División de DIT Departamento de Ingeniería Periodo : Otoño 2013 Nombre del curso: LABORATORIO DE INGENIERÍA DE MATERIALES Clave: IN 2315 Seriación: Haber acreditado IN 1305/IN 1160 Línea Curricular: Ingeniería y tecnología HTS: 3 HPS: 0 THS: 3 Créditos: 6 HTS: HORAS TEÓRICAS SEMANALES HPS: HORAS PRÁCTICAS SEMANALES THS: TOTAL DE HORAS POR SEMANA Idioma(s) en que se imparte el curso: Español Tipo(s) de Curso: Presencial Objetivo y/o competencias generales del curso : Conocer las características estructurales y mecànicas de materiales metálicos, plàsticos y ceràmicos. Realizar de manera práctica investigaciones metalurgicas (analisis spectral), tribológicas (fricciòn y desgaste) y metalográficas de materiales con el fin de aprender las propiedades de los materiales y su aplicación. Aprender a manejar el equipo para pruebas; spectrometro, durómetro, microscopio óptico, pèndulo de Charpy y hornos de tratamiento térmico. Diseñar los tratamientos térmicos requeridos para una aplicación en particular. Conocer y aplicar la metodología de la selección adecuada de los materiales. Descripción de contenidos y calendarización: TIEMPO OBJETIVOS ESPECIFICOS TEMAS Y SUBTEMAS ACTIVIDADES Aprender prácticamente los métodos de preparación de muestras metalográficas Recordar las posibilidades de conclusiones a base de pruebas macroscópicas 1. FUNDAMENTOS DE METALOGRAFÍA 1.1. Muestras metalográficas y métodos de su preparación. 1.2. Máquinas y herramientas para preparar las muestras. 1.3. Reactivos del ataque químico. 1.4. Elementos de metalografía cualitativa y cuantitativa. 2. INVESTIGACIONES MACROSCOPICAS DE ACERO 2.1. Fin de investigaciones macroscópicas. 2.2. Reactivos para ataque químico 2.3. Metodología de investigación. Preparación las muestras, selección de los efectos. Exposición del profesor, Presentación en Analizar las causas de diferentes tipos de fracturas. Realizar la prueba de Baumann Pag. 1 de6
Recordar las estructuras básicas de acero al carbono. Conocer los tipos, las estructuras, las propiedades y aplicación de aceros para herramientas.. 3. INVESTIGACIONES METALOGRÁFICAS DE ACERO AL CABONO 3.1. Tipos de acero al carbono. 3.2. Composición química. 3.3.Estructuras de acero al carbono en condiciones de equilibrio. 3.4.Clasificación de acero al carbono 4. ACEROS PARA. HERRAMIENTAS 4.1. Clasificación de acero para herramientas. 4.2. Propiedades comparativas algunos tipos de aceros y su aplicación. 4.3. Variabilidad de tratamiento térmico y sus estructuras. Medir dureza de muestras Comprender la variedad de estructuras y propiedades de hierro fundido.. Comprender la base teórica y aplicación práctica de varios métodos de tratamiento térmico. 5. INVESTIGACIONES METALOGRÁFICAS HIERRO FUNDIDO 5.1. Hierro gris y proceso de su grafitización. 5.2. Hierro nodular. 5.3. Microestructura de hierro fundido v.s. propiedades. 5.4. Hierro maleable. 5.5. Hierro con grafito vermicular 6. TRATAMIENTO TERMICO DE ACERO 6.1.Bases teóricas de calentamiento. 6.2. Recocido. 6.3. Normalización. 6.4. Recristalización. Tomar fotos en microscopio EVALUACIÓN de 1-er Mes Realizar los tratamientos térmicos con tres tipos de acero. Medir dureza antes y después del tratamiento Conocimiento práctico de proceso de temple y aprender método de medición de templabilidad, 7. INVESTIGACIÓN DE TEMPLABILIDAD 7.1. Proceso de temple. 7.2. Templabilidad del acero. 7.3. Métodos de determinación de templabilidad. 7.4. Prueba Jominy. Realizar la Prueba Jominy, medir dureza de la barra, graficar la curva de templabilidad. Pag. 2 de6
