INGENIERÍA AERONÁUTICA: INGENIERÍA DE MATERIALES II SÍLABO

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1 I. DATOS GENERALES INGENIERÍA AERONÁUTICA INGENIERÍA DE MATERIALES II SÍLABO 1.1 ASIGNATURA : Ingeniería de Materiales II 1.2 CÓDIGO : PRE-REQUISITO : Ingeniería de Materiales I ( ) 1.4 HORAS SEMANALES : TEORÍA : PRÁCTICA : N DE CRÉDITOS : CICLO : VI 1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio 1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total 1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas 1.10 EXAMEN SUSTITUTORIO : 01 Semana II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA El curso de Ingeniería de Materiales II pertenece al área de formación Profesional. Es de naturaleza teórico práctica. Su propósito es orientar y proporcionar al alumno los conocimientos sobre la ciencia, tecnología e ingeniería de los materiales, para que adquiera la capacidad de aplicarlos en la investigación, proyectos y realizaciones prácticas. Las clases teóricas tienen como propósito, el desarrollo del aprendizaje, que permiten al estudiante conocer, conceptualizar, dominar y aplicar con un centrado criterio los tópicos considerados en las unidades de aprendizaje. Con las clases prácticas y talleres, se debe lograr que los estudiantes puedan resolver los problemas típicos que se presentan en las piezas, partes o elementos de estructuras, motores, y accesorios de las aeronaves, materia de su profesión. El Contenido del curso ha sido organizado en seis (06) unidades de aprendizaje: 1.- Sistema de materiales para la fabricación de 2.- Sistema de aleaciones para la fabricación de 3.- Sistema de aleaciones ferrosas. 4.- Sistema de aleaciones de aluminio. 5.- Sistema de aleaciones de magnesio. Página1

2 6.- Sistema de aleaciones de titanio. 7.- Sistema de superaleaciones. 8.- Sistema de aleaciones criogénicas. 9.- Sistema de materiales poliméricos Sistema de materiales cerámicos Sistema de materiales compuestos. III. COMPETENCIA La Asignatura de Ingeniería de Materiales II, está concebida para desarrollar en el profesional en formación las siguientes competencias: Competencia del conocimiento: Conoce las leyes de constitución interna de los átomos, los principios de los enlaces moleculares, y la constitución del estado cristalino de los materiales. Asimismo, conoce los medios analíticos para la caracterización de los materiales y sus imperfecciones, el comportamiento del material a las acciones energéticas externas mecánicas y térmicas en los materiales, los diferentes sistemas de aleaciones de mayor aplicación en la industria aeronáutica. Competencia actitudinal: Desarrollar un modo de enfoque analítico y de aplicación lógica de los conocimientos teóricos asociados al comportamiento de los materiales metálicos, poliméricos, cerámicos y compositos, utilizados en las piezas, partes o elementos estructurales y no estructurales de las Competencia Aptitudinal: Aplicar en forma segura los conocimientos de las características y propiedades de los materiales aeronáuticos, tanto en el diseño como en la reparación o recuperación de piezas o partes de IV. CAPACIDADES 1. Sistema de materiales para la fabricación de aeronaves: Conoce, analiza, comprende y aplica las características y propiedades de los materiales metálicos, poliméricos, cerámicos, y compositos, en función de los elementos químicos que contienen, de los enlaces moleculares establecidos, y estructuras cristalinas generadas. 2. Sistemas de aleaciones ferrosas: En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de caracterizar a los sistemas de aleaciones ferrosas productos de los procesos siderúrgicos, tales como: Aceros estructurales, Aceros inoxidables y Aceros criogénicos. 3. Sistemas de aleaciones no ferrosas: En este capítulo conocerá, analizará y determinara las propiedades de los sistemas de aleaciones no ferrosas tales como: Aleaciones de aluminio, Aleaciones de magnesio, Aleaciones de titanio, Aleaciones criogénicas, Superaleaciones. 4. Sistemas de materiales poliméricos: Página2

