Nombre de la asignatura: Ciencia e Ingeniería de los Materiales Créditos: 3 2 5 Aportación al perfil Proporcionar Los elementos necesarios para la optimización de proyectos donde intervenga la selección de materiales para equipos y maquinarias. Adquirir el conocimiento de la ciencia y la tecnología de varios materiales de ingeniería: metales y sus aleaciones, cerámicos, polímeros y materiales compuestos; para predecir su desempeño en condiciones de servicio. Conocimiento y manejo de equipo de ensayo para la selección de materiales. Proporcionar los elementos necesarios para la adecuada selección y su procesamiento de los diferentes materiales utilizados en ingeniería así como la detección de fallas potenciales. Objetivo de aprendizaje Comprender las propiedades y el comportamiento de diferentes materiales utilizados en ingeniería para poder seleccionar el material más adecuado de acuerdo a su aplicación. Competencias previas Interpretar la tabla periódica. Conocer la Teoría cuántica y estructura atómica. Conocer los Elementos químicos y su clasificación. Identificar los tipos de Enlaces químicos. Conocer la clasificación de los polímeros. 1
Temario Estructura, arreglos y movimiento de los átomos o Importancia y clasificación de los materiales en ingeniería. o Arreglos atómicos. o Defectos e imperfecciones. o Movimiento de átomos (difusión). Propiedades mecánicas y físicas de los materiales. o Propiedades mecánicas de diferentes materiales. o Propiedades eléctricas, magnéticas y térmicas. Metales y aleaciones. o Procesos de obtención de hierros y aceros. o Designaciones y Clasificaciones de los aceros. o Metales y aleaciones no ferrosas. Control de la microestructura o Endurecimiento por deformación. o Tratamientos térmicos. o Temples y revenidos. o Carburizado y nitrurizado. Polímeros o Termoplásticos, termofijos y elastómeros. o Adhesivos y aditivos utilizados en polimeros. o Cerámicos y compuestos. o Clasificación, estructura y aplicaciones de las cerámicas (vidrios, arcilla y sus productos, refractarios, materiales compuestos). Corrosión y deterioro de materiales o Mecanismos de la corrosión. o Series de la fuerza electromotriz. o Tipos de corrosión. o Protección contra la corrosión. o Oxidación. o Otros tipos de deterioro de los materiales. 2
Competencias específicas Investigar aplicaciones de la difusión. Realizar ensayos de tensión a diferentes materiales para obtener SUS propiedades mecánicas. Determinar la dureza de algunos materiales y su relación con las propiedades de un material. Realizar pruebas de impacto en diferentes materiales. Investigar su proceso de obtención y procesamiento, de materiales ferrosos y no ferrosos, desde el mineral hasta el producto final. Conocer los diferentes Sistemas de designación AISI, ASTM, ISO, NOM, UNS, otros. Identificar y elaborar una tabla con los polímeros termoplásticos, termofijos y elastómeros para describir su estructura y reconocer la relación con sus propiedades, analizar el efecto de la temperatura y su comportamiento. Clasificar y caracterizar los aditivos utilizados en polímeros. Concientizar sobre la importancia que tiene el adecuado manejo de los materiales y su efecto sobre el medio ambiente. 3
Sugerencias didácticas transversales para el desarrollo de competencias profesionales Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Hacer uso de los sistemas de cómputo para presentaciones didácticas. Visitar empresas donde se observe la utilización, procesamiento u obtención de los diferentes materiales utilizados en ingeniería. Proponer prácticas donde se observen los fenómenos tratados. Fomentar el trabajo grupal,, tanto para actividades practicas como teóricas. 4
Prácticas Realizar un ensayo de tensión y construir el diagrama esfuerzodeformación y determinar las propiedades mecánicas. Ensayo de impacto. Ensayo de dureza. Análisis metalográfico. Análisis de propiedades eléctricas de materiales. 5
Criterios de evaluación Examen diagnóstico. Participación individual y en equipo. Elaboración y exposición de trabajos de investigación. Exámenes orales y escritos. Puntualidad y asistencia. Reporte de las visitas a empresas. 6