Programa - Asociación Argentina de Químicos Analíticos

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
UBA
Paseo Colón 850, Ciudad Autónoma de Buenos Aires (C1063ACV), Argentina
Tel.: +54-11-4343-0092/2775 Ext.: 380/382
METALOGRAFÍA DE MATERIALES ARQUEOLÓGICOS
Curso de Complementación
Dirigido: A investigadores, estudiantes avanzados y graduados universitarios dedicados al
estudio y conservación de objetos metálicos arqueológicos.
Duración: 48 hs.
Costo: $400
Estudiantes FIUBA no pagan arancel.
Alumnos de otras facultades consultar por becas.
Docentes:
Ing. Horacio De Rosa
M.Sc. Lic. Fabiana Saporiti
Ayudantes: Ing. Lorena Diaz Perdiguero, Nicolás C. Ciarlo
Inicio: 26 de agosto de 2010
Horario Propuesto: jueves de 16-20 hs.
Modalidad: Teórico - Práctico
Modo de Aprobación: Examen final (Asistencia mínima del 75%)
Certificados: Asistencia / Aprobación
Consultas e inscripción: emetalur@fi.uba.ar, CC: mecanica@fi.uba.ar, hderosa@fi.uba.ar
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Objetivo
El objetivo del presente curso es introducir al investigador en el conocimiento de la
estructura de los metales, en relación con sus propiedades y desarrollar los fundamentos de
las técnicas básicas de caracterización, para la identificación de procesos de fabricación
históricos, e identificación de las modificaciones producidas por el uso y deterioro del
medio a través del tiempo.
Temario sintético
Uniones químicas, estructura cristalina y amorfa, defectos de las estructuras.
Propiedades de los metales y su relación con la estructura. Fundamentos y aplicación de
técnicas de caracterización de la estructura. Difusión. Diagrama de fases y microestructura.
Materiales ferrosos y no ferrosos. Transformaciones de la estructura de los metales.
Principios de tratamientos térmicos. Deformación plástica y fractura.
Métodos de fabricación de piezas metálicas. Degradación de los materiales por el uso y por
efecto del medio (corrosión y desgaste).
Prácticas de Laboratorio: Observación de piezas, ensayos mecánicos y aplicación global de
técnicas en la resolución de un problema concreto.
Programa Analítico
1- La Formación de la Estructura
1.1- Orden Químico y Topológico
Enlaces atómicos. Tipos de enlaces. El orden de corto y largo alcance.
Sólidos cristalinos y amorfos. Polimorfismo y alotropía.
El cristal metálico. Identificación de los elementos característicos de una red cristalina.
Estructura policristalina de los metales. Borde de grano, tamaño de grano.
Defectos de los sistemas cristalinos. Soluciones sólidas, compuestos intermetálicos,
aleaciones.
1.2- Diagramas de Fase y Microestructuras
Diagramas de fases de sistemas binarios.
Solidificación. Formación de la microestructura. Estructura de colada, micro y macro
segregación.
Diagramas de equilibrio de aleaciones arqueológicas.
2- Caracterización de la Estructura
Difracción de rayos X.
Técnicas metalográficas. Selección, extracción y preparación de muestras para macro y
microscopía. Desbaste, pulido y ataque. Reactivos de ataque: Tipos, usos y aplicaciones.
Metalografía de réplicas.
Microscopia óptica y electrónica. Análisis químico. Alcances y aplicaciones.
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3- Propiedades de lo Metales
3.1- Difusión
Fenomenología de la difusión. Mecanismos.
Factores que modifican la difusión.
Importancia de la difusión en los procesos Metalúrgicos.
3.2- Propiedades Físicas y Químicas
Propiedades eléctricas: Conductores, aislantes y semiconductores. Dependencia con la
temperatura.
Propiedades magnéticas: Magnetización y susceptibilidad magnética. Ferromagnetismo,
diamagnetismo y paramagnetismo. Transición magnética con la temperatura.
Propiedades térmicas: Conducción térmica. Coeficiente de dilatación térmica. Capacidad
calorífica.
Propiedades ópticas: Índice de refracción, reflectancia, brillo y transparencia.
Propiedades
Químicas:
Configuración
electrónica,
afinidad
electrónica
y
electronegatividad.
3.3- Propiedades Mecánicas
Comportamiento mecánico de los metales y su relación con la estructura.
Elasticidad, Plasticidad, Resistencia, Tenacidad y Dureza. Ensayos.
Mecanismos de deformación. Mecanismos de endurecimiento de los metales.
4- Tecnología Metalúrgica: Fundamentos y Desarrollo Histórico
Fundamento de las técnicas metalúrgicas. Minerales de origen. Breve reseña de los métodos
de extracción y procesamiento.
Métodos de fabricación de piezas metálicas. Fusión y moldeo. Moldes de tierra, coquilla
y cera perdida.
Evolución histórica de la fabricación de ferro aleaciones.
Metalurgia de Cobre, bronces y latones.
Otras aleaciones: Plomo, Oro y Plata.
Visita a fábrica de Moldeo.
5- Modificación de la Microestructura
Influencia de la velocidad de enfriamiento. Principio de los tratamientos térmicos.
Recristalización con deformación plástica previa. Recristalización alotrópica.
Envejecimiento.
6- Degradación de los Materiales
Corrosión química y electroquímica. Tipos de corrosión. Mecanismos. Influencia del medio
ambiente.
Tipos de Desgaste. Mecanismos.
Fractura de materiales. Fractura dúctil y frágil (ensayos). Fatiga. Fractografía.
Comportamiento mecánico de los metales a alta temperatura.
7- Casos particulares
Presentación y análisis de casos particulares de interés histórico.
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Bibliografía general1
AA.VV., 2003. Técnicas Metalográficas (Apuntes del Curso). Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Buenos Aires. Argentina.
ASM Handbook, 1992. Alloy Phase Diagrams, ASM International, Vol. 3. EE.UU.
ASM Handbook, 1995. Metallography and Microstructures, ASM International, Vol. 9.
EE.UU.
D. Askeland, 1998. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Thomson Editores, México.
V. F. Buchwald, 2005. Iron and steel in ancient times, The Royal Danish Academy of
Sciences and Letters. Copenhague.
W. D. Callister, 1995. Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Reverté. Barcelona.
J. R. Galvele y G. Duffó, 2008. Degradación de materiales, Jorge Baudino Ediciones.
Buenos Aires.
L. R. González, 2004. Bronces sin nombre. Fundación CEPPA. Buenos Aires.
A. P. Guliáev, 1978. Metalografía, MIR. Moscú.
D. Hamilton, 1996. Basic Methods of Conserving Underwater Archaeological Material,
Culture Naval Historical Center. EE.UU.
J. Henderson, 2000. Science and Archaeology of Materials: An Investigation of Inorganic
Materials, Bell & Bain. Reino Unido.
G. L. Kehl, 1954. Fundamentos de la práctica Metalografica, Aguliar.
N. Lindenvald, 1980. La Estructura de los Metales, Geminis. Buenos Aires.
L. E. Samuels, [1980] 2003. Light microscopy of carbon steels, ASM International. EE.UU.
J. F. Shackelford, 1995. Introducción a los Materiales para Ingenieros, Prentice Hall
Hispano americana S.A. México.
R. F. Tylecote, 1976. A History of Metallurgy, The Metals Society.
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Durante el curso se dispondrá de bibliografía específica sobre distintos casos de estudio y temas puntuales
de metalurgia histórica y arqueológica.
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