3 En este capitulo, el alumno conocerá, interpretara, y analizara, las características y propiedades de los materiales en base polímero tales como: Elastómeros y Polímeros termoplásticos. 5. Sistemas de materiales cerámicos: En este capítulo, el alumno conocerá, interpretara, y analizara, las características y propiedades de los materiales cerámicos. 6. Sistemas de materiales compuestos: En este capítulo, el alumno conocerá, interpretara, y analizara, las características y propiedades de los materiales compuestos en base polímero, en base metálico y en base cerámico. V. METODOLOGÍA Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo. Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben investigar sobre los diferentes temas tratados. En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos metodológicos: 1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico. Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y estimulará la intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y trabajos prácticos (problemas) de diferentes niveles de complejidad, para que los alumnos investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal. 2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva consulta al profesor responsable de la asignatura. 3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas), monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la Tecnología de la Información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIA y Correo Electrónico). VI. EVALUACIÓN El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas, ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación. Página3

4 Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital importancia la asistencia a clases. Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases, gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la normatividad expresada en el Reglamento de la UAP. La Modalidad de Evaluación será la siguiente: - Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP, contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en clases, Prácticas Calificadas. Seminarios de discusión, Trabajos de investigación, experimentación u observación. Trabajos de producción, Elaboración de proyectos, Exposiciones, Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas. - Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico -práctico de conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. - Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente: Descripción Ponderación Porcentaje Examen Parcial Peso 3 30% Examen Final Peso 3 30% Trabajo Académico Peso 4 40% - Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico -práctico de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito. La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder el reemplazo, se recalculará la nueva nota final. Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal. Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos. Página4

5 Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5) como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno. VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS Unidad N 1: Introducción a la ingeniería de materiales para vehículos aeroespaciales. Materiales para partes estructurales de aeronaves, motores y accesorios. Capacidad N 1: Conoce, distingue, interioriza y comprende claramente los materiales utilizados para la fabricación de piezas estructurales y no estructurales de aeronaves en general. Tipo de sesión: Exposición dialogada Ingeniería de materiales Conoce, distingue, Principios y aplicaciones interioriza, familiariza y de los conceptos de comprende claramente los ingeniería de materiales. conceptos de materiales Materiales para partes para estructurales de Materiales para partes de motores de Materiales para accesorios de. Los emplea y conoce las ventajas y limitaciones de los diferentes materiales industriales. Resuelve problemas de aplicaciones prácticas y comprueba las realidades de la fabricación de Participa activamente en los casos prácticos de talleres y laboratorios. Desarrolla un espíritu crítico, analítico y constructivo. Muestra predisposición por su auto aprendizaje. Reflexiona sobre la, realizando preguntas y buscando Unidad N 2: Diagrama de fases del sistema de aleaciones hierro-carbono: Capacidad N 2: Conoce el concepto de cómo está estructurado el diagrama de fases del sistema de aleaciones hierro-carbono. Página5

6 Fases del hierro. Líneas de equilibrio. Transformaciones de fase. Límites de los aceros y hierros fundidos. Comprende y analiza los conceptos referidos a los diagramas de fases. Utiliza los métodos analíticos para la solución de problemas Plantea y reconoce las ventajas y limitaciones de los métodos utilizados. Participa activamente en los casos prácticos Desarrolla un espíritu crítico y constructivo. Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la relacionando con la realidad de las aplicaciones. Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a Unidad N 3: Hierros fundidos: Clases, propiedades y aplicaciones. Aceros al carbono: clases, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 3: Conoce las características y propiedades de los hierros fundidos y aceros al carbono. Clases, características, propiedades y aplicaciones de los hierros fundidos. Clases, características, propiedades y aplicaciones de los aceros al carbono. Comprende y analiza los conceptos de los hierros fundidos y aceros al carbono. Diseña los aceros al carbono para vehículos aeronáuticos. Participa activamente en los casos prácticos de solución de problemas. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo cuando es participe de la solución de casos prácticos. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la realizando preguntas y buscando. Unidad N 4: Aceros estructurales: Clases, características, propiedades y aplicaciones. Página6

