UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS DE INGENIERIA

SILABO P.A. 2011-II 1. INFORMACION GENERAL

Nombre del curso : CIENCIA DE LOS MATERIALES II Código del curso : MC 115 Especialidad : M3 Condición : OBLIGATORIO Ciclo de estudios : 4 º Pre-requisitos : MC 114 Número de créditos : 04 Total de horas semestrales: 70 Total de horas por semana 05

Teoría : 03 Laboratorio : 02

Duración : 17 SEMANAS Sistema de evaluación : F Subsistema de evaluación : D Profesor de teoría : ING. ZAMORA RAMOS. LUCIANO

Profesor de laboratorio : ING. ZAMORA RAMOS. LUCIANO

ING. LUIS SOSA, JOSE

2. SUMILLA

Trabajo en frío. Trabajo en caliente. Influencia de la temperatura en materiales deformados en frío (recocido de recristalización), Aceros al carbono. Aceros aleados, Hierros fundidos ordinarios y hierros fundidos especiales. Oxidación y corrosión. Metales no ferrosos (Aluminio, Magnesio, Berilio, Titanio y Cobre). Metales antifricción, Metalurgia en Polvos. Polímeros. Introducción a los materiales compuestos. Materiales compuestos.

3. OBJETIVO

Complementar los conocimientos básicos de Ciencia de Ingeniería de los Materiales I. así mismo desarrollar los temas de Ciencia de los Materiales II. Trabajo en frío y trabajo en caliente, influencia de la temperatura (recocido de recristalización) en los metales deformados en frío, aceros al carbono, aceros aleados, fundiciones ordinarias y fundiciones especiales, oxidación y corrosión, materiales no ferrosos, materiales antifricción, polímetros, introducción a materiales compuestos y materiales misceláneos. Al finalizar cada unidad los alumnos serán capaces de: Caracterizar propiedades mecánicas y físicas. Seleccionar materiales para aplicaciones específicas.

Controlar los procesos de obtención de materiales y procesos de fabricación.

Aplicar los tratamientos mecánicos. Térmicos y termoquímicos. Seleccionar materiales de acuerdo a una aplicación específica, en

relación al esfuerzo, Alargamiento, efectos de temperatura y control del medio ambiente, propiedades eléctricas y térmicas.

4. PROGRAMA.

SEMANA N°1. CONCECPTOS TEORICOS DE LOS LABORATORIOS DEL CURSO. Deformación en frío. Influencia de la temperatura en los materiales deformados en frío. Sinterizado y envejecimiento. Problemas de aplicación. SEMANA N°2 y Nº 3. HIERROS Y ACEROS. Hierros utilizados en Ingeniería. Generalidades. Clasificación de los hierros fundidos. Hierros fundidos ordinarios. Hierros fundidos aleados. Hierros fundidos especiales. Clasificación de las impurezas. Influencia de los elementos de aleación en el polimorfismo del hierro. Clasificación de los aceros aleados. Problemas de aplicación. SEMANA N°4. OXIDACION CORROSION Y DESGASTE. Implicancias técnico económicas de la corrosión en la industria. Corrosión Química (oxidación). Generalidades y leyes experimentales. Cinética de la oxidación. Grado de oxidación – Regla de Pilling Bedwort. Estructura y estequiometria de los óxidos. Óxidos de tipo p y óxidos de tipo n y la regla de valencia de Hauffe. Problemas de aplicación. SEMANA N°5 y Nº6. CORROSION. Introducción. Corrosión electroquímica. Componentes de una celda electroquímica y reacciones anódicas y catódicas. Potencial de electrodo y ecuación de Nerst. Medición del potencial de electrodo. Potencial galvánico y tipo de celdas galvánicas. Fenómenos de polarización y diagrama de Evans. Definición de polarización. Protección con la corrosión. Problemas de aplicación. SEMANA N°7. METALES NO FERROSOS. Aleaciones ligeras y ultraligeras. Generalidades. Clasificación de las aleaciones ligeras y ultraligeras. Criterios para su selección. Aluminio y sus aleaciones. Generalidades. Propiedades físicas, propiedades mecánicas y propiedades químicas del aluminio. Principales aleaciones de aluminio, aleaciones de aluminio de forja. Aleaciones de aluminio de resistencia

mecánica elevada. Aleaciones para resistencia en caliente, Aleaciones para usos nucleares. Aleaciones para moldeo. SEMANA N°8. EXAMEN PARCIAL. SEMANA N°9. EL MAGNETISMO Y SUS ALEACIONES. Berilio. Generalidades. Características Físicas y mecánicas. Aplicaciones. Propiedades Físicas. Propiedades mecánicas y químicas. Principales aleaciones industriales. Aplicaciones en aeronáutica, automotriz y química, Berilio y sus aleaciones. Aplicaciones. TITANIO Y SUS ALEACIONES. Fuentes de materias primas. Obtención del titanio. Propiedades del titanio (físicas, mecánicas y químicas). Características importantes referidas a las aleaciones. Principales aleaciones industriales. Aplicaciones. SEMANA N°10. COBRE Y SUS ALEACIONES. Generalidades. Extracción y refino. Propiedades (físicas y mecánicas). Aleaciones de cobre. Latones. Principales latones y aplicaciones. Influencia de los elementos de aleación en el cobre, Latones para intercambiadores de calor y otras aplicaciones. Bronces. Bronces ordinarios. Bronces porosos. Bronces especiales. Monel. Aplicaciones. SEMANA N°11. MATERIALES ANTIFRICCION. Generalidades. Propiedades físicas, mecánicas y químicas. Métodos de fabricación. Cojinetes fabricados por sintonización. Cojinetes porosos. Cojinetes compactos sintetizados. SEMANA N°12. METALURGIA DE LOS POLVOS. Generalidades. Procesos de la metalurgia de polvos. Obtención de los polvos metálicos. Limitaciones de la metalurgia de los polvos. Características de los polvos metálicos. Diseño de las piezas construidas por metalurgia de los polvos. Procesos de fabricación y experimentación de las propiedades. Aplicaciones en la industria. Problemas de aplicación. SEMANA N°13. POLIMEROS. Introducción. Breve revisión de química orgánica. Reacciones de polimerización. Métodos industriales de polimerización. Procesos de materiales plásticos. Clases de polímeros. Materiales elastómeros (caucho). Elastómeros sintéticos. Aplicaciones. Deformación y endurecimiento de materiales plásticos.

