La asignatura denominada -Ciencia de materiales- es una asignatura obligatoria y por lo tanto fundamental, dada la importancia que tiene conocer con el máximo rigor posible los materiales que se utilizan en ingeniería para realizar todo tipo de componentes y dispositivos y el modo como deben manejarse estos materiales para conseguir sus mejores prestaciones. Los contenidos de la asignatura tienen una componente básica o fundamental indudable, pero además también inciden en la aplicación práctica de los conocimientos adquiridos en múltiples facetas de la ingeniería. Son importantes los conocimientos fundamentales de matemáticas y química.

Objetivos:



- Estudio de la relación estructura-propiedades de los materiales de ingeniería

- Descripción de los principales ensayos mecánicos realizados a los materiales

- Estudio de las características de materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos. Criterios de selección. .





Resultados de aprendizaje:



- Emplear adecuadamente la terminología específica de la asignatura, expresando los fundamentos básicos de la ciencia de materiales mediante el uso correcto del lenguaje verbal, matemático y gráfico.

- Distinguir los principales tipos de materiales y relacionar sus diferentes características con sus diversas aplicaciones.

- Vincular la estructura interna de los materiales con sus propiedades físico-químicas y mecánicas específicas, estableciendo el impacto que estas propiedades tienen en la función práctica de cada material.

- Manejar el concepto de estado de equilibrio de un material y razonar en qué manera un tratamiento mecánico o térmico puede cambiar dicho estado y, por tanto, las propiedades del material.

- Trabajar cooperativamente en tareas enmarcadas en el ámbito de la ciencia de materiales, abordando tareas en equipo y analizando y discutiendo ideas aportadas por los demás miembros del equipo.

Contenidos teóricos:



Tema 1. Ciencia de materiales. Introducción. Relación estructura/propiedades

Tema 2. Propiedades mecánicas

Conceptos de tensión y deformación. Ensayo de tracción y propiedades. Dureza y ensayos de dureza. Deformación plástica y mecanismos de deformación. Recocido. Fractura. Fatiga.

Tema 3. Estructura de los materiales: subatómica, atómica y microestructura

Análisis de la estructura a diferentes niveles, basada en el conocimiento a nivel atómico y molecular. Estructuras cristalinas y amorfas. Defectos en las estructuras cristalinas. Dislocaciones y deformación plástica. Mecanismos de endurecimiento.

Tema 4. Diagramas de fase

Tipos de diagramas de fase. Puntos eutéctico y eutectoide. Reacciones eutéctica y eutectoide. Diagrama de fases del acero (Fe/C)

Tema 5. Transformaciones de fase en metales

Transformaciones de fase del acero. Transformaciones isotermas y diagramas. Transformaciones por enfriamiento continuo y diagramas.

Tema 6. Tratamientos térmicos y termoquímicos de aleaciones metálicas

Recocido: recocido total, normalizado, esferoidización. Temple: templabilidad y diagramas. Endurecimiento por precipitación. Tratamientos termoquímicos:Difusión atómica en sólidos. Aplicaciones industriales. Cementación. Nitruración. Carbonitruración. Cianuración. Sulfinización.

Tema 7. Aleaciones metálicas

Aleaciones férreas. Aceros de baja aleación. Aceros inoxidables. Fundiciones. Aleaciones no férreas.

Tema 8. Materiales cerámicos y vidrios

Estructuras. Procesado. Materiales cerámicos comunes e ingenieriles. Vidrios. Propiedades y aplicaciones de materiales cerámicos

Tema 9. Materiales poliméricos

Características de los polímeros. Clasificaciones. Tipos de polímeros: estructura y propiedades. Aplicaciones

Tema 10. Materiales compuestos

Componentes. Procesado. Propiedades y aplicaciones





Contenidos prácticos:



Se realizarán las siguientes prácticas:



Práctica 1: Introdución a los materiales

Práctica 2: Ensayo de dureza de materiales

Práctica 3: Ensayo de tracción de materiales

Práctica 4: Cristalografía. Estudio de direcciones y planos cristalográficos

Práctica 5: Tratamientos térmicos en metales

Práctica 6: Observación de microestructuras

Práctica 7: Observación experimental de la corrosión

Durante las horas de docencia presencial se impartirán clases magistrales, se realizarán clases de problemas y finalmente se realizarán prácticas de laboratorio. En las clases magistrales se realizarán exposiciones por parte del profesor o profesora, durante las clases de problemas se propondrán problemas por parte del profesor o profesora y se dedicará tiempo a su resolución, en ocasiones de forma grupal. En las actividades de laboratorio los alumnos o alumnas se distribuirán en grupos reducidos y realizarán trabajo práctico con equipos de laboratorio, siempre que sea posible.

