En este contexto, la asignatura trata de la relación entre estructura, propiedades y fabricación de materiales, así como el estudio de ensayos destructivos y no destructivos y el comportamiento mecánico y en servicio de los mismos. La asignatura pertenece al módulo específico de ingeniería marítima y capacita para aplicar los fundamentos de ciencia de materiales y su aplicación al comportamiento de sólidos reales en estructuras, instalaciones y equipos.

Finalizado el curso, los alumnos y alumnas estarán capacitados para:

1. Analizar la relación entre estructura, propiedades y fabricación de materiales.

2. Evaluar las propiedades obtenidas de los ensayos de materiales.

3. Diseñar los tratamientos térmicos más adecuados para los distintos tipos de materiales.

4. Elegir los materiales más adecuados para las distintas partes del barco.

5. Aplicar los conocimientos adquiridos en la resolución de problemas prácticos reales.



Esta asignatura pertenece al módulo M03 de formación específica y ayuda a desarrollar las competencias de módulo y de titulación que se citan a continuación, tal como se recogen en la Memoria de Grado en Ingeniería Marina.



Competencias de módulo:

• M03CM02: Conocimiento y utilización de la tecnología mecánica, montajes y metrotecnia.

• M03CM03: Conocimiento y utilización de los fundamentos de ciencia de materiales y aplicación al comportamiento de sólidos reales en estructuras, instalaciones y equipos marinos.



Competencias generales de la titulación:

• G007: Dirigir, gestionar y organizar las actividades necesarias para el buen funcionamiento de las instalaciones de Energía y Propulsión del buque, así como los aspectos relativos al Mantenimiento Industrial terrestre. Capacidad para formular y gestionar proyectos.

• G009: Manejar especificaciones, manuales, reglamentos y normas de obligado cumplimiento con facilidad.



Competencias transversales de la titulación:

• G001: Conocer las materias básicas y tecnológicas, que le capaciten para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, así como que le doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

• G002: Capacidad de comunicación. Exposición ordenada de ideas de forma oral y escrita de forma que se realice desde el respeto a los derechos fundamentales y de igualdad entre hombres y mujeres, así como la promoción de los derechos humanos y los valores propios de una cultura de paz y democracia.

• G005: Resolver problemas con: iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico, además de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas.

Antes de iniciar el temario se hará una breve introducción a la asignatura explicando la importancia de los diferentes materiales y la evolución histórica del uso que el hombre ha hecho de ellos.



Tema 1. Estructura de la materia condensada. Explicaremos los conceptos básicos necesario para comprender los sólidos, concretamente las estructuras de que determinan la forma de ordenarse los átomos en la materia condensada, los defectos que se producen en estas estructuras y su importancia en las propiedades de los materiales. Finalizaremos el tema con el estudio de la difusión, el principal mecanismo de transporte de materia por su interés industrial en algunos procesos de fabricación de materiales.

Tema 2. Solidificación. Explicaremos los procesos de solidificación de materiales metálicos y los diagramas de fase como instrumento para comprender las características de los materiales que resultan de los procesos de fabricación.

Tema 3. Fabricación de materiales. Explicaremos los principales procesos de obtención y transformación de materiales metálicos, poliméricos, cerámicos y compuestos, con especial atención a aquellos que tiene relevancia en la fabricación de todo tipo de buques y embarcaciones.

Tema 4. Propiedades de los materiales. Explicaremos los conceptos básicos de propiedad físicas de los materiales, centrándonos en el estudio de las propiedades mecánicas y las relacionaremos con la estructura. Veremos los ensayos y técnicas de caracterización de estas propiedades y la importancia de las normativas de aplicación.

Tema 5. Técnicas de modificación de la estructura de los materiales. Explicaremos las técnicas más habituales con especial atención a las que se aplican a los materiales metálicos, tratamientos térmicos, termoquímicos y termomecánicos. Veremos qué efecto en las propiedades mecánicas de los materiales.

Tema 6. Materiales para la ingeniería. En este tema nos centraremos en conocer las grandes familias de materiales, metálicos, poliméricos, cerámicos y compuestos. Veremos sus propiedades con especial atención a todos aquellos de aplicación en la construcción de buques y otros tipos de embarcaciones.

