NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE MONTERREY

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1 NOMBRE DE LA INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE MONTERREY MATERIA: TENDENCIAS EN MATERIALES Y PROCESOS S/T: T CLAVE: IN3101 SERIACIÓN: OBJETIVO DE LA MATERIA: Conocer las tendencias mundiales en el desarrollo de nuevos materiales y procesos de fabricación. LINEA CURRICULAR Ingeniería y Tecnología HTS: 3 HPS: 0 THS: 3 CRÉDITOS: 6 TIEMPO ESTIMADO Sem Sem NOMBRE Y OBJETIVO DE LA UNIDAD 1. Conocer los fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales. 2. Recordar las estructuras atómicas y tipos de enlaces y conocer su influencia en las propiedades de los materiales. 3. Conocer los tipos de estructuras cristalinas y amorfas. 4. Conocer los fenómenos de solidificación de materiales, movimientos de átomos e imperfecciones cristalinas. Sem 3 5. Conocer los procesos de fabricación de metales, así TEMAS Y SUBTEMAS 1.1. Introducción a la ciencia e ingeniería de materiales Tipos de materiales Avances recientes y tendencias futuras Diseño y selección de materiales Estructura atómica y enlaces 2.2. Tipos de enlaces atómico y molecular Estructuras cristalinas y amorfas Redes espaciales y celdas unitarias Redes Bravais Estructuras cristalina metálicas Factor de empaquetamiento atómico Indices de Miller Polimorfismo o alotropía Solidificación de materiales e imperfecciones cristalinas Soluciones sólidas metálicas Imperfecciones cristalinas Técnicas para identificación de microestructuras y defectos Propiedades mecánicas de ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Exposiciones del catedrático. Ejemplos de casos reales Evaluación continua del trabajo realizado por los alumnos Libros de Consulta: BIBLIOGRAFÍA 1. Smith, W.F., Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales, McGrawHill, 2004 (4ta. edición) 2. Askelad, D.R., Phulé, P.P., The Science and Engineering of Materials, Thomson, (4ta. edición) 3. Schackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Prentice Hall, 1996 (4ta. edición) 4. Hammond, C., The basics of crystallography and diffraction, Oxford University Press, Dieter, G.E., Mechanical Metallurgy, McGrawHill, 1976 (2nda. edición). 6. Avner, S.H., Introduction to Physical Metallurgy, McGrawHill, 1974 (2nda. edición). 7. Rodriguez, F., Principles of Polymer Systems, Taylor and Francis, 1996, (4ta. edición). 8. Chawla, K.K., Composite Materials, Springer Science, 1998, (2nda. edición).

2 24 28 Sem 4 31 al 04 Sem 5 07 al 11 como propiedades mecánicas básicas. 6. Conocer los mecanismos de falla de los metales y sus propiedades de servicio. 7. Conocer los tipos de aleaciones para ingeniería, propiedades, aplicaciones Proceso de fabricación de metales y aleaciones Tensión y deformación Ensayo de tracción y diagrama esfuerzo-deformación Pruebas de dureza Deformación plástica 5.7. Endurecimiento por disolución sólida Proceso de recristalización 6.1. Mecanismos de fallas de 6.2. Tipos de fractura y pruebas de impacto Prueba Charpy 6.4. Fenómeno de fatiga Fluencia y esfuerzo de ruptura Pruebas normalizadas de investigación de materiales (soldabilidad, maquinabilidad, templabilidad) Tribología ciencia de fricción y desgast 6.8. Mecanismos de corrosión Celdas galvánicas Protección contra la corrosión 7.1. Producción de hierro y acero Procesos siderúrgicos de aleaciones de fierro Proceso de alto horno 7.4. Sistema hierro-carbono Microestructuras del acero al carbono Tratamientos térmicos, diagramas de transformación y cambio en microestructuras Tratamiento Termoquímico (cementación, nitruración y parecidos) 7.8. Aceros de baja aleación Aleaciones de aluminio. 9. Asyby, M.F, Ferreira, P.J., Schodek, D.L., Nanomaterials, Nanotechnology and Design, BH, Kalpakjian, Serope; Manufacturing, Engineering & Technology ; Prentice Hall; 2005 Recursos de Internet: 1. An Engineering Student Survival Guide: R. M. Felder NCSU. 2. A to Z of Materials: 3. A to Z of Nanotechnology: Tabla periódica de elementos: 6. Conceptos de física: 7. Base de datos de propiedades de materiales: 8. Estructuras cristalinas (Naval Research Lab): cst- 9. JOM -The Greatest Moments in Materials Science and Engineering: Why Study Materials? sp

