Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Estudio de materiales de ingeniería. Tratamientos. Ensayos. Criterios de selección.

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1 ASIGNATURA: FUNDAMENTOS DE CIENCIAS DE MATERIALES Código: Titulación: Ingenierio Industrial Curso: 2º - 1º C Profesor(es) responsable(s): Fernando I. del Río Astorqui Departamento: Ingeniería de Materiales y Fabricación Tipo (T/Ob/Op): T Créditos (T+P): Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Estudio de materiales de ingeniería. Tratamientos. Ensayos. Criterios de selección. Objetivos de la asignatura: - Motivar al alumno en el estudio de los materiales para ingeniería. - Dar una visión general de la relación entre estructura y propiedades de los materiales. - Relacionar como los métodos de transformación afectan a las propiedades finales de los materiales. - Presentar a los alumnos los principales grupos de materiales estructurales. Materias relacionadas con esta asignatura: - Física General. - Química General. - Matemáticas General. Programa de la asignatura A. Programa de Teoría: TEMA 0: INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES Ciencia e Ingeniería de Materiales Clasificación de Materiales Evolución de los Materiales en Ingeniería Nuevos materiales. TEMA 1: ESTRUCTURA CRISTALINA DE LOS MATERIALES Sistemas Cristalinos y Redes Estructura Cristalina de los Materiales: Estructura de los Metales Estructura de las Cerámicas Estructura de los Polímeros 1.3.-Determinación de la Estructura Cristalina: Ley de Braga Métodos de Difracción de Rayos X Polimorfismo, Alotropía e Isomorfismo:

2 Alotropía en el Carbono Alotropía en el Hierro. TEMA 2: TEMA 3: TEMA 4: TEMA 5: TEMA 6: TEMA 7: IMPERFECCIONES CRISTALINAS Introducción y clasificación Defectos Puntuales Vacantes Defectos Itersticiales Defectos Sustitucionales Defectos Lineales Dislocaciones de Arista o Borde Dislocaciones de Tornillo Defectos Superficiales Maclas Bordes de Grano Mecanismos de Endurecimiento Endurecimiento por Deformación Endurecimiento por Disolución Sólida Endurecimiento por Reducción del Tamaño de Grano Endurecimiento por Precipitación de Segundas Fases. FORMACIÓN Y NATURALEZA DE LAS ALEACIONES Introducción Disoluciones Sólidas Compuestos de Aleación Clasificación de las Aleaciones de Ingeniería. PROPIEDADES TÉRMICAS Y PROCESOS DE DIFUSIÓN Propiedades Térmicas Mecanismos de Difusión Layes de Fick Autodifusión e Interdifusión Aplicaciones Industriales Cementación Dopado de Silicio. PROPIEDADES MECÁNICAS Acción de una Carga sobre un Metal Fractura Dúctil y Frágil Deformación y Fractura en Monocristales y Policristales Influencia del Tiempo, Temperatura y Velocidad de Aplicación de las Cargas. SOLIDIFICACIÓN Mecanismos de Cristalización Velocidades de Nucleación y Crecimiento Estructura Granular Morfología Dendrítica Defectos de Solidificación. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO Introducción Regla de las Fases de Gibbs Construcción de los Diagramas de Fases Reacciones Invariantes Tipos de Diagramas de Fases: Solubilidad Total en Estado Líquido Insolubilidad Total en Estado Sólido con Eutéctico Solubilidad Parcial en Estado Sólido con Eutéctico Diagrama de Fase con Peritéctico Diagrama de Fase con Compuestos Intermetálicos.

