Descripción y contextualización de la asignatura

Esta asignatura proporciona una perspectiva global sobre la disciplina denominada Ciencia e Ingeniería de Materiales describiéndose los métodos de obtención y conformación, estructura y propiedades de materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.

La asignatura sirve de introducción al resto de asignaturas que tienen un carácter más específico. Se estudian la obtención de metales y materiales cerámicos y brevemente los métodos de síntesis de polímeros.

Se presenta la importancia creciente de los materiales de ingeniería para los diferentes sectores industriales.

Se realiza una descripción avanzada de los materiales mas comúnmente empleados y de los criterios usuales en su selección de cara al empleo de los mismos.



Se desarolla en el centro docente Escuela de Ingeniería de Bilbao (I-Ingeniería Superior).

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

CONVOCATORIA ORDINARIA

La nota final de la asignatura está dividida en dos partes:

-A) 75% de la nota final: evaluación del examen escrito.

-B) 25% de la nota final: evaluación de los seminarios/laboratorio, según corresponda



El examen final (A) constará de un examen escrito basado en: parte tipo test, otra de respuestas cortas y otra de desarrollo sobre cualquiera de las competencias presentadas en el curso.



La parte (B) podrá estar constituida por uno o varios informe/s sobre seminarios, trabajos de laboratorio, etc.



Para aprobar la asignatura hay que superar (5.0 sobre 10 mínimio) las partes A y B.



RENUNCIA: deberá avisarse a los profesores implicados vía mail 15 días naturales antes de las fechas establecidas para las evaluaciones (A y B) y esperar a que el coordinador de la asignatura responda con su visto bueno, vía mail también.



En el caso de que no se pueda realizar una evaluación presencial de la asignatura, se realizarán los cambios pertinentes para la realización de una evaluación online mediante la utilización de las herramientas informáticas existentes en la UPV/EHU. Las características de esta evaluación online serán adecuadamente avisadas y publicadas a los alumnos.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

CONVOCATORIA EXTRAORDINARIA



Idéntica sistemática que en la ordinaria. Aclarar que la parte (B) debe haberse presentado y superado también a lo largo del curso.



En el caso de que no se pueda realizar una evaluación presencial de la asignatura, se realizarán los cambios pertinentes para la realización de una evaluación online mediante la utilización de las herramientas informáticas existentes en la UPV/EHU. Las características de esta evaluación online serán adecuadamente avisadas y publicadas a los alumnos.

Temario

1. Introducción a los materiales de ingeniería.

Evolucion histórica de los materiales. Ciencia e ingenieria de los materiales. Clasificación de los materiales. Precio y disponibilidad de los materiales. Reciclado de los materiales.



2. Transformaciones de fase y tratamientos térmicos en metales.

Transformaciones de fase (aspectos generales): Fases y transformaciones de fase. Termodinámica, Tipos de transformaciones. Invariante, Etapas, Nucleación homogénea, Nucleación heterogénea, Crecimiento, Cinética. Diagramas TTT, Solidificación vítrea, Solidificación de materiales poliméricos.

Sistemas Multicomponentes: Introducción, Transformaciones eutéctica y eutectoide, Transformaciones de precipitación, Transformaciones monotéctica y monotectoide, Transformaciones peritéctica y peritectoide, Transformaciones polimórficas, Transformaciones martensíticas, Transformaciones orden-desorden, Recristalización.

Tratamientos térmicos de los metales (y sus aleaciones).



3. Materiales cerámicos y vidrios: estructura y propiedades.

Introducción. Clasificación de las cerámicas. Cerámicas tradicionales. Cerámicas técnicas. Estructura de los materiales cerámicos. Propiedades de los materiales cerámicos. Los vidrios. Materiales vitrocerámicos.



4. Métodos de obtención y conformación de metales.

Obtención de metales: Los aceros: vía horno alto y vía horno eléctrico, Aluminio, Titanio, Cobre, Níquel, Conformado de metales, Introducción, Operaciones de conformación: Laminación, Extrusión, Estampación, Trefilado, Pulvimetalurgia, Moldeo, Mecanización, Técnicas de unión.



