Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) CIENCIA DOS MATERIAIS Código 730G03007
Titulación
Grao en Enxeñaría Mecánica
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 2º cuadrimestre
Primeiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinación
Garcia Diez, Ana Isabel
Correo electrónico
ana.gdiez@udc.es
Profesorado
Barbadillo Jove, Fernando
Camba Fabal, Carolina
Garcia Diez, Ana Isabel
Mier Buenhombre, Jose Luis
Correo electrónico
fernando.barbadillo@udc.es
carolina.camba@udc.es
ana.gdiez@udc.es
jose.mier@udc.es
Web
Descrición xeral Fundamentos da ciencia dos materiais. Estrutura cristalina, propiedades mecánicas, transformacións de fases e diagramas de equilibrio; materiais e os seus tratamentos : aliaxes férreas, aliaxes non férreas, cerámicos, polímeros e materiais compostos; outras propiedades dos materiais : propiedades eléctricas e magnéticas, propiedades térmicas e ópticas e resistencia ao desgaste e á corrosión ; selección de materiais.
Plan de continxencia

Competencias do título
Código Competencias do título
A9 CR3 - Coñecementos dos fundamentos de ciencia, tecnoloxía e química de materiais. Comprender a relación entre a microestrutura, a síntese ou procesado e as propiedades dos materiais.
B2 CB02 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B4 CB04 - Que os estudantes poidan transmitir información, ideas, problemas e solucións a un público tanto especializado como leigo
B5 CB05 - Que os estudantes desenvolvan aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprenderen estudos posteriores cun alto grao de autonomía
B6 B3 - Ser capaz de concibir, deseñar ou poñer en práctica e adoptar un proceso substancial de investigación con rigor científico para resolver calquera problema formulado, así como de comunicar as súas conclusións –e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan– a un público tanto especializados como leigo dun xeito claro e sen ambigüidades
B7 B5 - Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
C2 C4 - Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía aberta, culta, crítica, comprometida, democrática e solidaria, capaz de analizar a realidade, diagnosticar problemas, formular e implantar solucións baseadas no coñecemento e orientadas ao ben común.
C4 C6 - Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C6 C8 - Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Coñecer os fundamentos de ciencia, tecnoloxía e química de materiais A9
B2
B6
B7
C2
C4
Comprender a relación entre a microestructura, a síntese o porecesado e as propiedades dos materias A9
B2
B4
B5
C4
C6