3 Sem 6 14 al 18 Sem 7 21 al 25 Sem 8 28 al 4 Mar Sem 9 7 Mar al 11 Mar 8. Conocer los métodos de producción de metales ferrosos y no ferrosos más comunes. Analizar y entender los diferentes procesos que involucran fundición de 9. Aprender los principios de fabricación de materiales metálicos por deformación plástica. 10. Conocer los procesos de unión de Aleaciones de cobre Aceros inoxidables Hierros fundidos Aleaciones de magnesio, titanio y níquel Aleaciones para propósitos especiales Fundamentos de fundición 8.2. Materiales para fundición 8.3. Fundición de aleaciones no ferrosas 8.4. Fundición en moldes de arena 8.5. Elementos de diseño de piezas fundidas y de proceso 8.6. Métodos no convencionales de moldeado 8.7. Fundición en moldes permanentes 8.8. Fundición por presión 8.9. Métodos especiales de fundición Diseño de piezas fundidas 9.1. Procesos de fabricación por deformación plástica 9.2. Laminado en frío y caliente 9.3. Rolado de Perfiles 9.4. Proceso de Forjado 9.5. Troquelado, estampado, embutido 9.6. Procesos de corte de metal. Procesos comunes de maquinado 9.7. Herramientas para maquinar 9.8. Máquinas de control numérico 9.9. Procesos especiales (láser, plasma) Fenómeno de sinterización Metalurgia de polvos Procesos de unión de metales Uniones mecánicas (remaches etc.) Uniones soldadas Métodos de inspección de uniones.

4 Sem Mar al 18 Mar Sem Mar al 25 Mar Sem Mar al 1 Abr 11. Conocer los materiales cerámicos tradicionales y de ingeniería. 12. Conocer los tipos de materiales políméricos, métodos de polimerización, procesamiemto y propiedades. 13. Biomateriales y materiales biodegradables Estructuras cristalinas de cerámicas simples El carbono y sus alótropos Procesamiento de cerámicos Cerámicos tradicionales y de ingeniería Propiedades mecánicas y térmicas Recubrimientos cerámicos Proceso de producción de botellas y productos parecidos Tipos de polímeros Reacciones de polimerización Cristalinidad en polímeros Termoplásticos de uso general y de ingeniería Termofijos Elastómeros Fabricación de polímeros Producción de juguetes de materiales plásticos Metales, cerámicos, polímeros y compuestos en aplicaciones biomédicas Materiales biodegradables Tendencias en materiales de empaque Sem 13 4 Abr al 8 Abr 14. Conocer los principios de construcción de materiales compuestos y sus propiedades. Sem Conocer los principios de la nanotecnología Introducción a los materiales compuestos Materiales compuestos en la naturaleza Procesos de fabricación de fibras Materiales compuestos de matrices poliméricas, cerámicas y metálicas Procesamiento de materiales compuestos Introducción a la nanotecnología.

5 11 Abr al 15 Abr Propiedades físicas a la nanoescala Tipos de nanomateriales Métodos de construcción Caracterización de nanomateriales Procesamiento de nanomateriales Aplicaciones de nanotecnología. RECURSOS DIDÁCTICOS: EVALUACIÓN: