Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

En esta asignatura se pretendo que el alumno/a tenga los conocimientos suficientes sobre los diferentes materiales metálicos y sus aleaciones, disponibles en el mercado actual, para comprender cuál es la implantación de estos materiales en dicho mercado y sus aplicaciones industriales.



Los objetivos específicos de aprendizaje de la asignatura es el profundizar en la naturaleza, propiedades y procesos de los materiales metálicos, para comprender las razones de las adiciones de los diferentes elementos de aleación en cada grupo de metales, las propiedades a que dan lugar tanto mecánicas, como químicas y físicas y conocer la forma de modificarlas mediante la utilización de tratamientos térmicos y otros procesos de endurecimiento.



Podríamos decir que la asignatura está dividida en dos grandes apartados. En primer lugar las aleaciones férreas, donde se hace un estudio de los aceros y las fundiciones. En el caso de los aceros, se hace hincapié de forma importante por ser la base del PIB de la Comunidad Autónoma del Pais Vasco, analizándose, por una parte su fabricación, sus tratamientos y su clasificación. En cuanto a las fundiciones, se presentan las diferentes familias, con sus mejoras a lo largo del tiempo, propiedades y aplicaciones. Para poder fijar mejor los conocimientos, se realizan diversos problemas prácticos sobre elección y ejecución de tratamientos térmicos de aplicación industrial.



En segundo lugar tenemos los materiales metálicos no férreos y sus aleaciones. Se estudian, por orden de consumo mundial, el aluminio, el cobre, el titanio, el níquel, el magnesio y las superaleaciones, sin dejar de proponer nuevos desarrollos en aplicaciones por ejemplo de materiales de muy baja densidad como el magnesio y el litio.



Al finalizar la asignatura, el alumno/a será capaz de conocer los diferentes materiales metálicos y sus aleaciones, sus elementos de aleación y su relación con la microestructura y propiedades, sus procesos de transformación y sus aplicaciones en los grandes sectores de la ingeniería, pudiendo analizar y discutir, la adecuación para fabricar con ellos, cualquier componente industrial que se proponga.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

RA 1: Aleazioak identifikatzeko normalizatutako izendapenak, prozesuak eta industrian erabilitako tratamendu termikoak erraztasunarekin eta fidagarritasunarekin erabiltzea.

RA 2: Maila industrialerako familia metaliko nagusien aleazioetako mota desberdinak, bere erabilerak, ezaugarriak eta mugak identifikatzea.

RA 3: Deformazio prozesuen aurrean galdaketa prozesu eta aleazioek aurkezten dituzten ezaugarriak bereiztea, bai baldintzazkoak halanola onurak eta desabantailak.

RA 4: Artikulu bateko analisi kritikoa egitea Egindako lana audientzi kritiko baten aurrean adieraztea egin daitezken galdera guztiak erantzunez.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Para poder evaluar al alumno, éste deberá asistir al 75% de las clases teóricas como mínimo.

La evaluación se realizará mediante la valoración de un examen escrito final, la actitud en las clases teóricas y prácticas, la solución de ejercicios y temas teóricos y la realización de los trabajos propuestos.

Los alumnos que superen un 25% de faltas por asistencia, no podrán realizar el examen final.



Renuncia: el alumno lo deberá realizar mediante correo electrónico, 15 días naturales antes de la fecha oficial de evaluación (ver horario web master. Este correo irá dirigido a la secretaria administrativa delmáster (isabel.colino@ehu.eus)poniendo en copia al coordinador del master. El alumno comprobará que recibe la confirmación de la recepción del mensaje enviado en el plazo máximo de 2 días hábiles. El coordinador le da curso y, con posterioridad, informa por esa misma vía al coordinador de la asignatura.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

La evaluación extraordinaria se realiará mediante la valoración de un examen escrito final. A la nota correspondiente a dicho examen y con la ponderaciones establecidas, se le añadiran los pocentajes de las notas obtenidas en los trabajos prácticos realizados durante el curso así como la nota obtenida por las exposiciones realizadas.



Renuncia: el alumno lo deberá realizar mediante correo electrónico, 15 días naturales antes de la fecha oficial de evaluación (ver horario web master. Este correo irá dirigido a la secretaria administrativa delmáster (isabel.colino@ehu.eus)poniendo en copia al coordinador del master. El alumno comprobará que recibe la confirmación de la recepción del mensaje enviado en el plazo máximo de 2 días hábiles. El coordinador le da curso y, con posterioridad, informa por esa misma vía al coordinador de la asignatura.

