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Escuela Politécnica Superior
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Enxeñeiro Naval e Oceánico
 Asignaturas
  Ciencia y Tecnología de los Materiales
   Contidos
Temas Subtemas
1. Concepto de ciencia de los materiales Perspectiva histórica de los materiales.
Tipos de materiales en ingeniería. I
nfluencia de la estructura en las propiedades de los materiales.
Utilización y comportamiento en servicio de los materiales.
2. Estructura interna de los materiales Fuerzas interatómicas. Energía de enlace.
Tipos de enlaces interatómicos : iónico, covalente, metálico y fuerzas de Van der Waals.
Estructura molecular: enlace y arreglos moleculares.
3. Estructura cristalina Estados cristalino y amorfo.
Sistemas de cristalización.
Redes y parámetros. Tipos principales: cúbica centrada en el cuerpo, cúbica centrada en las caras y hexagonal compacta.
Polimorfismo y alotropía.
Planos y direcciones cristalográficas. Índices de Miller.
Determinación de la estructura cristalina : difracción de Rayos X.
Sistemas de deslizamiento.
Isotropía y anisotropía
4. Imperfecciones o defectos cristalinos Tipos: puntuales, lineales o dislocaciones, superficiales.
Efecto de los defectos en el comportamiento de los materiales.
Estructura granular. Formación de los granos. Factores que influyen en el tamaño de grano. Determinación del tamaño de grano.
Influencia del tamaño de grano sobre el comportamiento mecánico.
Transformación de la estructura granular.
5. Constituyentes de las aleaciones
 Soluciones sólidas: de sustitución, inserción y ordenadas.
Mecanismo de endurecimiento por formación de solución sólida y por ordenación.
Factores que influyen en la formación de las soluciones sólidas.
Compuestos de valencia normal y anormal.
Difusión en estado sólido. Mecanismos de la difusión. Leyes de Fick de la difusión.
6. Diagramas de equilibrio Diagramas de equilibrio de las aleaciones binarias. Obtención e interpretación.
Regla de las fases.
Clasificación de los diagramas según su solubilidad en estado líquido.
Reacciones eutéctica, peritéctica y monotéctica.
Transformaciones en estado sólido.
Reacciones eutectoide, peritectoide y monotectoide.
Diagramas ternarios : construcción e interpretación.
Fenómenos de segregación. Heterogeneidad : menor, mayor y estructural.
7. Propiedades mecánicas
 Dureza. Escalas de dureza.
Acción de una carga sobre un material: deformaciones elásticas y plásticas.
Acritud. Endurecimiento por deformación.
Diagrama de tracción . Límite elástico. Punto de fluencia. Carga de rotura.
Tenacidad y resiliencia : temperatura de transición. Comportamiento dúctil y frágil.
8. Conformación de los materiales
 Propiedades de conformado.
Clasificación de los procesos de conformado.
Procesos de conformación en frío y en caliente.
Temperatura de recristalización.
Conformación por moldeo.
Sinterización.
Tecnologías de unión.
Propiedades tecnológicas de conformado.
9. Materiales férreos
 Hierro puro. Transformaciones alotrópicas del hierro.
Diagrama metaestable y estable hierro-carbono. Aleaciones que se obtienen de dichos diagramas.
Macroestructura y microestructura de los aceros en estado recocido.
Puntos críticos de los aceros : formas de determinación.
10. Descomposición isotérmica de la austenita
 Cinética de la transformación de la austenita.
Curvas temperatura-tiempo-transformación (T.T.T.). Influencia de diversos factores sobre las curvas T.T.T.
Curvas de enfriamiento continuo.
11. Tratamientos térmicos de los aceros
 Clasificación de los tratamientos térmicos.
Temple de los aceros. Influencia de diversos factores en el temple. Severidad de temple. Templabilidad. Medida de la templabilidad.
Revenido. Factores del revenido. Fragilidades del revenido.
Normalizado.
Recocidos: tipos y clasificación.
Tratamientos isotérmicos: recocido isotérmico, austempering y martempering .
Tratamientos termomecánicos.
12. Tratamientos térmicos superficiales de los aceros.
 Clasificación de los mismos. Cementación. Mecanismo de la cementación. Tratamientos post-cementación. Nitruración. Mecanismo del endurecimiento por nitruración. Temple superficial. Otros tratamientos superficiales.
