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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO MECÁNICAS
Escuela de Ingeniería Mecánica Programa de Ingeniería Mecánica NOMBRE DE LA ASIGNATURA : MATERIALES II CÓDIGO: SEMESTRE: 4 REQUISITOS : Materiales I INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 9
TAD: 4 TI: 5 C: 3
PROPÓSITOS DEL CURSO:
- Familiarizar y concientizar al estudiante sobre los tipos de materiales disponibles y usados en ingeniería.
- Conocer las diferentes técnicas para transformar las microestructuras y manipular, de acuerdo a las necesidades, las propiedades de los materiales.
- Comprender el comportamiento general de los materiales de ingeniería y sus capacidades, de acuerdo a los efectos del entorno y las condiciones de servicio para su desempeño ingenieril.
- Desarrollar una buena habilidad y confianza para hacer una sensata elección de materiales en el diseño de componentes, sistemas y procesos, confiables y económicos.
CONTENIDO:
1. Materiales de ingeniería
1.1. Introducción
1.2. Clasificación de los materiales en ingeniería 1.2.1. Materiales metálicos 1.2.2. Materiales no metálicos 1.2.3. Materiales compuestos
1.3. Tendencias en el uso de materiales
2. Materiales ferrosos - Aceros
2.1 Introducción 2.2 Definición de Acero
2.3 Tecnología para la obtención del acero 2.3.1 Procesos
2.4 Diagramas de fases hierro-carburo de hierro 2.4.1 Puntos principales del diagrama 2.4.2 Microconstituyentes 2.4.3 Reacciones
2.5 Transformaciones de fase 2.5.1 Enfriamiento lento 2.5.2 Enfriamiento rápido
2.6 Tratamiento térmico de los aceros 2.6.1 Definición 2.6.2 Recocido (tipos) 2.6.3 Normalizado 2.6.4 Temple (tipos y tecnología) 2.6.5 Revenido 2.6.6 Tratamientos superficiales
2.7 Caracterización de los aceros 2.7.1 Ensayo Jominy
2.8 Normas y especificaciones (opcional)
3. Materiales Ferrosos – Tipo de aceros
3.1. Introducción 3.1.1. Aceros al carbono 3.1.2. Aceros Aleados
3.1.4. Aceros para herramientas
3.2. Aceros al carbono 3.2.1. Definición 3.2.2. Tratamientos térmicos de los aceros al carbono 3.2.3. Clasificación de los aceros al carbono 3.2.4. Usos y aplicaciones
3.3. Aceros aleados para maquinaria 3.3.1. Definición 3.3.2. Clasificación 3.3.3. Efectos de los elementos de aleación 3.3.4. Maquinabilidad 3.3.5. Soldabilidad 3.3.6. Usos y aplicaciones
3.4. Aceros inoxidables 3.4.1. Definición 3.4.2. Diagrama hierro-cromo 3.4.3. Efectos de los elementos aleantes 3.4.4. Clasificación de los aceros inoxidables 3.4.5. Corrosión 3.4.6. Maquinabilidad 3.4.7. Soldadura 3.4.8. Consideraciones sobre operaciones en caliente y en frío 3.4.9. Tratamientos térmicos en los aceros inoxidables
3.5. Aceros para herramientas 3.5.1. Definición 3.5.2. Principales características de los aceros para herramientas 3.5.3. Influencia de los elementos aleantes 3.5.4. Clasificación de los aceros para herramientas 3.5.5. Tratamiento térmico de los aceros para herramientas 3.5.6. Selección de aceros para herramientas 3.5.7. Diseño y fabricación de herramientas
3.1.3. Aceros Inoxidables 3.6. Normas y especificaciones (Opcional)
4. Materiales Ferrosos - Fundiciones
4.1. Definición 4.2. Tecnología en fundiciones 4.3. Diagramas de fase 4.3.1. Diagrama de fase metaestable 4.3.2. Diagrama de fase estable 4.3.3. Procesos de solidificación en fundiciones ferrosas
4.4. Influencia de los elementos aleantes 4.4.1. Carbono 4.4.2. Silicio 4.4.3. Manganeso 4.4.4. Azufre 4.4.5. Fósforo
4.5. Clasificación de las fundiciones 4.5.1. Fundición Gris 4.5.2. Fundición blanca 4.5.3. Fundición maleable 4.5.4. Fundición nodular 4.5.5. Fundición atruchada 4.5.6. Fundiciones aleadas 4.5.7. Fundiciones enfriadas rápidamente
4.6. Fundición Gris 4.6.1. Definición 4.6.2. Composición química 4.6.3. Microestructura 4.6.4. Caraterísticas 4.6.5. Tipos de fundición gris
4.7. Fundición blanca 4.7.1. Definición 4.7.2. Composición química 4.7.3. Microestructura 4.7.4. Características
4.8. Fundición maleable 4.8.1. Definición 4.8.2. Composición química 4.8.3. Microestructura 4.8.4. Características 4.8.5. Tipos de fundición maleable
4.9. Fundición nodular 4.9.1. Definición 4.9.2. Composición química 4.9.3. Microestrutura 4.9.4. Características 4.9.5. Tipos de fundición nodular
4.10. Fudiciones Aleadas 4.10.1. Definición 4.10.2. Efectos de los elementos de aleación 4.10.3. Tipos de fundiciones aleadas