SEMANA N°14. MATERIALES COMPUESTOS MODERNOS. Materiales compuestos reforzados por dispersión. Sistemas de reforzamiento por partículas. Compuestos reforzados con fibra moderna, Fibras continuas. Tratamiento matemático de esfuerzo deformación, módulo de Young. Carga transversal. Factores que intervienen en la preparación del compuesto. Clases de fibras. Características de las fibras. Fibra de vidrio. Fibra de carbono. Fibra de aramida. Aplicaciones en cada caso.

SEMANA N°15. MATERIALES MISCELANEOS. La madera y diversos productos de la madera. Materiales fibrosos, fibras inorgánicas, fibras orgánicas naturales y fibras orgánicas sintéticas, Empaquetaduras de metales de bajo punto de fusión. Materiales abrasivos. Abrasivos naturales, diamante, corindón, esmeril, cuarzo. Abrasivos artificiales. Alúmina cristalina, carburo de silicio, carburo de boro hierro. Materiales vítreos. SEMANA N°16. EXAMEN FINAL SEMANA N°17. EXAMEN SUSTITUTORIO.

5. ESTRATEGIAS DIDACTICAS

5.1 Método. Inductivo, deductivo y experimental 5.2 Procedimiento. Análisis y síntesis. 5.3 Formas. Exposición, diálogo, motivación, trabajo grupal.

6. MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDACTICOS.

6.1 Pizarra, tizas y/o plumón; y proyector multimedia.

7. EVALUACIÓN

a. Sistema de Evaluación

El sistema de calificación será con el Sistema de Evaluación F. Examen Parcial peso 01: Examen Final peso 02 y Promedio de prácticas de laboratorios peso 01. El curso tendrá 05 prácticas de laboratorio y 02 exámenes.

Todas las pruebas se calificarán de 0 a 20.

1. EXAMEN PARCIAL : EP 2. EXAMEN FINAL : EF 3. PROMEDIO DE LABORATORIOS: PLb. 4. NOTA FINAL : NF

b. Sub sistema de Evaluación (parte practica del curso)

El subsistema se calificará con el sistema de evaluación D El curso tendrá 05 prácticas calificadas de laboratorio.

Prácticas de Laboratorio.

Lb1. Deformación en frío. Lb2. Recocido contra acritud. Lb3 Envejecimiento. Lb4 Corrosión. Lb5 Pulvimetalurgia - sinterizado.

5LbLbLbLbLbLbP 54321

8. BIBLIOGRAFIA

[1] SMITH WILLIAM. “Fundamentos de ciencia e Ingeniería de Materiales”.

Ed. Mc. Graw- Hill. Edición 2003. Nº de págs. 1003. [2] Guliaev A. P. “Metalurgia T II “ Edit. MIR. Moscú.

[3] Van Vlack Lawrence. “Metalurgia para Ingeniería” Edit. CECSA. México. 1984.

[4] Yuri M. Lajtin. “Metalurgia y Tratamientos Térmicos de los Metales”. Edit. MIR. Moscú 1984.

[5] Avner Sydney “Introducción a la Metalografía Física. Edit. Mc, Graw Hill 1985. México.

[6] Jastrzebski. “Naturaleza y Propiedades de los Materiales para I ngeniería”. Edit. Interamericana.

[7] Pedro Coca Revollero. “Ciencia de los Materiales” Edit. Pirámide S.A. Madrid.

[8] Witold Brostow. “Introducción a la Ciencia de los Materiales”, Edit. Limusa S.A.

[9] Stephen W. Tsai. “Diseño y Análisis de los Materiales Compuestos”. [10] Donald Askeland. “Ciencia e Ingeniería de los Materiales” Ed. 4ª. 2006.

Edit, Thomson. [11] Kolachev (Biblioteca FIM). [12] William D. Callister. “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”. Edit.

Reverte S. A. [13] Shackelford J. (1995) “Ciencia de Materiales para Ingenieros” 3ra. Ed.,

Edit. Prentice Hall. México. México.

Páginas de Internet

www. Cedex. Es/ materiales/ciencia.html. www. Omega. Lice. Edu.mx:3000/site/ingenieria/html. www.esi2.us.es/imm2/pract-html/principal.html. www. Materiales.unex.es/docencia/docencia. html/materiales.

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Lima, Octubre de 2011