7 Capacidad N 4: Conoce y aplica los aceros estructurales al carbono y aleados para la fabricación de partes u elementos estructurales de Conceptos de los Comprende y analiza a aceros estructurales. los aceros estructurales y Resistencia a la fatiga de su utilidad en la fabricación los aceros estructurales. de partes de Características, Resuelve problemas y propiedades y aplicaciones plantea soluciones sobre de los aceros estructurales. las propiedades de los aceros estructurales para contrarrestar fatigamiento de material. Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y METALS HANDBOOK ( ASM- USA). Participa activamente en los casos prácticos de solución de problemas. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo cuando es participe de la solución de casos prácticos. Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje. Reflexiona sobre la realizando preguntas y buscando. Unidad N 5: Aceros inoxidables: clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 5: Conoce y aplica las características y propiedades que confieren los sistemas de aceros inoxidables, en la fabricación de piezas para vehículos aeronáuticos. Página7

8 Clasificación de los Comprende, analiza y aceros inoxidables. aplica las características Características y y propiedades de cada clase de aceros propiedades de cada clase inoxidables. Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o de aceros inoxidables. Aplicaciones de los aceros inoxidables en la fabricación de partes de comprueba sus aplicaciones en la industria aeronáutica.. Participa activamente en los casos prácticos que analizan estructuras cristalinas.. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de los estados cristalinos. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 6: Sistemas de aleaciones de aluminio: Clases, estados microestructurales, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 6: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de aluminio para la fabricación de piezas de Clasificación de los sistemas de aleaciones de aluminio. Características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de aluminio. Comprende y analiza las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de aluminio. Estados microestructurales de las aleaciones de aluminio. Interpreta las propiedades que confieren los diferentes estados microestructurales. Participa activamente en los casos prácticos que analizan la microestructura de los materiales metálicos. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de los análisis metalográficos. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Página8

9 Unidad N 7: Sistemas de aleaciones de cobre: Clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 7: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de cobre en función de sus estados microestructurales. Clases de los sistemas de aleaciones de cobre. Características y propiedades de cada clase de aleaciones cobre. Estados microestructurales de las aleaciones de cobre. Aplicaciones en vehículos aeronáuticos. Utiliza las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de cobre para fabricar partes de Interpreta los estados microestructurales de las aleaciones de cobre a fin de diseñar partes de Participa activamente en los casos prácticos que analizan construcciones en elementos aeronáuticos. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 8 Continúa el tema anterior Examen parcial Unidad N 9: Sistemas de aleaciones de magnesio: Clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 9: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de magnesio en función de sus estados microestructurales. Página9

10 Clases de los sistemas de aleaciones de magnesio. Características y propiedades de cada clase de aleaciones magnesio. Estados microestructurales de las aleaciones de magnesio. Aplicaciones en vehículos aeronáuticos. Utiliza las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de magnesio para fabricar partes de Interpreta los estados microestructurales de las aleaciones de magnesio a fin de diseñar partes de Participa activamente en los casos prácticos que analizan construcciones en elementos aeronáuticos. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 10: Sistemas de aleaciones de titanio: clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 10: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de titanio en función de sus estados microestructurales. Clases de los sistemas de aleaciones de titanio. Características y propiedades de cada clase de aleaciones titanio. Estados microestructurales de las aleaciones de titanio. Aplicaciones en vehículos aeronáuticos. Utiliza las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones de titanio para fabricar partes de Interpreta los estados microestructurales de las aleaciones de titanio a fin de diseñar partes de Participa activamente en los casos prácticos del diseño de aleaciones para la fabricación de partes de Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la complementaria Página10

11 Unidad N 11: Sistemas de aleaciones criogénicas: clases, caracteristicas, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 11: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de aleaciones criogénicas, para la fabricación de piezas de aeronaves en trabajos por debajo de 0ºc. Utiliza las características y Clases de los sistemas de propiedades de las aleaciones criogénicas. diferentes clases de Características y propiedades de cada clase de aleaciones criogénicas. Estados microestructurales de las aleaciones criogénicas. Aplicaciones en vehículos aeronáuticos. aleaciones criogénicas para fabricar partes de Interpreta los estados microestructurales de las aleaciones criogénicas a fin de diseñar partes de Participa activamente en los casos prácticos de interpretación de las transformaciones de fase utilizando los diagramas de fases y lo diagramas TTT de aleaciones. Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 12: Sistemas de superaleaciones: clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 12: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de superaleaciones, para la fabricación de piezas de zona caliente de motores de Página11