4.11. Tratamientos térmicos de las fundiciones 4.11.1. Metalurgia de los tratamientos térmicos 4.11.2. Control de las propiedades a través de la microestructura 4.11.3. Diagramas de fase y de transformación
3.5.8. Usos y aplicaciones
4.11.4. Tratamientos térmicos de la fundiciones blancas 4.11.5. Tratamientos térmicos de la fundición maleable
4.12. Maquinabilidad de las fundiciones 4.12.1. Factores de maquinabilidad 4.12.2. Constituyentes que intervienen en la maquinabilidad 4.12.3. Maquinabilidad de las fundiciones blancas 4.12.4. Maquinabilidad de las fundiciones con grafito en su estructura 4.12.5. Potencia de mecanización 4.12.6. Efectos de los aleantes en la maquinabilidad
4.13. Soldabilidad de las fundiciones 4.13.1. Controles térmicos para la soldadura de fundiciones 4.13.2. Microestructuras 4.13.3. Constituyentes más importantes, su comportamiento y efectos que se originan en un proceso de soldadura 4.13.4. Procedimientos de soldadura 4.13.5. Soldadura de la fundición gris 4.13.6. Soldadura de las fundiciones nodular y maleable 4.13.7. Soldadura de la fundición blanca
4.14. Normas técnicas y especificaciones
4.15. Aplicaciones generales 4.15.1. Aplicaciones típicas de la fundición gris 4.15.2. Aplicaciones típicas de las fundiciones blancas y grises de alta aleación 4.15.3. Aplicaciones típicas de las fundiciones nodulares 4.15.4. Aplicaciones típicas de las fundiciones nodulares de alta aleación 4.15.5. Aplicaciones típicas de las fundiciones maleables
4.16. Usos y aplicaciones (en el país)
5. Materiales no ferrosos – Aleaciones de aluminio
5.1. Generalidades 5.1.1. Estado natural 5.1.2. Aluminio primario 5.1.3. Aluminio secundario
5.2. Diagramas de fases y estructura interna 5.2.1. Sistema Aluminio – Cobre 5.2.2. Sistema Aluminio – Magnesio 5.2.3. Sistema Aluminio – Manganeso 5.2.4. Sistema Aluminio – Silicio 5.2.5. Sistema Aluminio – Zinc 5.2.6. Sistema Aluminio – Magnesio – Silicio
5.3. Tratamientos 5.3.1. Térmicos
8.4. Clasificación 8.4.1. Vidrios 8.4.2. Productos de arcillas 8.4.3. Refractarios 8.4.4. Abrasivos 8.4.5. Cementos 8.4.6. Cerámicos avanzados
8.5. Conformado de materiales cerámicos 8.5.1. Materias primas 8.5.2. Preparación de materias primas 8.5.3. Conformado de cerámicos cristalinos 8.5.4. Conformado de vidrios
8.6. Tratamientos térmicos 8.6.1. Secado y eliminación de aglutinante 8.6.2. Cocido 8.6.3. Sinterización 8.6.4. Vitrificación 8.6.5. Recocido 8.6.6. Temple de vidrio 8.6.7. Vidrio reforzado químicamente
8.3.3. Eléctricas
8.7. Características de los cerámicos más utilizados 8.7.1. Carburo de boro 8.7.2. Carburo de silicio 8.7.3. Dióxido de zirconio 8.7.4. Nitruro de aluminio 8.7.5. Nitruro de boro 8.7.6. Nitruro de silicio 8.7.7. Oxido de aluminio 8.7.8. Oxido de berilio
8.8. Usos y aplicaciones
9. Materiales compuestos
9.1. Definición 9.2. Clasificación 9.3. Propiedades 9.4. Conformado 9.5. Aplicaciones 9.6. Nuevos compuestos y últimos desarrollos
ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS Y CONTEXTOS POSIBLES DE APRENDIZAJE PARA HORAS TIPO TAD Y TI
- Expositiva
- Interrogativa
- Asociativa
- Investigativa EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA: Pruebas parciales, trabajos cortos (talleres), trabajos de investigación, Exposiciones. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA:
ASKELAND D. R. Ciencia e ingeniería de los materiales. Grupo Editorial Iberoamericano, 1998
CALLISTER W. Ciencia e ingeniería de los materiales. Vol I y II. Edit. Reverté S. A, 1998
FLINN R. A. y TROJAN P. K. Materiales de ingeniería y sus aplicaciones. Mc Graw Hill, 1994
ROY Kern & MANFRED Suess. Steel Selection. A Guide for improving Perform. John Wiley & Sons, 1979
SCHACKELFORD J. F. Ciencia de los materiales. Prentice Hall Internacional, 1995
SCHAFFER y otros. Ciencia y diseño de materiales para ingeniería. CECSA, 2000
SMITH W. F. Fundamentos de la ciencia e ing. de materiales. Mc Graw Hill, 1998
Metals Hanbook. Steel Selection and Properties 9ª Edición, vol. 2. ASM International. 1987
United States Steel (USS). The Making, Shaping and Treating of Steel. United States Steel Corp. 1971
Varios. Revista de plásticos modernos. 1998|
PARADA Álvaro y otros. Revista Iberoamericana de Polímeros. 1993
PLAN DE TRANSICIÓN: Homologada con Metales Selección y Aplicación código 2860.