Tema 7. Condiciones de servicio de materiales y diagnosis de fallo. Explicaremos cuales son las condiciones en las que trabajan los diferentes grupos de materiales que se aplican en marina. Y nos centraremos en aquellas que son determinantes para que no se produzcan fallos durante el servicio, en concreto condiciones de corrosión, fatiga, creep, desgaste o envejecimiento. Explicaremos de forma básica una metodología para hacer el análisis de las causas que han podido ocasionar un fallo de un material. Así mismo veremos las técnicas no destructivas que podemos utilizar para identificar la integridad de una pieza o el inicio de fallos.

Tema 8. Selección de materiales. En este último tema explicaremos una metodología que nos permita integrar todo lo aprendido en los temas anteriores. Veremos casos prácticos en los que identificaremos los requerimientos de servicio de un determinado material en el ámbito de su uso en la construcción de buques y otras embarcaciones y haremos la selección más adecuada atendiendo a esos requerimientos y a criterios de sostenibilidad y económicos.



Prácticas de aula: Se realizarán ejercicios relacionados con los contenidos del temario teórico. Se trabajará sobre algunos artículos de revistas centrados en el uso de materiales en el ámbito de la ingeniería marina, en la fabricación de buques y otro tipo de embarcaciones y casos relevantes en los que el fallo del material durante el servicio haya sido de interés.



Prácticas de laboratorio: Las realizaremos para ayudar a fijar los conocimientos del temario teórico. Se plantean cuatro prácticas centradas en materiales metálicos. Se trabajará con las normas de aplicación en cada caso.

-Tratamientos térmicos de materiales metálicos.

-Ensayos mecánicos.

-Metalografia, observación de la estructura de los materiales metálicos.

-Ensayos no destructivos

Se impartirán clases de exposición de los contenidos conceptuales de la materia, fomentando la participación del alumnado.

En las prácticas de aula los estudiantes realizarán los ejercicios propuestos, planteando las dudas y dificultades que les surja e intentando resolverlas con ayuda de sus pares. Además, trabajarán en grupos un artículo científico o divulgativo relacionado con la materia que se les asigne, aplicando para su comprensión y análisis los conceptos de la materia. El alumnado puede proponer casos de estudio de su interés, aportando la documentación que desean trabajar.

En las prácticas de laboratorio se desarrollarán trabajos experimentales para adquirir conocimientos y destrezas de técnicas experimentales empleadas en la Ciencia de Materiales: Se trabajará en grupo. Antes de cada práctica el alumnado deberá revisar los conocimientos que precisa para realizarla, reflejando los avances en los informes que se laborarán tras realizar cada práctica.

Para facilitar y asegurar el aprendizaje del alumnado, se hará un seguimiento de las prácticas de aula y de laboratorio. Se proporcionará feed-back en base a criterios de evaluación previamente establecidos, de manera que el alumnado tenga la oportunidad de tomar conciencia de su aprendizaje, así como de las formas de mejorarlo.

El alumno deberá consultar y seguir las indicaciones que el profesorado de la asignatura publique en eGela de acuerdo al calendario de la asignatura, así como las modificaciones que puedan hacerse por causas sobrevenidas.

En la medida de las posibilidades se introducirá en la materia cuestiones relacionadas con la sostenibilidad en la línea que propone el modelo IKD-i3 de la universidad, integrando en las actividades propuestas cuestiones que aborden el Desarrollo Sostenible (DS) a través de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de Naciones Unidas.

Sistema de evaluación:

El método de evaluación que vamos a seguir es el de la evaluación mixta, aunque se contempla la posibilidad de que haya estudiantes que puedan acogerse a un sistema de evaluación final independientemente de que hayan participado en la evaluación mixta. Para ello deberá presentar por escrito una renuncia, a la evaluación continua (mixta) al profesor responsable de la asignatura en el plazo de 9 semanas, a contar desde el comienzo del cuatrimestre de acuerdo con el calendario académico del centro (Artículo 8.3).

De acuerdo a la normativa de la universidad, se define la evaluación mixta de una asignatura cuando al menos el 30% del programa se evalúa mediante el sistema de evaluación continuada. Esta evaluación continuada debe ser completada con una prueba final en el marco del periodo fijado en el calendario académico de la Universidad. Cada modalidad de evaluación tendrá un peso acorde al porcentaje del programa que evalúa.