5. Métodos de síntesis de polímeros.

Introducción. Síntesis de polímeros. Polimerización por adición y por condensación. Polimerización en cadena: Radicalária y Iónica (Aniónica y Catiónica). Polimerización por etapas. Polimerización estereoespecífica. Procesos industriales de polimerización: en masa, en disolución, en suspensión y en emulsión.



6. Comportamiento mecánico y viscoelástico.

Introducción. Tensión y deformación. Ensayos: Tracción; Compresión , Flexión y Otros; Dureza. Comportamiento viscoelástico y viscoplástico: Modelo comportamiento viscoso, Fluencia lenta en materiales reales, Disipación de energía (Damping), Fluencia a baja y alta Tª en metales, Aplicación a metales. Normas. Factores de diseño/seguridad



7. Aleaciones férreas y no férreas.

Introducción. Aleaciones férreas Fe-C: microestructuras y tratamientos térmicos: Diagrama fases en equilibrio, Microestructuras fuera equilibrio, Tratamientos térmicos, Fundiciones, Aceros.

Aleaciones NO férreas: Al, Ti, Cu y Ni. Aluminio y sus aleaciones. Titanio y sus aleaciones. Cobre y sus aleaciones. Níquel y sus aleaciones.



8. Cerámicas tradicionales y cerámicas técnicas.

Introducción. Cerámicas tradicionales (clásicas): Fabricación de las cerámicas tradicionales; Tipos cerámicas tradicionales; Hormigones y cemento. Cerámicas técnicas (advanced/Finest/engineering ceramics): Fabricación de las cerámicas técnicas; Tipos cerámicas técnicas: Oxídicas: binarias (alúmina, magnesia…) y ternarias; No oxídicas: carburos, nitruros, sialones.



9. Polímeros termoplásticos y termoestables. Elastómeros.

Introducción a los polímeros. Estructura de polímeros: Longitud molecular y grado de polimerización; La Arquitectura molecular; Empaquetamiento de moléculas de polímero. Clasificación y Estado sólido de los polímeros: Clasificación; Estado sólido. Comportamiento mecánico de los polímeros. Producción y procesado. Alternativas para alterar las propiedades mecánicas de polímeros. Envejecimiento de polímeros.



10. Materiales compuestos.

Introducción. Clasificación de composites. Componentes: Matriz polimérica, Refuerzos, Intercara, Procesado de materiales compuestos.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Apuntes del curso.

Bibliografía básica

- W. D. Callister. Fundamentals of materials science

- American Society for Metals; ASM Handbook Properties and Selection

Bibliografía de profundización

- Ashby/Jones. Materiales para Ingeniería Vol 1 & Vol 2.



- Metallurgical and Materials Transactions A



- Metallurgical and Materials Transactions B



- G. E. Dieter, Mechanical Metallurgy, Mc-Graw Hill, 1988.



- D. G. Altenpohl, Aluminum: Technology, Applic., and Envi 6th edition, TMS, 1998



- C. Leyens and M. Peters, Titanium and Alloys: Fund. and Applications, Wiley-VCH, 2003.



- M. Avedesian and H. Baker, Magnesium and Magnesium Alloys, ASM International, 1999.



- W. C. Leslie, The Physical Metallurgy of Steels, McGraw-Hill, 1981



- C. Bastioli. "Handbook of biodegradable polymers" Rapra Tech. Ltd , UK (2005)



- A. Santamaría, A. Orbe, M.M. Losañez, M. Skaf, V. Ortega-Lopez, Javier J. González (2017). Self-compacting concrete incorporating EAFS as aggregate. Mater. & Design, 115:179–193.

Revistas

- ISIJ International



- Stahl und Eisen, Published/Hosted by Verlag Stahleisen. ISSN: 0340-4803



- Polymer Enigineering and Science



- Cement and Concrete Composites



- Construction and Building Materials



- Polymer Composites



- Acta Metallurgica et Materialia



- Biomaterials

Enlaces

- http://www.steeluniversity.org



- http://www.intlmag.org/



- scifinder scholar.



- https://publons.com/about/home/



- https://orcid.org/



- www.sciencedirect.com



- A lo largo del curso se iran proponiendo nuevas direcciones de interés.