Identifying Data 2019/20
Subject (*) Materials Science Code 730G03007
Study programme
Grao en Enxeñaría Mecánica
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 2nd four-month period
First Obligatory 6
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador
Garcia Diez, Ana Isabel
E-mail
ana.gdiez@udc.es
Lecturers
Barbadillo Jove, Fernando
Camba Fabal, Carolina
Garcia Diez, Ana Isabel
Mier Buenhombre, Jose Luis
E-mail
fernando.barbadillo@udc.es
carolina.camba@udc.es
ana.gdiez@udc.es
jose.mier@udc.es
Web
General description 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.
Contingency plan

Study programme competencies
Code Study programme competences
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.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
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

Contents
Topic Sub-topic
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.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Laboratory practice A9 10 15 25
Mixed objective/subjective test A9 B4 B6 0 10 10
Guest lecture / keynote speech A9 B5 C4 C6 30 33 63
Problem solving A9 B2 B7 17 22.1 39.1
Supervised projects A9 B2 B4 C2 3 9 12
 
Personalized attention 0.9 0 0.9
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Laboratory practice 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.
Mixed objective/subjective test 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.
Guest lecture / keynote speech Tratarase de expor nas mesmas os aspectos máis importantes de cada un dos capítulos do programa.
Problem solving 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.
Supervised projects A actividade consistirá na realización dun traballo monográfico e na defensa oral do mesmo.

Personalized attention
Methodologies
Problem solving
Supervised projects
Laboratory practice
Description
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

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Mixed objective/subjective test 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
Supervised projects 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
Laboratory practice 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
 
Assessment comments
<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>

Sources of information
Basic 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.

Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus
Metallic Materials Technology/730G04062
Non Metallic Materials Techonology/730G04063
Materials Processing Technology/730G04064

Other comments

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…)



(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.