DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE LOS MATERIALES, MECÁNICA APLICADA Y CONSTRUCCIÓN Materia: COMPORTAMIENTO Y SELECCIÓN DE MATERIALES 4º CURSO DE LA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES DE VIGO Programa de la asignatura correspondiente al año académico: 2004-05 Profesor responsable: Pendiente de Contratación Programa docente Código de la materia Nombre de la materia Centro/ Titulación Curso Tipo (Libre, Troncal, 304110802 Comportamiento y selección de materiales ETSEI 4º Obligatoria, Optativa Optativa) Alumnos matriculados (totales) Alumnos nuevos Créditos aula/grupo (A) Créditos laboratorio/grupo (L) Créditos prácticas/grupo (P) Número grupos Aula Número grupos Laboratorio Número grupos Prácticas Anual /Cuatrimestral Departamento Área de Conocimiento 3 3 1 2 Cuatrimestral Ingeniería de materiales, mecánica aplicada construcción Ciencia de los materiales e ingeniería metalúrgica y Lugar y Horarios de Aula Viernes Aula Grupo 1(L) Grupo 2(L) 09-11 15-18 18-21 Clases de aula: Aula 6 Laboratorio: Laboratorios docentes de Ciencia de Materiales. Lugar y Horarios de tutorías Lunes 9-11 16-18 Martes Miércoles Jueves Viernes Tutorías Tutorías Fecha de los exámenes oficiales La fecha y lugar del examen oficial de la asignatura se determinará mas adelante en la junta de escuela, información que se facilitará al alumno al inicio del curso escolar. PROFESORADO DE LA MATERIA (según POD): Nombre profesor/a Pendiente contratación A: Aula. L: Laboratorio. P: Prácticas. Código Créditos (indicando A, L o P) 3A y 6L TEMARIO de la Materia: (Tipo A, Tipo L, Tipo P) Previo: Los alumnos que opten por esta materia deben haber cursado “Fundamentos de Ciencia de Materiales” asignatura troncal de segundo curso de la titilación. Por tanto, deben poseer conocimientos básicos acerca de las principales propiedades de los materiales, y su importancia en el comportamiento en servicio de los materiales. Objetivo da materia: Esta materia puede considerarse formando parte de un bloque junto con Fundamentos de Ciencia de Materiales (troncal de 2º curso) y "Tecnología de Materiales I”, asignatura troncal que coincide en el mismo curso. En la primera, se imparten los conocimientos básicos relacionados con la estructura y propiedades de los materiales, en esta materia se abordan los aspectos relativos al comportamiento en servicio. Por último, en Tecnología se estudia el conformado y transformación de los materiales en piezas útiles. De esta forma, el que el alumno que curse ambas materias, adquirirá una visión amplia en este campo de la ingeniería. Tras una breve introducción en la que se recuerdan las características más relevantes de los distintos materiales y la importancia de la selección adecuada de los mismos, se divide la materia en dos unidades temáticas: en la primera se abordan 4 temas relacionados con el comportamiento y fallo en servicio. La segunda unidad, se inicia con una presentación de las herramientas empleadas en la selección de un material para una aplicación concreta, y en los últimos se desarrollan casos concretos de selección de materiales estructurales y funcionales. Temario de Aula Horas totales A = 30 Número de Temas=8 UNIDADES TEMÁTICAS 1.- Comportamiento en Servicio 2.- Selección de materiales TEMAS 0.- Introducción a la selección de los materiales 1.- Rotura mecánica de los materiales 2.- Corrosión y degradación de materiales 3.- Tribología: Desgaste, erosión, fricción. 4.- Análisis de fallos 5.- Criterios y herramientas para la selección de materiales: 6.- Selección de materiales estructurales: estudio de casos 7.- Selección de materiales funcionales: estudio de casos. Horas A Horas totais 2h 7h 8h 2h 1h 4h 3h 2A 18A+ 16,5L 10A + 7,5L 3h 6L (visitas) Temario de Laboratorio Horas totales L =30 Número de prácticas L =6 Práctica Contenido Duración 1 2 Fractografía: estudio de superficies de rotura Morteros y hormigones: ensayo de compresión. Evaluación del proceso de carbonatación. Corrosión y protección: métodos de estudio y evaluación Corrosión y protección: examen microscópico de probetas. Determinación de propiedades tribológicas Observación microscópica de: a) materiales resistentes al desgaste y b) materiales funcionales. Criterios y herramientas para la selección de materiales: mapas de selección, bases de datos. Empleo de programas de simulación en la selección de materiales: casos prácticos. Visita a un instituto relacionada con la caracterización de materiales y ensayo de materiales (AIMEN) Visita a empresa del sector 3h 3h 3 4 5 6 7 8 9 10 3h 3h 3h 3h 3h 3h 3h 3h REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Básicas "CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES" J. A. PEROSANZ ELORZ, Editorial: Dossat 2000, (2000). “CIENCIA DE MATERIALES: SELECCIÓN Y DISEÑO”, P. L. Mangonon, Pearson Educación, (2001) “Engineering Materials: Parts 1 and 2”. M.F. Ashby and D.R. Jones. Pergamon Press. 