Contidos
Temas Subtemas
O temas seguintes desenvolven os contidos establecidos na correspondente ficha da memoria de verificación Fundamentos da ciencia de materiais (Tema 1-2)
Estructura cristalina, propiedades mecánicas, transformaciones de fases e diagramas de equilibrio (Tema 3-11)
Tipos de materiais (Tema 12-19)
TEMA 1. Concepto de ciencia dos materiais Perspectiva histórica dos materiais. Tipos de materiais en enxeñaría. Influencia da estrutura nas propiedades dos materiais. Utilización e comportamento en servizo dos materiais.
TEMA 2. Estrutura interna dos materiais Forzas interatómicas. Enerxía de enlace. Tipos de enlaces interatómicos: iónico, covalente, metálico e forzas de Van der Waals. Estrutura molecular: enlace e arranxos moleculares.
TEMA 3. Estrutura cristalina Estados cristalino e amorfo. Sistemas de cristalización. Redes e parámetros. Tipos principais: cúbica centrada no corpo, cúbica centrada nas caras e hexagonal compacta. Polimorfismo e alotropía. Planos e direccións cristalográficas. Índices de Miller. Sistemas de deslizamento. Isotropía e anisotropía.
TEMA 4. Imperfeccións ou defectos cristalinos Tipos: puntuais, lineais ou dislocacions, superficiais. Efecto dos defectos no comportamento dos materiais. Estrutura granular. Formación dos grans. Factores que inflúen no tamaño de gran. Determinación do tamaño de gran. Influencia do tamaño de gran sobre o comportamento mecánico. Transformación da estrutura granular.
TEMA 5. Constituíntes das aliaxes Solucións sólidas: de substitución, inserción e ordenadas. Mecanismo de endurecemento por formación de solución sólida e por ordenación. Factores que inflúen na formación das solucións sólidas. Compostos de valencia normal e anormal.
TEMA 6. Diagramas de equilibrio Diagramas de equilibrio das aliaxes binarias. Obtención e interpretación. Regra das fases. Clasificación dos diagramas segundo a sua solubilidad en estado líquido. Reaccións eutéctica, peritéctica e monotéctica. Transformacións en estado sólido. Reaccións eutectoide, peritectoide e monotectoide. Difusión en estado sólido. Mecanismos da difusión. Leis de Fick. Transformacións difusivas e desplazativas. Diagramas ternarios: construción e interpretación. Fenómenos de segregación. Heteroxeneidade: menor, maior e estrutural.
TEMA 7. Propiedades mecánicas Dureza. Escalas de dureza. Acción dunha carga sobre un material: deformacións elásticas e plásticas. Acritude. Endurecemento por deformación. Diagrama de tracción. Límite elástico. Punto de fluencia. Carga de rotura. Tenacidade e resiliencia: temperatura de transición. Comportamento dúctil e fráxil.
TEMA 8. Materiais férreos Ferro puro. Transformacións alotrópicas do ferro. Diagrama metaestable e estable ferro-carbono. Aliaxes que se obteñen dos devanditos diagramas. Macroestrutura e microestrutura dos aceiros en estado recocido. Puntos críticos dos aceiros: formas de determinación
TEMA 9. Descomposición isotérmica da austenita Cinética da transformación da austenita. Curvas temperatura-tempo-transformación (T.T.T.). Influencia de diversos factores sobre as curvas T.T.T.. Curvas de arrefriado continuo.
TEMA 10. Tratamentos térmicos dos aceiros Clasificación dos tratamentos térmicos. Temple dos aceiros. Influencia de diversos factores no temple. Severidade de temple. Templabilidade. Medida da templabilidade. Revenido. Factores do revenido. Fraxilidades do revenido. Normalizado. Recocidos: tipos e clasificación. Tratamentos isotérmicos : recocido isotérmico, austempering e martempering . Tratamentos termomecánicos.
TEMA 11. Tratamentos térmicos superficiais dos aceiros. Clasificación dos mesmos. Cementación. Mecanismo da cementación. Tratamentos post-cementación. Nitruración. Mecanismo do endurecemento por nitruración. Temple superficial. Outros tratamentos superficiais.
TEMA 12. Clasificación dos aceiros Diferentes formas de presentación dos elementos de aliaxe nos aceiros. Influencia dos mesmos sobre a estrutura e propiedades dos aceiros. Clasificación dos aceiros segundo a súa composición e segundo a súa utilización.
TEMA 13. Fundicións. Xeneralidades sobre as fundicións. Clasificación das fundicións en función da microestrutura. Fundición branca: estrutura e propiedades. . Fundición gris: mecanismo de formación, estrutura e propiedades Fundicións maleables, esferoidales e aleadas.
TEMA 14. O aluminio e as súas aliaxes. Aluminio puro: propiedades e utilización. Influencia dos elementos de aliaxe. Clasificación das aliaxes de aluminio :aliaxes para forxa e aliaxes para moldeo. Tratamento térmico de bonificado. Maduración natural e artificial.
TEMA 15. Aliaxes de cobre. Cobre puro: variedades técnicas, propiedades e aplicacións. Influencia dos elementos de aliaxe. Clasificación das aliaxes de cobre. Latones comúns e aleados. Bronces comúns, aleados e especiais. Tratamentos térmicos do cobre e as súas aliaxes.
TEMA 16. Outras aliaxes metálicas. Titanio: propiedades e aplicacións. Clasificación das aliaxes de titanio. Magnesio e aliaxes de magnesio. Aliaxes de estaño. Aliaxes de níquel . Superaleacions . Outras aliaxes industriais.
TEMA 17. Materiais cerámicos. Relacións estruturais fundamentais. Propiedades e aplicacións. Vidros. O estado vítreo. Estrutura e propiedades do vidro. Refractarios: clasificación. Fabricación, propiedades e ensaios dos refractarios. Cementos: tipos e propiedades.
TEMA 18. Materiais polímeros Estrutura, clasificación e tipoloxía química dos polímeros. Degradación e estabilización dos polímeros. Comportamento tipo caucho e viscoelástico. Propiedades dos polímeros. Principais materiais polímeros de aplicación industrial.
TEMA 19. Materiais compostos Natureza e constituíntes dos materiais compostos. Tecnoloxías de fabricación. Interfases. Propiedades e aplicacións dos materiais compostos. Formigón: tipos, características e propiedades.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Prácticas de laboratorio A9 10 15 25
Proba mixta A9 B4 B6 0 10 10
Sesión maxistral A9 B5 C4 C6 30 33 63
Solución de problemas A9 B2 B7 17 22.1 39.1
Traballos tutelados A9 B2 B4 C2 3 9 12
 