Comprender los procesos básicos de tratamiento termo-químico. Diseñar el proceso adecuado de tratamiento térmico para una pieza seleccionada. Conocer el proceso, estructuras y aplicaciones de metalurgia de polvos. Conocer aleaciones de metales ligeros y su aplicación industrial Conocer aleaciones de metales pesados y su aplicación industrial 8. TRATAMIENTO TERMO- QUÍMICO 8.1. Métodos de tratamiento termo-químico, 8.2. Fenómeno de difusión. 8.3. Estructura de capa superficial. 8.4. Aplicación del tratamiento termo-químico. 9. DISEÑO DEL PROCESO DE TRATAMIENTO TÉRMICO 9.1 Tratamientos térmicos complejos. 9.2 Aplicación un softwere para el diseño del proceso de tratamiento térmico. 10. METALURGIA DE POLVOS 10.1. Métodos de prensado. 10.2. Procesos de sinterización. 10.3. Estructuras de metales sinterizados. 10.4. Determinación del tamaño y forma de los poros. 10.5. Forma de puentes de enlace. 10.6. Filtros porosos. 11. METALES LIGEROS Y SUS ALEACIONES 11.1. Significado tecnológico de metales no ferrosos, sus propiedades y aplicación. 11.2. Aleaciones típicas formadas por metales ligeros (Al, Mg, Zn, Ti) 11.3. Aleaciones para chumaceras 12. METALES PESADOS Y SUS ALEACIONES 12.1. Significado tecnológico de aleaciones de metales pesados. 12.2. Aleaciones típicas de cobre. 12.3. Significado práctico de aleaciones de Pb, Sb, Ni, Au, Ag. Realizar los tratamientos térmicos con tres tipos de acero. Medir dureza antes y después del tratamiento Exposición del profesor, Presentación en Entrenar diferentes tramites del tratamientos térmicos de varios tipos de acero con apoyo de software especializado. Presentar las gráficas correspondientes. Exposición del profesor, Presentación en Analizar diferentes productos sinterizados o de polvos metálicos. Medir tamaño de poros en filtros. EVALUACIÓN de 2- o Mes Pag. 3 de6
Aprender los efectos de aplicación de tratamiento térmico para aleaciones no ferrosas Aprender la metodología las pruebas de termofluencia. de Conocer la composición química, las estructuras y propiedades de polímeros 13. TRATAMIENTO TÈRMICO DE METALES NO FERROSOS 13.1. Sobresaturación de aleaciones noferrosas 13.2. Endurecimiento por envejecimiento de aleaciones de Al 13.3. Tratamiento termo-mecánico de aleaciones de cobre 14. PRUEBAS DE TERMOFLUENCIA 14.1. Deformación de materiales a temperaturas elevadas. 14.2. Fluencia intercristalina. 14.3. Resistencia a la termofluencia. 14.4. Estructuras de materiales deformados. 15. POLIMEROS 15.1. Naturaleza y estructura de polímeros. 15.2. Propiedades físicas y mecánicas de polímeros. 15.3. Aplicación. 15.3. Procesos básicos de fabricación de productos de polímeros. Analizar comportamiento de materiales en temperaturas elevadas. Investigar las muestras de polímeros termoplásticos y termoestables EVALUACIÓN de 3-er Mes Conocer la composición química, las estructuras y propiedades de los materiales compuestos. 16. MATERIALES COMPUESTOS 16.1. Construcción atómica de materiales compuestos. 16.2. Estructuras de materiales compuestos. 16.3. Propiedades de materiales reforzados con fibras. 16.4. Materiales compuestos laminados. Investigar las propiedades de materiales compuestos Conocer la composición química, las estructuras y propiedades de materiales cerámicos 17. MATERIALES CERÀMICOS 17.1. Estructuras de materiales cerámicos 17.2. Propiedades físicas y mecánicas. 17.3. Aplicaciones industriales de los cerámicos. 17.4. Cermetales. Investigar las muestras de materiales cerámicos Método Pedagógico empleado : Se utilizará la filosofía de la educación personalizada para buscar la discusión y la construcción del aprendizaje con la participación de los estudiantes. El profesor es un facilitador e integrador del aprendizaje y el alumno tiene una fuerte participación y una alta responsabilidad dentro de su proceso de aprendizaje. Pag. 4 de6