12 Clases de los sistemas de Utiliza las características Participa activamente en superaleaciones. y propiedades de las los casos prácticos de Características y diferentes clases de adecuación de propiedades de cada clase superaleaciones para propiedades mecánicas, fabricar partes de zona térmicas y químicas de de caliente de motores de las aleaciones mediante superaleaciones. tratamientos térmicos. Estados microestructurales Interpreta los estados Desarrolla un espíritu de las superaleaciones. microestructurales de las crítico y constructivo a Ap superaleaciones a fin de cerca de las licaciones en diseñar partes de zona construcciones observadas vehículos aeronáuticos. caliente de motores. en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 13: Sistemas de materiales poliméricos: clases, características, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 13: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de materiales poliméricos, para la fabricación de piezas de Página12

13 Clases de los sistemas de Utiliza las características Participa activamente en materiales poliméricos. y propiedades de las la interpretación de los Estados microestructurales. diferentes clases de procesos y Características y polímeros para fabricar productos siderúrgicos, a propiedades de polímeros partes de fin de identificar a los elastómeros, termoplásticos Diseña el tipo de aceros y hierros y fibrosos. polímero elastómero y fundidos según el termoplástico para una diagrama de fases Aplicaciones en vehículos determinada aplicación en hierro-carbono.. aeronáuticos. aeronave. Desarrolla un espíritu Diseña el tipo de material crítico y constructivo a fibroso: carbono, boro, cerca de las vidrio. construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 14: Sistemas de materiales cerámicos: clases, caracteristicas, propiedades y aplicaciones. Capacidad N 14: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de materiales cerámicos, para la fabricación de piezas de zona caliente de motores. Página13

14 Clases de los sistemas de Utiliza las características Participa activamente en materiales cerámicos. y propiedades de las la toma de decisiones Estados microestructurales. diferentes clases de para la fabricación de Características y cerámicos para fabricar partes de aeronaves, de propiedades de partes de zona caliente los diferentes aceros de motores. estructurales e inoxidables. materiales cerámicos. Diseña el tipo de material Desarrolla un espíritu Aplicaciones en cerámico para una crítico y constructivo a zona caliente de motores. determinada aplicación en cerca de las zona caliente de motores. construcciones observadas en la realidad. Muestr pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 15: Sistemas de materiales compositos para bajas temperaturas: clases, características, propiedades y aplicaciones. Duración: Cinco horas semanales Capacidad N 15: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de materiales compuestos, para la fabricación de piezas de Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa Página14

15 Clases de los sistemas de Utiliza las características Participa activamente en la materiales compuestos. y propiedades de las utilización de las Compasitos para bajas diferentes clases de aleaciones de temperaturas. materiales compuestos aluminio en la fabricación Reforzamiento con fibras. para fabricar partes de de partes de Aplicaciones en Diseña el tipo de material Desarrolla un espíritu compuesto para una crítico y constructivo a determinada aplicación a cerca de las bajas temperaturas. construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 16: Sistemas de materiales compositos altas temperaturas: clases, características, propiedades y aplicaciones. Duración: Cinco horas semanales Capacidad N 16: Conoce y aplica las características y propiedades de las diferentes clases de materiales compuestos, para la fabricación de revestimientos de piezas de zona caliente de motores de Página15

16 Clases de los sistemas de Utiliza las características Participa activamente en materiales compuestos y propiedades de las la toma de decisiones para para altas temperaturas. diferentes clases de la selección de las Aplicaciones en piezas de materiales compuestos superaleaciones y las zona caliente de motores. para fabricar partes de aleaciones criogénicas zona caliente de motores. para la fabricación de Diseña el tipo de material partes de. compuesto para una Desarrolla un espíritu determinada aplicación a crítico y constructivo a altas temperaturas. cerca de las construcciones observadas en la realidad. Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje. Reflexiona sobre la Unidad N 17 Examen Final Unidad N 18 Examen Sustitutorio VIII.- BIBLIOGRAFIA METALS HANDBOOK (ASM- USA ) Apuntes del docente P PPueblo Libre, Marzo del Página16