Guia docente 2023_24
Centro Universitario da Defensa da Escola Naval Militar de Marín
Grado en Ingeniería Mecánica
 Asignaturas
  Ingeniería de los materiales
   Contenidos
Tema Subtema
UNIDAD 1: PROPIEDADES MECÁNICAS DE MATERIALES

Ubicación y duración: Semanas 1-2 [5 horas]

Objetivos y desarrollo: Esta unidad tiene como objetivo estudiar los principales criterios de selección de materiales, incluyendo propiedades tecnológicas y mecánicas. Para su aplicación en temas posteriores, se introduce en esta unidad la localización, extracción y concentración de los metales en la naturaleza.
1.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN DE MATERIALES
Introducción. Parámetros que influyen en el proceso de selección. Los materiales en el proceso de diseño. Propiedades tecnológicas: Coste, suministro y transformación. Relación con el usuario. Interacción con el entorno.

1.2 PROPIEDADES MECÁNICAS
Introducción. Relación esfuerzo-deformación. Comportamiento elástico y plástico. Ductilidad. Dureza. Rotura.

1.3 OBTENCIÓN DE MATERIALES METÁLICOS
Introducción. Abundancia de los metales. Metales en la naturaleza. Metalurgia: obtención del metal a partir de uno de sus minerales. Concentración de la mena.
UNIDAD 2: MATERIALES PARA HERRAMIENTAS

Ubicación y duración: Semanas 3-4 [4 horas]

Objetivos y desarrollo: Una vez que se han estudiado las operaciones de metalurgia, se estudia la extracción y producción de acero, así como la obtención de otros materiales estructurales relevantes.
2.1 MATERIALES ESTRUCTURALES: METALES Y ALEACIONES
Introducción. Extracción de hierro y producción de acero. Clasificación de los aceros. Aleaciones no ferrosas

2.2 MATERIALES PARA DEFENSA: ACEROS PARA ARMADURAS; ALEACIONES DE ALUMINIO, TITANIO Y MAGNESIO

2.3 RECICLAJE DEL ACERO Y SU IMPACTO MEDIOAMBIENTAL (UNE-EN 13437).
UNIDAD 3: MATERIALES ESTRUCTURALES Y DE CONSTRUCCIÓN

Ubicación y duración: Semanas 5-6 [4 horas]

Objetivos y desarrollo: Esta unidad profundiza en materiales de construcción, principalmente en la tecnología de cementos y la madera, así como los usos de los polímeros y cerámicas, en lo relativo a las materias primas, reacciones de formación o degradación, entre otros.
3.1 EL CEMENTO PORTLAND. TECNOLOGÍA DE CEMENTOS
Materias primas (agua, áridos, aditivos) y fabricación. Reacciones de hidratación, fraguado y endurecimiento. Expansión y retracción. Resistencia mecánica. Normativa sobre inventario de emisiones. Medidas en hormigón fresco y endurecido. Dosificación en hormigones. Degradación y reciclado de cementos.

3.2 LA MADERA
Estructura, propiedades y principales maderas. Tecnología de la madera. Degradación y reciclado de la madera.

3.3 POLÍMEROS
Estructura, propiedades y principales polímeros. Usos como materiales de construcción. Degradación y reciclado de los polímeros.

3.4 CERÁMICOS
Estructura, propiedades y principales materiales cerámicos. Usos como materiales de construcción. Degradación y reciclado de los materiales cerámicos.
UNIDAD 4: DEGRADACIÓN DE MATERIALES. TRATAMIENTOS TÉRMICOS, TERMOQUIMICOS Y TERMOMECÁNICOS

Ubicación y duración: Semanas 6-8 [5 horas]

Objetivos y desarrollo: Esta unidad analiza los fundamentos de la corrosión de materiales, la importancia de la obtención de microestructuras determinadas en aceros y los tratamientos térmicos necesarios, así como tratamientos termoquímicos, con y sin cambio de composición del material de partida.
4.1 DEGRADACIÓN DE MATERIALES. PROCESOS DE CORROSIÓN
Principios de corrosión. Tipos de corrosión. Termodinámica y cinética de la corrosión. Protección contra la corrosión.

4.2 TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Introducción. Ciclo térmico. Normalizado y recocidos. Transformaciones martensíticas: diagramas Tiempo-Temperatura-Transformación (TTT). Temple. Revenido. Tratamientos isotérmicos: austemperizado, martemperizado, recocido isotérmico. Problemas generados durante los tratamientos térmicos.