Irakasgai-zerrenda

Revisión de principios. Dislocaciones, Deformaciones y Mecanismos de Endurecimiento de Metales y Aleaciones. Solución Sólida. Tamaño de grano. Precipitación o Dispersión. Acritud. Aparición de nuevas fases. Estructura Widmanstätten. Reacción Eutectoide. Transformación Martensítica.

El Aluminio y sus aleaciones. La Solución sólida. Endurecimiento estructural. La Deformación en frío. Tratamientos Térmicos y Metalúrgicos. Comportamiento Mecánico: Resistencia, Tenacidad, Fatiga, Corrosión Fatiga, Creep. Aleaciones de Forja. Producción de componentes de aluminio forjados. Designación de las aleaciones y tratamientos. Aleaciones no tratables. Aleaciones tratables térmicamente. Aleaciones de Moldeo. Nuevos procesos de moldeo. Soldadura.

El Titanio y sus Aleaciones. Estados Alotrópicos del Titanio. Principales Propiedades y Características del Titanio sin Alear. Aleaciones de Titanio de Uso más Corriente. Principios Básicos sobre la Teoría de los Tratamientos Térmicos de las Aleaciones de Titanio. Tratamientos Térmicos de las Aleaciones de Titanio que Normalmente se Emplean para Aplicaciones Industriales. Aleaciones Recocidas Temple desde La Fase Revenido de las Martensitas de Titanio Transformación. Soldadura. Comportamiento Ingenieril: Textura Fatiga Corrosión.

El Magnesio y sus Aleaciones. Introducción. Producción y Consumo. Metalurgia Extractiva. Tipos de Magnesio. Propiedades Mecánicas. Propiedades Químicas Aleaciones de Moldeo. Aleaciones de Forja. Transformación. Aplicaciones.

Generalidades. Características Eléctricas. Características Mecánicas. Recocido Influencia del Oxígeno y del Hidrógeno en la Calidad y Características del Cobre. Calidades Comerciales de Cobre. Cobre Electrolítico sin Oxígeno. de Alta Conductivita. Latones. Propiedades y Características Mecánicas. Latones ¿¿¿Endurecimiento. Recocido. Latones. Trabajo en Caliente y en Frío de los Latones. Latones al Plomo. Corrosión de los Latones. Bronces. Estudio General de las Principales Calidades de Bronces que se usaban en la Antigüedad. Bronces más utilizados en la Actualidad. Bronces Laminados o estirados en Frío. Bronces. Bronces para Piezas Fundidas. Bronces y Cupro-Aluminios. Cupro-Silicios. Aleaciones Cobre-Berilio. Cupro-Níquel. Alpacas.

Tendencias históricas en la propulsión de turbina de gas. Requisitos tecnológicos para satisfacer las necesidades futuras. Desarrollo de las superaleaciones Los elementos base Las Composiciones. Las Fases Aleaciones en Base Níquel. Las razones de la presencia de los distintos elementos. Estructura y microestructura. Las fases. Matriz gamma, Gamma prima. Carburos. Boruros. Las fases de tipo TCP. El endurecimiento por solución sólida. Composiciones de las fases. Estabilidad de la dispersión. Transformación de las fases. Tratamientos Térmicos. Productos forjados, productos moldeados. Desarrollo de alta resistencia: aleaciones hierro-níquel; Constitución, estructura y relaciones de las fases. Matriz austenítica. Endurecedores por solución sólida. Endurecedores por precipitación. Otros elementos beneficiosos. Fases. Precipitación. Los carburos. Otras fases menores. Proceso y tratamiento térmico.

El diagrama Fe-C. Puntos críticos. Estructuras en equilibrio. Curvas TTT. Constituyentes microscópicos que aparecen en las transformaciones isotérmicas de la austenita. Avance de la transformación de la austenita. Formación de la martensita. Tratamientos térmicos de las aleaciones Fe-C: Recocido, Normalizado. Aplicación de la curva de la S al conocimiento de los tratamientos térmicos. El temple, criterio de temple. Templabilidad y el ensayo Jominy. Revenido de la martensita. Tratamientos isotérmicos. El diagrama Fe-C. Puntos críticos. Estructuras en equilibrio. Curvas TTT. Constituyentes microscópicos que aparecen en las transformaciones isotérmicas de la austenita. Avance de la transformación de la austenita. Formación de la martensita. Tratamientos térmicos de las aleaciones Fe-C: Recocido, Normalizado. Aplicación de la curva de la S al conocimiento de los tratamientos térmicos. El temple, criterio de temple. Templabilidad y el ensayo Jominy. Revenido de la martensita. Tratamientos isotérmicos.

