UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Aragón Ingeniería Mecánica Programa de Asignatura NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES (L) PLAN 2007 Tipo de asignatura: Teórico-Practico Clave: Créditos: 11 Carácter: Obligatoria Semestre: Cuarto Duración del Curso Semanas: 16 Área de Conocimiento: Manufactura Horas: 104 Horas/Semana Teoría: 4.5 Práctica: 2.0 MODALIDAD: CURSO-LABORATORIO SERIACIÓN INDICATIVA Físico Química (L). PRECEDENTE: SERIACIÓN INDICATIVA SUBSECUENTE: Análisis Matemático de Procesos de Manufactura y Procesos de Conformado de Materiales (L), Ingeniería de Procesos Industriales, Biomateriales. OBJETIVO DEL CURSO: Proporcionar al alumno la información necesaria que le permitan entender los principios que rigen el comportamiento de cerámicos, polímeros compuestos, así como sus propiedades y aplicaciones, con el fin de posibilitar la selección tanto del material como de los métodos que permitan mejorar sus características y prevenir su deterioro. No. Nombre Horas Teoría Practica I ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES II COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS MATERIALES III DIFUSIÓN EN SÓLIDOS IV TRANSFORMACIONES DE FASE EN LOS MATERIALES V ALEACIONES FERROSAS Y NO FERROSAS VI TRATAMIENTOS TÉRMICOS VII CERÁMICOS, POLÍMEROS Y MATERIALES COMPUESTOS Total de Horas Teóricas: 72.0 Total de Horas Prácticas: 32.0 TOTAL:

2 TEMA I ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES Objetivo: Entender el concepto de organización de los átomos en estructuras ordenadas así como también de los defectos que se presentan en éstas y de su importancia. I.1.Relación entre las propiedades y la microestructura. I.2.Estructuras y defectos cristalinos. I.3.Distancia interatómica, radio iónico. I.4 Sistemas cristalinos. Redes espaciales. Parámetros reticulares. Densidad. I.5.Índices cristalinos (Miller) para direcciones y planos. Sistemas de deslizamiento. Compacidad. I.6. Polimorfismo. Alotropia. Anisotropia. Isotropía. I.7 Defectos cristalinos. Puntuales. Lineales Superficiales. Volumétricos. I.8 Difracción de rayos X. I.9.Cristalinidad en polímeros. I.10.Materiales Amorfos (flujo viscoso). Cuasicristales. TEMA II COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS MATERIALES Objetivo: Reconocer los fundamentos principales de las pruebas mecánicas y examen de los materiales, y comprender la información que se obtiene de éstas. Contenido: II.1 Deformación Elástica - Ley de Hooke. II.2 Deformación plástica de mono y policristales. Efecto de velocidad de deformación y tiempo. II.3 Mecanismos de endurecimiento. II.4 Fractura. II.5 Evaluación de las pruebas mecánicas de los materiales. II.6.Examen de los materiales. 121

3 TEMA III DIFUSIÓN EN SÓLIDOS Objetivo: Entender los mecanismos de movimiento de masa a través de los sólidos, las leyes por las cuales se explican así como también las fuerzas motrices que promueven la difusión. Contenido: III.1 Importancia de la difusión. III.2 Difusividad atómica. III.3 Primera Ley de Fick. Aplicaciones. III.4.Segunda Ley de Fick.. Aplicaciones. III.5 Soluciones a la segunda Ley de Fick. TEMA IV TRANSFORMACIONES DE FASE EN LOS MATERIALES Objetivo: Estudiar los factores que determinan la velocidad y las fuerzas que motivan las transformaciones de los materiales en estado sólido y en estado líquido. IV.1 Principios fundamentales. IV.2. Nucleación y crecimiento. IV.3 Solidificación, recristalización, precipitación. IV.4 Diagramas de equilibrio. Sistemas de un componente, diagrama binarios (Solubilidad total eutécticos y eutectoides. peritéticos y peritectoides. Monotéctico. E Interpretación de Diagramas Ternarios. IV.5 Regla de las fases, regla de la palanca y curvas de calentamiento y enfriamiento. IV.6 Sistemas eutécticos y eutectoides. IV.7 Sistemas peritéticos y peritectoides. IV.8 Sistemas monotéctico sintéctico. TEMA V ALEACIONES FERROSAS Y NO FERROSAS Objetivo: Estudiar las características fundamentales así como la forma de modificar éstas para las aleaciones no ferrosas de mayor importancia. Conocer sus aplicaciones en Ingeniería. 122