4.3 TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS Y SUPERFICIALES
Introducción. Modificación superficial, sin cambio de composición: Temple por llama, inducción o láser, endurecimiento por transformación, fusión superficial. Modificación superficial, con cambio de composición: carburación, nitruración, carbonitruración. Tipos de recubrimientos: recubrimientos por inmersión, recubrimientos por electrodeposición, anodizado, recubrimientos cerámicos, deposición física de vapor, deposición química de vapor, proyección térmica. Preparación de las superficies por tratamientos mecánicos: limpieza con disolventes, limpieza con herramientas mecánicas.
UNIDAD 5: RESPUESTA DE LOS MATERIALES SOMETIDOS A PROCESOS DE CONFORMADO POR FUNDICIÓN, DEFORMACIÓN PLÁSTICA, VISCOELÁSTICA Y COMPACTACIÓN DE POLVOS

Ubicación y duración: Semanas 8-10 [6 horas]

Objetivos y desarrollo: Esta unidad analiza la respuesta de diferentes materiales sometidos a distintos procesos de conformado, como la fundición de metales, la deformación plástica de metales, el moldeo, inyección y extrusión de polímeros y la pulvimetalurgia.
5.1 FUNDICIÓN
Fundamentos de la fundición de metales

5.2 RESPUESTA DE LOS MATERIALES A LOS PRINCIPALES PROCESOS DE DEFORMACIÓN PLÁSTICA

5.3 RESPUESTA DE LOS MATERIALES A LOS PRINCIPALES PROCESOS DE DEFORMACIÓN VISCOELÁSTICA
Moldeo de polímeros

5.4 PULVIMETALURGIA
UNIDAD 6: TECNOLOGÍAS DE LA UNIÓN Y LA SOLDABILIDAD

Ubicación y duración: Semanas 11-12 [4 horas]

Objetivos y desarrollo: Esta unidad analiza dos tecnologías principales de unión de materiales, la unión mediante adhesivos y la unión mediante soldadura.
6.1 MATERIALES ADHESIVOS

6.2 MATERIALES PARA SOLDADURA
PRÁCTICAS DE LABORATORIO
(14 horas)
Práctica 1. Tratamientos superficiales de materiales: cataforesis y limpieza electrolítica (2 horas)

Se realizan tratamientos de recuperación de superficies mediante protección con pinturas aplicadas mediante cataforesis y eliminación de óxidos adheridos con limpieza electrolítica.

Práctica 2. Obtención de aluminio por aluminotermia y/o electrolisis (2 horas)

Se estudian procesos de concentración de metales a partir de las menas mediante procesos de extracción. Se utilizarán las normas AENOR (base de datos accesible a través de la Universidad de Vigo) para búsquedas relativas a la tecnología del aluminio. Como ejemplo, se propondrán búsquedas de algunas de las siguientes normas y la consiguiente resolución de cuestiones:
. Características mecánicas del aluminio y sus aleaciones (UNE-EN 683-2:2008)
. Anodizado del aluminio y sus aleaciones (UNE 38019:2017)
. Chatarra del aluminio y sus aleaciones (UNE-EN 12258-3:2004).
. Soldeo del aluminio y sus aleaciones (UNE-EN ISO 9692-3:2016).

Práctica 3. Tecnologías de unión: evaluación de adhesivos (2 horas)

Se determinan las uniones más eficaces entre materiales mediante uniones simples o híbridas, en diferentes condiciones ambientales. Se utilizarán las normas AENOR (base de datos accesible a través de la Universidad de Vigo) para búsquedas relativas a la tecnología de adhesivos. Como ejemplo, se propondrán búsquedas de algunas de las siguientes normas y la consiguiente resolución de cuestiones:
. Cintas autoadhesivas (UNE-EN 12481:2002)
. Adhesivos para papel, cartón y embalajes (UNE-CR 14376:2002 o actualizaciones)
. Adhesivos. Términos y definiciones (UNE-EN 923:2016)
. Adhesivos para madera (UNE-EN 14292:2005)
. Adhesivos estructurales para metales y plásticos (UNE-EN 13887:2004)

Práctica 4, 5 y 6. Evaluación de materiales de construcción (hormigones) (6 horas)

Se fabrica hormigón con diferentes composiciones y se estudian sus propiedades en fresco y en el material endurecido y se analiza el Capítulo 8 (Propiedades Tecnológicas de los Materiales), Título 2 (Estructuras de hormigón) del Código Estructural (RD 470/2021). Se trabaja en grupos la resolución de un problema más complejo (proyecto), planteado de manera que su realización necesite del trabajo cooperativo de dos alumnos (o tres alumnos, excepcionalmente).

Práctica 7. Exposición pública del proyecto (2 horas)

La última sesión de prácticas se reservará para la exposición oral por parte de los alumnos del proyecto realizado sobre evaluación de materiales de la construcción (hormigones).

El programa de prácticas podrá variar para ajustarse al ritmo de las sesiones de teoría y seminarios.
SEMINARIOS
(7 horas)
A lo largo del curso se realizarán además seminarios en pequeños grupos, de carácter aplicado, en los que se reforzarán los contenidos expuestos en las clases de teoría.
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