Aceros de ingeniería. Mecanismos de endurecimiento de los aceros estructurales. Procesos termomecánicos. Laminación controlada. Los aceros HSLA. Los aceros microaleados. Normalización Europea. Aceros para empleo al aire libre. Aceros de construcción mecánica para tratamiento térmico. La cementación y los aceros para cementación. La nitruración y los aceros para nitrurar. La Carbonitruración. La industria del automóvil.Aceros de ingeniería. Mecanismos de endurecimiento de los aceros estructurales. Procesos termomecánicos. Laminación controlada. Los aceros HSLA. Los aceros microaleados. Normalización Europea. Aceros para empleo al aire libre. Aceros de construcción mecánica para tratamiento térmico. La cementación y los aceros para cementación. La nitruración y los aceros para nitrurar. La Carbonitruración. La industria del automóvil.

Aceros Maraging. Composiciones. Diagramas de equilibrio y transformación de las aleaciones hierro-níquel. Características y particularidades de la martensita obtenida en los aceros Maraging Influencia de la temperatura y del tiempo en los tratamientos térmicos de los aceros Maraging de 18 % de NíquelAceros Maraging. Composiciones. Diagramas de equilibrio y transformación de las aleaciones hierro-níquel. Características y particularidades de la martensita obtenida en los aceros Maraging Influencia de la temperatura y del tiempo en los tratamientos térmicos de los aceros Maraging de 18 % de Níquel.

Aleaciones Fe-Cr. Aleaciones Fe-Cr-C. Aleaciones Fe-Cr-Ni. Otros elementos de aleación. Clasificación de los aceros inoxidables. Martensíticos, Ferríticos, Austeníticos, Duplex, Endurecimiento estructural, Alta resistencia a la corrosión. Propiedades de los Aceros Inoxidables. Resistencia a la corrosión. Composición y aplicaciones, Microestructura y Tratamiento térmico. Propiedades mecánicas. Aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Composiciones y calidades de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Estudio del aumento de dureza en los tratamientos térmicos de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Características mecánicas de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Comportamiento a alta temperatura de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Estudio y descripción de los aceros inoxidables endurecibles por precipitación de uso más corriente. Partículas sub-microscópicas que se forman en el endurecimiento por precipitación y niveles de dureza y resistencia que se obtienen en los aceros inoxidables endurecibles por precipitación. Detalle de los tratamientos térmicos y de los resultados que se obtienen en los aceros inoxidables austeníticos y martensíticos endurecibles por precipitación. Tratamientos térmicos de los aceros semi-auateníticos endurecibles por precipitación. Transformación de la austenita a martensita por deformación en frío. Ferrita delta.

Características de los Aceros de Herramientas. Clasificación de los Aceros de Herramientas. Aceros para Trabajos en Caliente. Aceros de Herramientas para Trabajos en Frío. Aceros de Herramientas al Carbono. Aceros de Herramientas para Trabajos en Frío. Aceros de Herramientas para Trabajos en Caliente. Tratamiento Térmico de los Aceros de Herramientas. Aceros Rápidos. Clasificación de los Aceros Rápidos. Tratamientos Térmicos de los Aceros Rápidos. Los Carburos Características de los Aceros de Herramientas. Clasificación de los Aceros de Herramientas. Aceros para Trabajos en Caliente. Aceros de Herramientas para Trabajos en Frío. Aceros de Herramientas al Carbono. Aceros de Herramientas para Trabajos en Frío. Aceros de Herramientas para Trabajos en Caliente. Tratamiento Térmico de los Aceros de Herramientas. Aceros Rápidos. Clasificación de los Aceros Rápidos. Tratamientos Térmicos de los Aceros Rápidos. Los Carburos .