Recursos Didácticos Exposición por parte del profesor, solución de problemas por parte del profesor, solución de problemas por parte de los alumnos, trabajos de investigación y asesorías. Fechas de exámenes: Primer parcial: Segundo Parcial: Tercer Parcial: Final: 10 de Sep 15 de Oct 12 de Nov 28 de Nov Políticas del curso 1. En todas las clases el profesor registrará asistencia de los alumnos. 2. La asistencia se registrará al inicio de cada sesión. El maestro se reservará el derecho de admitir al alumno que llega tarde; aun así le registrará la falta (retardo = falta). 3. Las tareas y trabajos sólo se aceptarán en las fechas estipuladas originalmente. 4. La calificación mínima de aprobación es 70 y se reportarán a escolar en números enteros del 1 al 100, reservando el 0 (cero) para deshonestidad intelectual. 5. Para el cálculo de las calificaciones se utilizaran los valores reales (incluyendo decimales) obtenidos en cada parcial. 6. En todas las materias del departamento la evaluación debe ser continua. No podrá asignarse calificación parcial o final en base a la entrega de un solo proyecto o examen, se deberán considerar elementos como: exámenes rápidos, tareas, participación, etc. 7. Las evaluaciones deben basarse en los objetivos de aprendizaje (es decir lo que debe aprender el alumno) previamente establecidos. 8. Las calificaciones parciales deberán contener elementos de evaluación continua (exámenes rápidos, tareas, participación etc.) con un valor entre el 15 y el 30% de la calificación parcial. Políticas de Evaluación del curso: NOTA: Deberán estar alineadas a las Políticas y Reglamentos de Evaluación de alumno de acuerdo al nivel correspondiente, Profesional o Posgrado Calificación Parcial Calificación Final Profesor Investigaciones Prácticas y Examen Total 3 Trabajo Examen Total y/o tareas exámenes rápidos Parcial (100%) Parciales Final Final (100%) Dr. Zygmunt Haduch Suski 50% /50% 100% 50% 20% 30% 100% Datos Generales del(de los) Profesor(es): Pag. 5 de6
Nombre Teléfono Ubicación Correo E Hrs. de Asesoría Dr. Zygmunt Haduch Suski (81) 8215-1245 UDEM 5318 zhaduch@udem.edu.mx Lun. a Vier. 10:00-12:00 Bibliografía básica y complementaria : Libro de texto /reserva/ Autor: Askeland, Donald R. Título: Ciencia e ingeniería de los materiales ISBN: 9789706863614 Ashby M.,Jones D. Engineering Materials 1, London, Pergamon Press 1991 Askeland D., La ciencia e ingeniería de los materiales, Edit. Iberoamérica, México, (620.11 A834s) Boldyrev A.K.: Cristalografia. Edit. Labor S.A. Barcelona 1986. Avner S. H.: Introducción a la Metalurgia Física. Ed. McGraw-Hill Shackelford J.F. : Ciencia de Materiales para Ingenieros. Prentice Hall 1992. (620.11 5524c) Mangonon P.L. : Ciencia de Materiales, Selección y Diseño. Prentice Hall, 2001. (620.11 M277c) Manual de Laboratorio Programa DITRATAC, Software especializado para diseñar proceso de tratamiento térmico Jastrzebski Z. D. Naturaleza y Propiedades de los Materiales para Ingeniería. Ed., Iberoamericana. ed. segunda Kuzmin B. A.: Metalurgia, metalografía y materiales de construcción, Ed. MIR.Muscú, 1986 Firma de autorización Pag. 6 de6