3 Diagrama de Fase Ternario. TEMA 8: TEMA 9: DIAGRAMA HIERRO-CARBONO Introducción Componentes Estructurales en Equilibrio Clasificación de las Aleaciones Fe/C Aceros: Clasificación Análisis Microestructural de Diversos aceros Fundiciones: Diagrama Fe-grafito Clasificación de las Fundiciones Análisis Microestructural de Diversas Fundiciones. TRATAMIENTOS TÉRMICOS EN ALEACIONES Teoría de los tratamientos térmicos. Diagramas TTT Tratamientos térmicos en aleaciones metálicas Diagramas de transformación isotérmica de la austerita Diagramas de transformación por enfriamiento continuo Tratamientos termoquímicos. 2º Parte: MATERIALES METÁLICOS TEMA 10: TEMA 11: TEMA 12: INTRODUCCIÓN A LOS ACEROS Materias primas en la siderurgia Baterías de COK Sinterización El horno alto Diagramas de equilibrio CO/CO Estabilidad de los óxidos-chaudron Convertidores Colada continua Colada en vacío Metalurgia secundaria en cuchara. CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS Introducción Hierro Propiedades físicas de los aceros Constituyentes microscopicos de los aceros Constituyentes microscópicos de las fundiciones Clasificación de los aceros. ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LOS ACEROS Introducción Influencia de los elementos de aleación Efectos sobre los campos ferríticos y austeníticos Influencia sobre la solubilidad máxima de la austenita Acción sobre el carbono Tamaño de grano Influencia sobre las propiedades mecánicas de los constituyentes de los aceros Influencia cinética de la descomposición de la austerita Influencia en el tamaño de grano de la austerita Influencia en la transformación martensítica Influencia en las transformaciones durante el revenido.

4 TEMA 13: TEMA 14: TEMA 15: TEMA 16: TEMA 17: ACEROS AL CARBONO DE CONSTRUCCIÓN Generalidades Características mecánicas deseables en estos aceros. Efecto del C Influencia del carbono y del manganeso Concepto de carbono equivalente-soldabilidad Normas de aplicación Influencia de la acritud en las características mecánicas Normalizado Recocido de austenización Recocidos subcríticos. ACEROS DE ALTA RESISTENCIA Justificación Profundidad de temple Aumento del tamaño de grano Clasificación Temple Recocido Aplicaciones. ACEROS DE CEMENTACIÓN Tamaño De grano potencial Aceros de alta aleación Acero de media aleación Aceros de baja aleación Aceros al carbono Selección de aceros en función del tipo de uso. ACEROS INOXIDABLES Introducción. Antecedentes Definiciones Influencia de los elementos de aleación Sistema Fe-Cr Sistema Fe-Ni Influencia de otros elementos especiales Clasificación de los aceros inoxidables según su estructura Aceros inoxidables ferríticos Aceros inoxidables martensíticos Aceros inoxidables austeníticos Aceros austero-ferríticos Corrosión en aceros inoxidables. CORROSIÓN Corrosión. Tipos Corrosión intergranular Carburos. Disolución de carburos Aceros sensibilizados Aceros estabilizados Corrosión general Corrosión bajo tensiones corrosión alveolar Corrosión por picaduras Otros tipos de corrosión.

5 B. Programa de Prácticas (resumido): (Añada tantas filas como considere necesario) Denominación de la práctica Duración (h) Tipo de práctica (Aula, laboratorio, informática) Ubicación física (sede Dpto., aula informática,...) Ensayos No Destructivos 4 Laboratorio Departamento Ensayos Mecánicos 4 Laboratorio Departamento Materialografía 4 Laboratorio Departamento Tratamientos Térmicos 4 Laboratorio Departamento C. Bibliografía básica: Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.D. Callister, Jr. Ed. Reverte. Fundamentos de Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.F.Smith. Ed. McGraw Hill. Tercera Edición. Apuntes de Fundamentos de Ciencia de Materiales. José Ojados Roca y Gines Martínez Nicolás. Introducción al Conocimiento de los Materiales. Segundo Barroso. UNED Ediciones. Siderurgia. Félix Aranguren. D. Evaluación del alumno: Examen tipo test de 20 preguntas con cuatro posibilidades. 40% del total de la nota. Examen escrito 6-7 preguntas de teoría, cuestiones y7o problemas. 60% de la nota. Examen de prácticas 8 cuestiones. Eliminatorio para superar la asignatura. Realización de las prácticas obligatorias para superar la asignatura.