Tipos de Fundiciones. Fabricación de las Fundiciones. Propiedades de las Fundiciones. Ventajas de las Fundiciones. Diagrama Hierro-Carbono Estable. Formación de grafito. Estudio de la formación de constituyentes. Fundiciones Blancas. Fundiciones Templadas. Fundiciones Grises. Fundiciones de Alta Resistencia. Inoculación. Tamaño y distribución de las láminas de grafito. Fundiciones Aleadas. Efectos de los elementos de aleación. Fundiciones Maleables. Fundiciones de Grafito Esferoidal. Propiedades de las fundiciones de grafito esferoidal. Aplicaciones de las fundiciones de grafito esferoidal. Tipos de Fundiciones. Fabricación de las Fundiciones. Propiedades de las Fundiciones. Ventajas de las Fundiciones. Diagrama Hierro-Carbono Estable. Formación de grafito. Estudio de la formación de constituyentes. Fundiciones Blancas. Fundiciones Templadas. Fundiciones Grises. Fundiciones de Alta Resistencia. Inoculación. Tamaño y distribución de las láminas de grafito. Fundiciones Aleadas. Efectos de los elementos de aleación. Fundiciones Maleables. Fundiciones de Grafito Esferoidal. Propiedades de las fundiciones de grafito esferoidal. Aplicaciones de las fundiciones de grafito esferoidal. Tipos de Fundiciones. Fabricación de las Fundiciones. Propiedades de las Fundiciones. Ventajas de las Fundiciones. Diagrama Hierro-Carbono Estable. Formación de grafito. Estudio de la formación de constituyentes. Fundiciones Blancas. Fundiciones Templadas. Fundiciones Grises. Fundiciones de Alta Resistencia. Inoculación. Tamaño y distribución de las láminas de grafito. Fundiciones Aleadas. Efectos de los elementos de aleación. Fundiciones Maleables. Fundiciones de Grafito Esferoidal. Propiedades de las fundiciones de grafito esferoidal. Aplicaciones de las fundiciones de grafito esferoidal.

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

- Materiales aportados por el profesor/a de la asignatura

Oinarrizko bibliografia

1. J. Polmear, Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals, 3rd edition, Arnold, 1995.

2. D. G. Altenpohl, Aluminum: Technology, Applications, and Environment, 6th edition, TMS, 1998.

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

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

5. C. S. Roberts, Magnesium and its Alloys, John Wiley, 1960.

6. D. T. Llewellyn and R. C. Hudd, Steels: Metallurgy and Applications, 3rd edition, Butterworth-Heinemann, 1998.

7. R. W. K. Honeycombe and H. K. D. H. Bhadeshia, Steels: Microstructure and Properties, 2nd edition, Arnold, 1995.

8. G. W. Meetham and M. H. Van de Voorde, Materials for High Temperature Engineering Applications, Springer, 2000.

9. M. J. Donachie, Superalloys: a Technical Guide, 2nd edition, ASM International, 2002.

10. T. W. Clyne and P. J. Withers, Introduction to Metal Matrix Composites, Cambridge University Press, 1995.

11. Verein Deutscher Eisenhüttenleute: Steel A Handbook for Materials Research and Engineering, Springer Verlag, 1992

12. J.L. Arana,: Materiales Metálicos, Aleaciones Férreas, ETSI, Bilbao 2004

13. J.L. Arana: Materiales Metálicos, Aleaciones No Férreas, ETSI, Bilbao 2004

Gehiago sakontzeko bibliografia

1.M. J. Donachie, Superalloys: a Technical Guide, 2nd edition, ASM International, 2002.



2.T. W. Clyne and P. J. Withers, Introduction to Metal Matrix Composites, Cambridge University Press, 1995.



3.Verein Deutscher Eisenhüttenleute: Steel A Handbook for Materials Research and Engineering, Springer Verlag, 1992



4.J.L. Arana,: Materiales Metálicos, Aleaciones Férreas, ETSI, Bilbao 2004



5.J.L. Arana: Materiales Metálicos, Aleaciones No Férreas, ETSI, Bilbao 2004

Aldizkariak

- ISIJ INternational.



- Stahl und eISSEN. Published/hosted By Verlag Stahleissen.



- Acta Metallurgica et Materialia.



- Metallurgical and Materials Transactions A.



- Metallurgical and Material Transcations B.

Estekak

- http://www.eaa.net/education/TALAT/index.htm



- http://www.steeluniversity.org



- http://www.intimag.org



- A lo largo del curso se iránproponiendo nuevas direcciones de interés