1991. Complementarias - Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, J.F. Shackelford, Prentice Hall, (1998) Materials Selection in Mechanical Desing M.F. Ashby. Pergamon Press, 1996 The Principles of Materials Selection for Engineering Desing P. L. Mangonon, Ed. Prentice Hall, 1999 Materials selection for Engineering Desing M.M. Farag, Ed. Prentice Hall, 1998 Selection and Use of Engineering Materials J.A. Charles, F.A. Crane, J.A.G. Furnes, Ed. Butterworth Heinemann, 1997 MÉTODO DOCENTE Y SISTEMA DE EVALUACIÓN: El método docente empleado será esencialmente expositivo por parte del profesor. Se fomentará la participación del alumno a través de la resolución de pequeños casos aplicados y problemas sencillos. El método participativo estará condicionado por el número de alumnos matriculados. Tipo de evaluaciones: La evaluación de la asignatura se realizará fundamentalmente a través de una prueba escrita que se realizará en la fecha oficialmente fijada. Esta prueba constará tanto de cuestiones teóricas como prácticas para evaluar los conceptos teóricos mínimos que deberá haber obtenido el alumno, así como la destreza desarrollada para seleccionar materiales para determinados usos. La docencia de laboratorio será evaluada de manera continua a lo largo de las prácticas, teniéndose en cuenta a la hora de dar la nota final de la asignatura. Criterios de evaluación: La calificación obtenida en el examen será puntuada sobre 10. La valoración concreta de cada uno de los ejercicios y cuestiones planteadas se hará constar en el propio examen. Temario de COMPORTAMIENTO Y SELECCIÓN DE MATERIALES 0.0. Introducción a la selección de materiales (2h A) Presentación de la asignatura: contenidos y evaluación. Revisión de propiedades básicas de los diferentes tipos de materiales. Consideraciones generales en la selección de materiales. Unidade 1: COMPORTAMENTO EN SERVICIO 1.1. Rotura mecánica de los materiales (7 A + 6L) Fractura dúctil y frágil. Tenacidad. Rotura por fatiga: Conceptos básicos, evaluación de la resistencia a fatiga, factores que influyen en la vida a fatiga. Rotura por fluencia en caliente: modos de rotura a alta temperatura, mecanismos, factores relacionados con la resistencia a la termofluencia. 1.2. Corrosión y Degradación de los materiales (8 A + 6L) Corrosión electroquímica de los metales: fundamentos termodinámicos y cinéticos. Tipos de corrosión: generalizada, corrosión galvánica, corrosión por picadura, corrosión en resquicio, intergranular. Efectos mecánicos en la corrosión. Métodos de protección. Corrosión a alta temperatura: característicias, aleaciones resistentes, métodos de protección. Degradación de materiais poliméricos. Degradación de materiais cerámicos. 1.3. Tribología: Rozamiento y desgaste (2 A + 4,5L) Rozamiento y desgaste: tipos, mecanismo y factores de influencia. Lubricantes: viscosidad y otras propiedades. Materiales para aplicaciones sometidas a desgaste. 1.4. Análisis de fallos (1 h A) Metodología del análisis de fallos. Casos prácticos. PRÁCTICAS DE LABORATORIO: 1.- Fractografía: estudio de superficies de rotura (3h) 2.- Morteros y hormigones: ensayo de compresión. Evaluación del proceso de carbonatación (3h). 3.- Corrosión y protección: métodos de estudio y evaluación (3h) 4.- Corrosión y protección: examen microscópico de probetas (3h) 5.- Determinación de propiedades tribológicas (3h) 6a.- Observación microscópica de materiales resistentes al desgaste (1,5h) Unidade 2: SELECCIÓN DE MATERIALES 2.1. Criterios y herramientas para la selección de materiales (4 A + 3L) Eficiencia de los materiales: Propiedades compuestas. Mapas para la selección de materiales. Criterios económicos. Fuentes de información: Manuales de propiedades de materiales. Bases de datos. Sistemas expertos. 2.2. Selección de materiales estructurales: estudio de casos (3 A + 3L) Materiales para vigas y columnas. Materiales para depósitos. Casos de la industria del transporte: automóvil y aeronáutica. 2.3. Selección de materiales funcionales: estudio de casos (3 A + 1,5L) Selección de materiales en medicina. Selección de materiales electrónicos y magnéticos. PRÁCTICAS DE LABORATORIO: 7.- Criterios y herramientas para la selección de materiales: mapas de selección, bases de datos. 6b.- Observación microscópica de materiales funcionales 8.- Empleo de programas de simulación en la selección de materiales: casos prácticos. Como complemento a la formación del alumno se proponen la realización de dos visitas a empresas relacionadas con los temas tratados en la materia. 9.- Visita a un instituto especializado en la caracterización y ensayo de materiales (AIMEN) 10.- Visita a empresa del sector.