Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Ciencia de Materiales Código 770G02009
Titulación
Grao en Enxeñaría Eléctrica
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 2º cuatrimestre
Primero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría Naval e Industrial
Coordinador/a
Garcia Diez, Ana Isabel
Correo electrónico
ana.gdiez@udc.es
Profesorado
Barbadillo Jove, Fernando
Camba Fabal, Carolina
Garcia Diez, Ana Isabel
Correo electrónico
fernando.barbadillo@udc.es
carolina.camba@udc.es
ana.gdiez@udc.es
Web
Descripción general 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.

Competencias del título
Código Competencias del título
A14 Conocer los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.
B1 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.
B2 Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la ingeniería industrial.
B4 Capacidad de trabajar y aprender de forma autónoma y con iniciativa.
B7 Capacidad para trabajar de forma colaborativa y de motivar a un grupo de trabajo.
C1 Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C6 Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Conoce los fundamentos de la ciencia y tecnología de los materiales de uso común en Ingeniería Industrial. Comprende las relaciones entre la microestructura, las propiedades y el comportamiento de los materiales. Sabe aplicar los conocimientos de ciencia y tecnología a la elección y comportamiento de los materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos. Conoce los diferentes tipos de materiales, así como sus ensayos y especificaciones. Conoce y sabe ejecutar los ensayos de materiales. A14
B1
B2
B4
B7
C1
C6

Contenidos
Tema Subtema
Los temas siguientes desarrollan los contenidos establecidos en la correspondiente ficha de la memoria de verificación Fundamentos de la ciencia de materiales (Tema 1-2)
Estructura cristalina, propiedades mecánicas, transformaciones de fases, diagramas de equilibrio y tratamientos térmicos (Tema 3-11)
Tipos de materiales (Tema12-19)
TEMA 1. Concepto de ciencia de materiales Perspectiva histórica de los materiales. Tipos de materiales en ingeniería. Influencia de la estructura en las propiedades de los materiales. Utilización y comportamiento en servicio de los materiales.
TEMA 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.
TEMA 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. Sistemas de deslizamiento. Isotropía y anisotropía.
TEMA 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.
TEMA 5. Constituyentes de las aleaciones Soluciones sólidas: de substitución, inserción y ordenadas. Mecanismo de endurecemiento por formación de solución sólida y por ordenación. Factores que influyen en la formación de las soluciones sólidas. Compuestos de valencia normal y anormal.
TEMA 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. Difusión en estado sólido. Mecanismos de la difusión. Leyes de Fick. Transformaciones difusivas y desplazativas. Diagramas ternarios: construcción e interpretación. Fenómenos de segregación. Heterogeneidade: menor, mayor e estructural.
TEMA 7. Propiedades mecánicas Dureza. Escalas de dureza. Acción de una carga sobre un material: deformaciones elásticas y plásticas. Acritud. Endurecemiento por deformación. Diagrama de tracción. Límite elástico. Punto de fluencia. Carga de rotura. Tenacidad y resiliencia: temperatura de transición. Comportamento dúctil y frágil.
TEMA 8. Materiales férreos Hierro puro. Transformaciones alotrópicas del hierro. Diagrama metaestable y estable hierro-carbono. Aleaciones que se obtienen de dichos diagramas. Macroestructura e microestructura de los aceros en estado recocido. Puntos críticos de los aceios: formas de determinación
TEMA 9. 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.
TEMA 10. Tratamentos térmicos de los aceros Clasificación de los tratamentos 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.
TEMA 11. Tratamientos térmicos superficiales de los aceros. Clasificación de los mismos. Cementación. Mecanismo de la cementación. Tratamientos post-cementación. Nitruración. Mecanismo del endurecemiento por nitruración. Temple superficial. Otros tratamientos superficiales.
TEMA 12. Clasificación de los aceros Diferentes formas de presentación de los elementos de aleación en los aceros. Influencia de los mismos sobre la estructura y propiedades de los aceros. Clasificación de los aceros según su composición e según su utilización.
TEMA 13. Fundiciones. Generalidades sobre las fundiciones. Clasificación de las fundiciones en función de la microestructura. Fundición blanca: estructura y propiedades. . Fundición gris: mecanismo de formación, estructura y propiedades Fundiciones maleables, esferoidales y aleadas.
TEMA 14. El aluminio y sus aleaciones. Aluminio puro: propiedades y utilización. Influencia de los elementos de aleación. Clasificación de las aleaciones de aluminio :aleaciones para forja y aleaciones para moldeo. Tratamiento térmico de bonificado. Maduración natural y artificial.
TEMA 15. Aleaciones de cobre. Cobre puro: variedades técnicas, propiedades y aplicaciones. Influencia de los elementos de aleación. Clasificación de las aleaciones de cobre. Latones comunes y aleados. Bronces comunes, aleados y especiales. Tratamientos térmicos del cobre de sus aleaciones.
TEMA 16. Otras aleaciones metálicas. Titanio: propiedades y aplicaciones. Clasificación de las aleaciones de titanio. Magnesio y aieaciones de magnesio. Aleaciones de estaño. Aleaciones de níquel . Superaleaciones . Otras aleaciones industriales.
TEMA 17. Materiales cerámicos. Relaciones estructurales fundamentales. Propiedades y aplicaciones. Vidrios. El estado vítreo. Estructura y propiedades del vidrio. Refractarios: clasificación. Fabricación, propiedades y ensayos de los refractarios. Cementos: tipos y propiedades.
TEMA 18. Materiales polímeros Estructura, clasificación y tipología química de los polímeros. Degradación y estabilización de los polímeros. Comportamiento tipo caucho y viscoelástico. Propiedades de los polímeros. Principales materiales polímeros de aplicación industrial.
TEMA 19. Materiales compuestos Naturaleza y constituyentes de los materiales compuestos. Tecnologías de fabricación. Interfases. Propiedades y aplicacións de los materiales compuestos. Hormigón: tipos, características y propiedades.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prácticas de laboratorio A14 B1 9 9 18
Prueba objetiva A14 B2 B4 C1 12 36 48
Sesión magistral A14 C6 21 21 42
Solución de problemas A14 B1 B5 10 10 20
Taller A14 B7 11 11 22
 
