACION DE LA ASIGNATURA a) RELACION CON OTRAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIOS I ANTERIORES POSTERIORES TEMAS I - Ingeniería Económica Estados de resultados de la empresa b) APORTACION DE LA ASIGNATURA AL PERFIL DE LA ESPECIALIDAD. - Proporciona al alumno los diversos mktodos enfrentar la competitividad internacional. y thicas de planeación en la formulación y evaluación de proyectos de inversión para 3. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA - Relacionar y aplicar los diversos métodos y técnicas de planeación en la formulación y evaluación de proyectos de inversión en sus diferentes niveles. 267 4. TEMARIO TEMAS NUMERO SUBTEMAS I Estudio de Mercado. 1 .l. 1.2. 1.3. 1.4. II Estudio TW-ico. 2.1. Cálculo, Diseho y Selecci6n 2.2. Localización de Planta. 2.3. Distribución de Planta. III Estudio Financiero. 3.1. Presupuestos. 3.2. Costos. 3.3. Punto de Equilibrio. IV Evaluación 4.1. Análisis de Costo - Beneficio. 4.2. Evaluación de Alternativas. V Evaluación del Impacto Ambiental. 5.1. Análisis del Impacto en el Medio Ambiente. 5.2. Evaluación y toma de Acciones. VI Evaluación y Social. 6.1. Anhlisis del Impacto Social. 6.2. Análisis del Impacto Económico. Financiera. Económica Estudio de Mercado. Investigación de Campo. Precio de Venla. Clasificación Clientes Potenciales. de Maquinaria y Equipo. 5. APRENDIZAJES REQUERIDOS - Costo de Capital. - Análisis de Riesgos. - Metodos de Evaluación Financiera. - Costos. - MBtodos Numhicos. 6. SUGERENCIAS DIDACTICAS. - Clu6 el alumno realice un caso práctico de investigación del análisis de una empresa para su aphcación realizar al final una evaluación y determinar su factibilidad económica. de todos los factores para - Hacer uso de algún Software en el Campo de la Evaluación Financiera 7. SUGERENCIAS DE EVALUACION - Presentación de un proyecto, sujeto a la aplicación de la evaluación de su factibilidad económica que valga el 70% de la calificación final. - Examenes p a r c i a l e s e s c r i t o s y/u orales que complemente el resto de la calificación final 268 ANEXO 3 PLANES DE ESTUDIO ANTECEDENTES El plan de estudios para la carrera de Ingeniería en Materiales que ha sido presentado en este documento es resultado de un amplio proceso que incluyó una parte fundamental de análisis y reestructuración de los planes de estudio vigentes en los institutos tecnológicos hasta el ciclo escolar 92-93. Con el propósito que el lector conozca las principales características de estos planes que constituyen los antecedentes inmediatos de la nueva carrera, a continuación se presentan los objetivos, perfil profesional, el listado de las asignaturas y créditos de las siguientes carreras de Ingeniería: Industrial en Siderurgia y Metalúrgica. 1. INGENIERIA INDUSTRIAL EN SIDERURGIA Objetivo El Ingeniero Industrial en Siderurgiadesarrollafunciones de tipo técnico y administrativo. Está capacitado para mejorar y seleccionar productos ferrosos; operar, mantener y mejorar los procesos siderúrgicos y realizar nuevos diseños, y/o seleccionar equipo para la industria siderúrgica. Perfil profesional Operar, mantener y diseñar plantas de extracción y beneficio de metales ferrosos. Operar, mantener y diseñar plantas laminadoras para productos terminados y semiterminados. Proporcionar asesoría a industrias y bufetes del ramo, talleres de fundición y laboratorios siderúrgicos. 271 Desempeñarse como funcionario asesor y perito en dependencias oficiales conectadas con la industria siderúrgica. Relacionarse con la venta de maquinaria y accesorios para la industria siderúrgica. Realizar funciones de docencia e investigación. 