Se entiende por evaluación continuada el conjunto de procesos, instrumentos y estrategias didácticas definidas en las guías docentes que se aplican de manera progresiva a lo largo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Estos sistemas e instrumentos de evaluación pueden ser diversos: participación en actividades, prácticas, trabajos orales o escritos, informes de caso, desarrollo de proyectos, resolución de problemas abiertos y prácticos, elaboración de una carpeta de aprendizajes u otro tipo de pruebas de evaluación, y en cualquier caso deben asegurar el desarrollo de todas las competencias específicas y transversales, y deben quedar reflejados en la guía docente de la asignatura.

En el sistema de evaluación mixta que se adopta para esta asignatura, el 30 % del programa se evalúa mediante pruebas escritas, el 35% mediante las actividades realizadas en las prácticas de aula y el otro 35 % mediante las actividades realizadas en las prácticas de laboratorio. Cada una de las partes se deben superar independientemente. Se considerará que cada parte se ha superado si se han adquirido todas las competencias y se alcanza o supera una calificación final de 5 puntos sobre 10.

La evaluación a lo largo de la materia tendrá un carácter formativo además de servir para evaluar el proceso de aprendizaje.

Para participar en este sistema de evaluación mixta, el alumnado se comprometerá a:

- Realizar los ejercicios y tareas propuestas en las prácticas de aula, respetando plazos para la realización y entrega.

- Asistir regularmente a las sesiones de y de laboratorio realizando los informes con rigor y en los plazos fijados.

- Realizar las pruebas escritas programadas.

La renuncia al sistema de evaluación mixta propuesto se sustituirá por una evaluación final en una única prueba en la que se deberá demostrar que se han adquirido el conjunto de competencias de la materia, lo que incluye las derivadas del trabajo realizado en las sesiones magistrales, las prácticas de aula y las prácticas de laboratorio.

Material facilitado por la profesora a través del aula virtual.
Normas de ensayos de materiales.
Guiones de prácticas de laboratorio.
Al menos un libro básico de Ciencia e Ingeniería de Materiales
Askeland; D:R., La ciencia e Ingeniería de los Materiales, Grupo Ed. Iberoamericano, México (2010)
Callister, W.D. Jr., Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, vol I y II, Ed. Reverté, Barcelona (2011)

Bibliografía básica

Askeland; D:R., La ciencia e Ingeniería de los Materiales,(2017); Callister, W.D. Jr., Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, vol I y II (2016)

Cameron, A., Basic Lubrication Theory, erd., Ellis Horwood,; Clark, G.H., Industrial and Marine Fuels Reference Book, Ed. Butterworths, (1988);

Joram Lichtenstei, Marine Corrosion (2002)

Callister, W.D. Jr., Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, vol I y II, Ed. Reverté, Barcelona (2011).

Shackelford, J.F., Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, Prentice Hall, Madrid 1998.

Ciencia de Materiales. Teoría - Ensayos - Tratamientos. P. Coca Rebollero, J. Rosique Jiménez (Ediciones Pirámide S.A.)

Bibliografía de profundización

Materiales para Ingeniería. M.F. Ashby, D.R.H. Jones, Ed. Reverté,
Metales y Aleaciones: su constitución, estructura, propiedades y tratamientos. R. Calvo Rodes, Ed. INTA.
Introducción a la metalurgia Física. S.H Avner, Ed. McGraw-Hill, Mexico, 1988
Ciencia e ingeniería de materiales: metalurgia física, estructura y propiedades. J.A. Pero Sanz, Ed. Cie Dossat 2000, Madrid, 2004
Frederich, S.H., Materials for Marine Machinery, Ed. The Institute of Marine Engineers, London 1975
Todd, B; Lorett P.A., Selecting Materials for Water Systems, Ed. The Institute of Marine Engineers, London (1989)
Laque, Fr. L., Marine Corrosion. Causes and Prevention, Ed. John Wiley, New York (2002)
Recursos electrónicos de la biblioteca:
Handbook ASM
Normas AENOR

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