4 Contenido: V.1 Conceptos generales. V.2 Diagrama Fe-C. Estable y metaestable. V.3. Aceros. Clasificación, características y aplicaciones. V.4. Fundiciones. Clasificación, características y aplicaciones. V.5.Aleaciones No Ferrosas. V.6. Aleaciones de aluminio cobre niquel bajo punto de fusión y Otras aleaciones. TEMA VI TRATAMIENTOS TÉRMICOS Objetivo: Dar al alumno una introducción sobre los procedimientos más comunes de tratamiento térmico empleados a nivel industrial tanto en aleaciones ferrosas como no ferrosas, VI.1 Tratamientos térmicos de aceros. VI.2 Curvas de transformación TTT y CCT. VI.3 Templabilidad. VI.4 tratamientos termoquímicos, tratamientos termomecánicos. VI.5 Endurecimiento por precipitación. VI.6. Tratamientos térmicos de aleaciones no ferrosas TEMA VIII CERÁMICOS, POLÍMEROS Y MATERIALES COMPUESTOS Objetivo: Dar al alumno una introducción sobre los materiales cerámicos, polímeros y materiales compuestos así como sus aplicaciones a nivel industrial. VIII.1. Cerámicos sus propiedades y aplicaciones. VIII.2. Estructura de los cerámicos. VIII.3. Métodos de procesamiento de los cerámicos. VIII.4. Polímeros sus propiedades y aplicaciones. 123

5 VIII.5.Estructura de los polímeros. VIII.6.Métodos de procesamiento de los polímeros. VIII.7.Materiales compuestos. VIII.8. Métodos de elaboración de materiales compuestos. 124

6 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica Meter A. Thornton y Vito J. Ciencia de Materiales para Ingeniería. Prentice Hall Donald R. Askeland. Ciencia e Ingenieria de Materiales. Ed. Iberoamericana, 541pp Z. D. Jastrzebki. Materiales para Ingeniería. Ed. Interamericana Van Vlack, Lawrence H. Materiales para Ingeniería. CECSA, 559pp Richard A. Flinn y Poe K. Trojan. Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones. Mc. Graw Hill, 741pp Jems A. Jacobs, Thomas F. Kilduff. Engineers Material Technology. Prentice Hall, Inc Temas para los que se recomienda. Bibliografía Complementaria Shackelford, James F. Introduction to Materials Science for Engineers. Third Edition. MacMillan Publishing Company Michael F. Ashby & David H. R. Jones. Engineers Materials I, and Introduction to Their Properties y Aplications. Pergamon Press Michael F. Ashby & David H. R. Jones. Engineers Materials II, and Introduction to Their Properties y Aplications. Pergamon Press Temas para los que se recomienda. 125

7 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Exposición oral Exposición audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Lecturas obligatorias Trabajos de investigación Practicas de taller o laboratorio Prácticas de campo Otros Exámenes Parciales Exámenes Finales Trabajos y tareas fuera del aula Participación en clase Asistencia a practicas Otros PERFIL PROFESIOGRÁFICO DE QUIENES PUEDEN IMPARTIR LA ASIGNATURA Licenciatura en Ingeniería, Matemáticas, Física o carreras cuyo contenido en el área de matemáticas sea similar. Deseable haber realizado estudios de posgrado, contar con experiencia docente o haber participado en cursos o seminarios de iniciación en la práctica docente. 126