Atención personalizada 0 0 0
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prácticas de laboratorio Se realizarán varias sesiones prácticas donde se llevarán a cabo diferentes Ensayos mecánicos (medida de dureza, ensayo de tracción,...), la construcción de diagramas de equilibrio, el estudio de la metalografía de aceros y fundiciones y medida de la templabilidad
Prueba objetiva Los exámenes constarán de dos partes, problemas y teoría en forma de preguntas cortas, cuestiones o temas, breves ejercicios numéricos y preguntas relacionadas con las clases prácticas de laboratorio.
Sesión magistral Se tratará de exponer en las mismas los aspectos más importantes de cada uno de los capítulos del programa.
Solución de problemas Se realizarán seminarios de problemas a base de entregar con suficiente antelación a cada seminario una colección de enunciados cuya resolución corresponde al alumno. En cada sesión del seminario se resolverán cuantas dudas o dificultades hayan surgido al alumnado.
Taller Constará de dos tipos de actividades.
En primer lugar se realizarán una serie de sesiones donde se resolverán las dudas del alumnado con respecto a preguntas teóricas planteadas en cuestionarios de autoevaluación previamente puestos a su disposición.
La otra actividad consistirá en la realización de un trabajo monográfico y en la defensa oral del mismo.

Atención personalizada
Metodologías
Descripción
La atención personalizada se realizará en las tutorías bien a iniciativa del alumnado para aclarar o resolver sus dudas o dificultades o bien a iniciativa del profesor convocando personalmente al alumnado cuando la ocasión lo requiera.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prueba objetiva A14 B2 B4 C1 Se podrán hacer exámenes parciales que tendrán carácter liberatorio para las convocatorias del curso presente siempre y cuando la calificación sea igual o superior a 5.0.
Los exámenes constarán de dos partes, problemas y teoría en forma de preguntas cortas, cuestiones o temas, breves ejercicios numéricos.
Las partes de Problemas y de Teoría tienen una ponderación del 50% y 50%, respectivamente, sobre la nota final. La calificación final será la media aritmética de ambas partes, siempre y cuando ninguna de ellas sea inferior a 4,0 puntos.
70
Prácticas de laboratorio A14 B1 Las sesiones prácticas en laboratorio son de obligada asistencia, e imprescindibles para poder aprobar la asignatura.
El alumnado queda exento de realizar aquellas prácticas que ya haya hecho en cursos anteriores, pero sí deberá repetir la evaluación de las mismas. Ésta se realizará conjuntamente a cada una de las pruebas objetivas programadas para el curso.
15
Taller A14 B7 La presentación y defensa del trabajo monográfico es obligatorio para poder superar la asignatura. La calificación del trabajo supondrá un 15 % de la final, siempre y cuando se haya obtenido en la prueba objetiva una nota igual o superior a 4.0 sobre 10.0. En caso de que la nota de la prueba objetiva fuera inferior, la calificación del tabajo no se sumaría. 15
 
Observaciones evaluación

La no presentación del trabajo y/o el no completar las prácticas de laboratorio obligatorias implicará una calificación final de No Presentado.

En el caso de celebrarse exámenes parciales, la condición necesaria para poder presentarse a los mismos se fijará en el momento de su convocatoria.


Fuentes de información
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.

Complementária


Recomendaciones
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Otros comentarios

Para ayudar a conseguir un entorno inmediato sostenido y cumplir con el objetivo de la acción número 5: “Docencia e investigación saludable y sustentable ambiental y social” del "Plan de Acción Green Campus Ferrol", se fomentará, en la medida de lo posible, que la entrega de los trabajos documentales que se realicen en esta materia se haga en formato virtual y/o soporte informático, a través de Moodle y sin necesidad de imprimirlos.

En caso de ser necesaria la entrega en papel se seguirán las siguientes pautas:

  1. No se emplearán plásticos
  2. Se realizarán impresiones a doble cara
  3. Se empleará papel reciclado
  4. Se evitará la impresión de borradores

Se incorpora perspectiva de género en la docencia de esta materia (se usará lenguaje no sexista, se utilizará bibliografía de autores de ambos sexos, se propiciará la intervención en clase de alumnos y

alumnas…)



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