13. Aceros al carbono y aceros aleados
 Aceros al carbono. Factores que afectan a las propiedades de los aceros al carbono. Aceros aleados. Elementos alfágenos y gammágenos. Influencia de distintos tipos de aleantes. Aceros HSLA. Aceros maraging. Aceros para herramientas. Normas de los aceros al carbono en construcción naval. Normas de los aceros de alta resistencia en construcción naval.
14. Aceros inoxidables. Aceros para usos criogénicos.
 Clasificación de los aceros inoxidables. Aceros inoxidables martensíticos. Aceros inoxidables ferríticos. Aceros inoxidables austeníticos. Aceros inoxidables dúplex. Aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Normas de los aceros inoxidables en construcción naval. Los aceros criogénicos en construcción naval. Criterios de selección. Clases de aceros criogénicos: aceros al níquel y aceros inoxidables austeníticos. Normas.
15. Fundiciones.
 Generalidades sobre las fundiciones. Fundición blanca. Fundición maleable: recocido de maleabilización. Fundición gris. Normas ASTM para la caracterización de las fundiciones grises. Fundición dúctil. Fundiciones aleadas. Aplicaciones de las fundiciones en la construcción naval.
16. El aluminio y sus aleaciones.
 El aluminio en la construcción naval. Propiedades del aluminio. Clasificación de las aleaciones de aluminio para forja. Aleaciones de Al-Mg-Si o resistentes en construcción naval. Aleaciones de Al-Mg o comunes en construcción naval. Aleaciones de aluminio para moldeo.
17. Aleaciones de cobre.
 Propiedades del cobre metálico. Clasificación de las aleaciones de cobre. Latones. Bronces. Cuproníqueles.
18. Aleaciones de titanio. Aleaciones de níquel. Superaleaciones.
Propiedades del titanio metálico. Clasificación de las aleaciones de titanio. Propiedades del níquel metálico. Clasificación de las aleaciones de níquel. Superaleaciones base níquel, base cobalto y base hierro.
19. Ensayos no destructivos.
 Clasificación de los ensayos no destructivos. Radiología: Rayos X y gammagrafía. Inspección por partículas magnéticas. Inspección por corrientes inducidas. Inspección por ultrasonidos Inspección por líquidos penetrantes. Termografía. Holografía óptica y acústica.
20. Corrosión marina.
 Fundamento electroquímico de la corrosión marina. Efecto de las distintas variables en la corrosión marina. Corrosión marina de los aceros. Corrosión marina del aluminio y sus aleaciones. Corrosión marina del cobre y sus aleaciones. Nuevos materiales metálicos resistentes a la corrosión marina. Corrientes vagabundas en las operaciones de soldadura de un buque.
21. Métodos de protección contra la corrosión marina. Protección catódica.
Fundamentos. Potencial de protección y densidad de corriente mínima para la protección catódica. Ánodos de sacrificio: tipos. Corriente impresa. Efectos secundarios de la protección catódica.
22. Métodos de protección contra la corrosión marina. Pinturas.
 Preparación de la superficie: decapado y chorreado por abrasivos. Imprimaciones protectoras antes de la aplicación de la pintura. Conceptos básicos sobre las pinturas: pigmentos, aglutinantes y disolventes. Pinturas de imprimación utilizadas en la industria naval. Pinturas de acabado utilizadas en la industria naval. Pinturas de inmersión.
23. Materiales compuestos en la construcción naval.
 Clasificación de los materiales compuestos. Resinas de poliéster. Inhibidores, catalizadores y acelerantes. El curado de las resinas de poliéster. Propiedades de las resinas de poliéster comerciales. Resinas epoxi. Otros tipos de resinas. Fibras de vidrio. Fibras de carbono. Fibras de aramida (kevlar).
24. Degradación de materiales compuestos.
 Resistencia de los materiales compuestos a los agentes químicos. Resistencia de los materiales compuestos a la temperatura e incendios. Degradación por la radiación solar. Absorción de agua por las resinas. Osmosis.
25. Hormigón.
 Componentes. Propiedades del hormigón. El hormigón en la construcción naval. Hormigón armado. Hormigón pre y postensado. Corrosión marina en estructuras de hormigón armado pre y postensado
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