777 Asignaturas, horas y créditos ASIGNATURA TEORIA Estdtica 4 Matemáticas 1 Electricidad y magnetismo Matemáticas II Dibujo 1 Química 1 Matemáticas III Probabilidad y estadística Economía Programación Resistencia de materiales 1 Dinámica 4 Matemáticas IV 4 Dibujo II Análisis numérico 4 Termodinámica 4 Administración 4 Técnicas de planeación 4 Relaciones industriales 4 Contabilidad 1 4 Ingeniería de métodos 1 4 Control de calidad 4 Control de producción 4 Introducción a la ingeni ería industrial 2 Derecho laboral 2 Ingeniería de planta 4 Contabilidad de costos 4 Ingeniería económica 4 Investigación de operaci ones 1 4 Estadística industrial 4 Análisis químicos siderúrgicos 1 2 Análisis químicos siderúrgicos II 2 Tratamientos térmicos 4 Procesos siderúrgicos 1 4 Procesos siderúrgicos II 4 Procesos siderúrgicos III 4 Teoría del formado 4 Control de calidad de materials!S y procesos siderúrgicos 4 Fundición ferrosa 4 Fundición 4 Metalurgia física 1 4 Metalurgia física II 4 Metalurgia física III 4 Fisicoquímica siderúrgica 4 Aceración 4 Optativas 2 TOTAL 164 273 HORAS PRACTICA TOTAL CRRDITOS 8 8 2 10 8 4 4 2 10 8 8 8 8 2 10 8 8 4 4 8 8 8 8 8 8 2 10 8 8 4 4 8 8 8 8 8 4 8 4 8 2 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 2 2 2 2 2 2 2 10 10 10 10 10 10 10 10 50 380 - 2. INGENIERIA METALURGICA Objetivo El Ingeniero Metalúrgico está capacitado para aplicar técnicas en procesos metalúrgicos para usos industriales. Perfil profesional Elaborar y producir metales y aleaciones a partir de minerales ferrosos y no ferrosos. Participar en control y desarrollo de los procesos metálicos para la obtención de estos productos, a partir del concentrado mineral. Conocer el proceso de beneficio de minerales ferrosos y no ferrosos. Supervisar y controlar los procesos y métodos de producción de metales. Operar, mantener y diseñar plantas laminadoras para productos terminados y semiterminados. Supervisar y controlar las características específicas de los productos y en cada proceso de fusión y transformación. Supervisar el proceso metal-mecánico y el acabado de las piezas (tratamientos térmicos, electroquímico y termoquímico). Asesorar a industrias y sujetos del ramo, talleres de fundición y laboratorios metalúrgicos. Participar en la investigación y desarrollo de nuevas técnicas para la obtención de productos metálicos. 274 Asignaturas, horas y créditos. ASIGNATURA Estática TEORIA Matembticaa Electricidad Matemáticas y II magnetismo Dibujo 1 Química 1 Matemáticas III Probabilidad y estadística Economía Programación Resistencia de materiales 1 Dinámica Matemáticas IV Dibujo II Análisis numérico Termodinámica Fundamentos de fisicoquímica metalúrgica 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 HORAS PRACTICA TOTAL 8 2 4 2 2 4 4 4 4 Fisicoquímica metalúrgica 1 4 Fisicoquímica metalúrgica II 4 Procesos ferrosos 1 4 Procesos ferrosos II 4 Introd. a la ingeniería metalúrgica 2 Metalúrgica física 1 4 Combustibles y refractarios 4 Pirometalurgia 4 Procesos no ferrosos 1 4 Procesos no ferrosos II 4 Metalurgia física II 4 Fundición 4 Metalurgia mecãnica 2 Metalurgia adaptativa 4 Tratamientos térmicos 4 Electroquímica y corrosión 4 Instrumentación y sistemas de control 4 Control de calidad 1 4 Control de calidad II 4 Fenómenos de transporte 1 4 Fenómenos de transporte II 4 Mineralogía y cristalografía 2 Preparación mecánica de minerales 1 2 Preparación mecánica de minerales II 2 Hidro y electrometalurgia 4 Química analítica metalúrgica 1 2 Química analítica metalúrgica II 2 Análisis metalúrgicos 2 Optativas TOTAL 166 275 CREDITOS 8 10 8 4 10 8 8 8 8 10 8 8 4 8 8 8 2 2 2 2 10 8 8 10 4 10 10 8 8 8 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 2 4 4 4 6 68 10 10 6 10 :o 10 8 10 8 8 6 8 8 10 8 8 8 380 Se solicita al lector que cualquier observación o recomendación referente al Contenido de este documento, se sirva enviarlo por escrito a la Coordinación Académica de la Reforma de la Educación Superior Tecnológica. Sita en: Nicol& San Juan 1319-B& 3er. Piso Col. Del Valle 03100-Mdxjco, D.F. Fax: 6OW6284