En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 80
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 20

Los criterios de evaluación en la convocatoria ordinaria serán los siguientes:



- Para poder superar la asignatura, el alumno o la alumna deberá superar, con una puntuación de 5 puntos sobre 10, una prueba teórica de contenidos mínimos (Tema 1). El alumnado tendrá tres oportunidades para superar dicha prueba. La primera prueba se realizará durante la primera semana de octubre. Las restantes dos oportunidades serán en los días fijados para el examen oficial de la convocatorias ordinaria y extraordinaria de la asignatura. En caso de no superar la prueba el alumno no podrá aprobar la asignatura.



- Examen oficial convocatoria ordinaria: El examen supondrá el 80% de la nota final y constará de dos partes diferenciadas, parte teórica y parte de problemas. La parte de teoría supondrá el 40% de la calificación y la parte de problemas el 60%. Para poder superar la asignatura el alumno o la alumna deberá alcanzar al menos una puntuación de 4 puntos sobre 10 en cada una de las partes.



- Prácticas de laboratorio: La realización de las prácticas es obligatoria y suponen el 20% de la nota final. Previo a la práctica el alumno o la alumna deberá revisar el guion correspondiente así como los conceptos relacionados presentados en el aula. Si el o la docente detectara que dicho trabajo previo no ha sido realizado podría impedir el desarrollo de la práctica en el laboratorio. Todas las prácticas serán evaluadas. Para ello, el alumno o la alumna entregará en para cada práctica el informe o el test correspondiente de evaluación. Al finalizar las practicas se incluirá un examen de prácticas escrito al final del cuatrimestre. La nota final de prácticas se obtendrá de ambas pruebas, 40% informes/test y 60% prueba escrita.



- Para poder aprobar la asignatura y hacer las medias correspondientes, deberán aprobarse los exámenes y las prácticas. De no ser así, tendrán que repetirse.



- Cuando un alumno o una alumna se presenta al examen o al examen de prácticas está participando de dicha convocatoria. Para renunciar a la convocatoria no ha de presentarse a ninguno de los dos exámenes.



- En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

En la convocatoria extraordinaria se evaluará al estudiante o la estudiante mediante evaluación final siguiendo los mismos criterios que en la convocatoria ordinaria.



- En caso de no haber superado la prueba de contenidos mínimos con anterioridad el alumno o alumna realizará dicha prueba el día del examen de la convocatoria extraordinaria. En caso de no superar la prueba el alumno no podrá aprobar la asignatura.



- Examen oficial convocatoria extraordinaria: El examen supondrá el 80% de la nota final y constará de dos partes diferenciadas, parte teórica y parte de problemas. La parte de teoría supondrá el 40% de la calificación y la parte de problemas el 60%. Para poder superar la asignatura el alumno o la alumna deberá alcanzar al menos una puntuación de 4 puntos sobre 10 en cada una de las partes.



- Prácticas de laboratorio: El examen de prácticas de la convocatoria extraordinaria se regirá por los mismos criterios que en la convocatoria ordinaria.



- Para poder aprobar la asignatura y hacer las medias correspondientes, deberán aprobarse los exámenes y las prácticas. De no ser así, tendrán que repetirse.



- Cuando un alumno o una alumna se presenta al examen o al examen de prácticas está participando de dicha convocatoria. Para renunciar a la convocatoria no ha de presentarse a ninguno de los dos exámenes.



- En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Calculadora científica, regla

Bibliografía básica

W. D. Callister. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Reverté. 1997

W. J. Smith, J. Hashemi. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. McGraw-Hill. 2006

JM Montes, FG Cuevas, J Cintas. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Ediciones Paraninfo SA. 1ªed. 2014.

Bibliografía de profundización

P. L. Mangonon. Ciencia de Materiales. Selección y diseño. Prentice Hall. 2001
R. B. Seymour, C. E. Carraher. Introducción a la Química de los Polímeros. Reverté. 1995
A. Miravete. Materiales Compuestos I y II. Reverté. 2007