Atención personalizada 0.9 0 0.9
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Prácticas de laboratorio Realizaranse varias sesións prácticas onde se realizarán diferentes Ensaios mecánicos (medida de dureza, ensaio de tracción,...), a construción de diagramas de equilibrio, o estudo da metalografía de aceiros e fundicions, ensaio de templabilidade.
Proba mixta Os exames constarán de duas partes, problemas e teoría en forma de preguntas curtas, cuestións ou temas, breves exercicios numéricos e preguntas relacionadas coas clases prácticas de laboratorio.
Sesión maxistral Tratarase de expor nas mesmas os aspectos máis importantes de cada un dos capítulos do programa.
Solución de problemas Constará de dous tipos de actividades.
En primeiro lugar realizaranse unha serie de sesións onde se resolverán as dúbidas do alumnado con respecto a preguntas teóricas expostas en cuestionarios de autoevaluación previamente postos á súa disposición.
Na segunda actividade realizaranse seminarios de problemas a base de entregar con suficiente antelación a cada seminario unha colección de enunciados cuxa resolución corresponde ao alumno. En cada sesión do seminario resolveranse cantas dúbidas ou dificultades xurdisen ao alumnado.
Traballos tutelados A actividade consistirá na realización dun traballo monográfico e na defensa oral do mesmo.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Traballos tutelados
Prácticas de laboratorio
Descrición
A atención personalizada realizarase nas titorías ben a iniciativa do alumnado para aclarar ou resolver as súas dúbidas ou dificultades ou ben a iniciativa do profesor convocando persoalmente ao alumnado cando a ocasión requírao

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Proba mixta A9 B4 B6 Poderanse facer exames parciais que terán carácter liberatorio para as convocatorias do curso presente a condición de que a cualificación sexa igual ou superior a 5.0.
Os exames constarán de duas partes, problemas e teoría en forma de preguntas curtas, cuestións ou temas, breves exercicios numéricos.
As partes de Problemas e de Teoría teñen unha ponderación do 50% e 50%, respectivamente, sobre a nota final. A cualificación final será a media aritmética de ambas as partes, a condición de que ningunha delas sexa inferior a 4,0 puntos.
70
Traballos tutelados A9 B2 B4 C2 A presentación e defensa do traballo monográfico e obrigatorio para poder superar a materia. A calificación do traballo suporá un 15 % da nota final, sempre e cando se obtivera na proba obxectiva una nota igual ou superior a 4.0 sobre 10.0. En caso de que a nota da proba obxectiva fora inferior, a calificación do traballo non se sumaría. 15
Prácticas de laboratorio A9 As sesións prácticas en laboratorio son de obrigada asistencia, e imprescindibles para poder aprobar a materia.
O alumnado que superase as prácticas en cursos previos non deberá volver a asistir, pero sí deberá repetir a avaliación das mesmas. Esta faráse conxuntamente con cada unha das probas obxectivas programadas para o curso.
15
 
Observacións avaliación
<p>As sesións prácticas en laboratorio son de obrigada asistencia, e imprescindibles para poder aprobar a materia.&nbsp;</p><p>A non presentación de traballo e/ou o non completar as prácticas de laboratorio obrigatoriorias implicará unha calificiación final de Non Presentado. </p><p>No caso de celebrarse exames parciais, a condición necesaria para poder presentarse ós mesmos fixarase no momento da súa convocatoria.</p><p>Nesta materia non se acepta a dispensa académica, polo que todo o alumnado deberá realizar a totalidade das actividades obrigatorias nalgún dos horarios establecidos de antemán.</p>

Fontes de información
Bibliografía básica MARTIN N. (2012). Ciencia de materiales . Pearson Educación
ROSIQUE J., COCA P. (1979). Ciencia de materiales. Problemas. Pirámide
ASKELAND D.R. (2001). Ciencia e ingeniería de los materiales. Thomson Editores 4ª edición
NÚÑEZ C., ROCA A., JORBA J. (2002). Comportamiento mecánico de materiales (Volumen 1: Conceptos fundamentales). Edicions Universitat de Barcelona
AMIGÓ V. (1999). Fundamentos de la ciencia de materiales. Universidad Politécnica de Valencia
AMIGÓ V., SALVADOR M.D. (2002). Fundamentos de la ciencia de materiales. Cuaderno de ejercicios. Universidad Politécnica de Valencia
SMITH W.F.; HASHEMI J. (2006). Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales. Mc Graw Hill 4ª edición
JOHN V.B. (1994). Ingeniería de los materiales. Cuadernos de trabajo. Addison-Wesley Iberoamericana
BLÁZQUEZ V., LORENZO V., DEL RÍO B. (2012). Ingeniería y ciencia de materiales metálicos. Sección de publicaciones de la E.T.S.I.I.
SHACKELFORD J.F (2010). Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros.. Prentice-Hall.
CALLISTER W.D. (2009). Introducción a la ciencia e ingeniería de materiales. Editorial Reverté.
BARROSO S.; IBÁÑEZ J. (2008). Introducción al conocimiento de los materiales. UNED
GIL F.J., CABRERA J.M., MASPOCH M.L., LLANES L.M., SALÁN N. (1997). Materiales en ingeniería. Problemas resueltos. Ediciones U.P.C.
BLÁZQUEZ V., COBO P., GAMBOA R. PUEBLA J.A., VARELA A. (1990). Metalotecnia. Sección de publicaciones de la E.T.S.I.I.
VARELA A. (2001). Problemas de ciencia de los materiales. Servicio de reprografía de la UDC
VARELA A. (1990). Problemas de metalotecnia. Sección de publicaciones de la E.T.S.I.I.

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
TECNOLOXÍA DOS MATERIAIS METÁLICOS/730G04062
TECNOLOXÍA DOS MATERIAIS NON METÁLICOS/730G04063
TECNOLOXÍA DO PROCESADO DE MATERIAIS/730G04064

Observacións

Para axudar a conseguir un entorno inmediato sostido e cumprir co obxetivo da acción número 5: “Docencia e investigación saludable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol", fomentarase, na medida do posible, que a entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia sexa en formato virtual e/ou soporte informático, través de Moodle e sen necesidade de imprimilos.No caso de ser necesaria a entrega en papel seguiranse as siguintes pautas:

  1. Non se empregarán plásticos
  2. Realizaranse impresións a dobre cara
  3. Empregrase papel reciclado
  4. Evitarase a impresión de borradores

Incorporase a perspectiva de xénero na docencia desta materia (empregarase linguaxe non sexista, utilizarase bibliografía de autores de ambos sexos, propiciarase a intervención en clase de alumnos e alumnas…)



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías