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Fichas de asignaturas 2014-15


CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES

Asignaturas
 

  Código Nombre    
Asignatura 10621013 CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES Créditos Teóricos 5
Título 10621 GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA - ALGECIRAS Créditos Prácticos 2.5
Curso   1 Tipo Obligatoria
Créd. ECTS   6    
Departamento C128 CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERIA METALURGICA Y QUIMICA INORGANICA    

 

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Recomendaciones

Conocimientos fundamentales de Química y Física. Bachillerato Tecnológico.

 

Profesorado

Nombre Apellido 1 Apellido 2 C.C.E. Coordinador  
Teresa Ben Fernández Profesora Contratada Doctora N
José Manuel Mánuel Delgado Profesor Sustituto Interino N
David Sales Lérida Profesor Titular de Universidad S
Mª del Pilar Yeste Sigüenza Profesora Sustituta Interina N

 

Competencias

Se relacionan aquí las competencias de la materia/módulo o título al que pertenece la asignatura, entre las que el profesorado podrá indicar las relacionadas con la asignatura.

Identificador Competencia Tipo
CB5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía BÁSICA
CE03 Conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales ESPECÍFICA
CG3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. GENERAL
CG5 Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos GENERAL
CT01 Comunicación oral y/o escrita TRANSVERSAL
CT02 Trabajo autónomo TRANSVERSAL

 

Resultados Aprendizaje

Identificador Resultado
R01 R1. Ser capaz de aplicar los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales.
R02 R2. Ser capaz de comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales
R03 R3. Conocer la metodología para la realización de ensayos de materiales y aplicarla. Interpretar las medidas obtenidas en dichos ensayos.

 

Actividades formativas

Actividad Detalle Horas Grupo Competencias a desarrollar
01. Teoría
En las sesiones de teoría se alternan lecciones
magistrales con el aprendizaje basado en
problemas, el estudio de casos, y otras
metodologías de aprendizaje cooperativo, para el
desarrollo de los siguientes contenidos:

1.-  La Ciencia e Ingeniería de los materiales.
2.-  Estructuras cristalinas
3.-  Imperfecciones cristalinas
4.-  Difusión en sólidos
5.-  Propiedades mecánicas, fractura y ensayos.
6.-  Otras propiedades físicas: gravimétricas,
térmicas, eléctricas, termomecánicas, magnéticas
y ópticas.
7.-  Propiedades químicas
8.-  Deformación plástica en metales
9.-  Diagramas de fase
10.- Transformaciones de fase
11.- Manipulación y control de las propiedades
térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas.
12.- Aleaciones metálicas: aplicaciones y
procesado
13.- Materiales cerámicos: aplicaciones y
procesado
14.- Materiales poliméricos: aplicaciones y
procesado
15.- Materiales compuesto: aplicaciones y
procesado
16.- Materiales funcionales.
17.- Selección de materiales y diseño industrial.

Parte del contenido de estas actividades será
presentado y manejado en inglés siguiendo la
iniciativa propuesta en el proyecto "AAA_13_020:
Enseñanza bilingüe en la E.P.S de Algeciras",
actuación avalada par al mejora docente,
formación del profesorado y difusión de los
resultados, en particular como paso previo a la
implantación del Grado bilingüe en dicho centro.
40 Grande CB5 CE03 CG3 CT02
02. Prácticas, seminarios y problemas
Se realizarán las siguientes actividades:
. Seminario de preparación de las prácticas de
taller. (1 hora)
. Exposiciones orales de alumnos sobre
microproyecto de EBT. (1 hora)
. Resolución de problemas complejos de
propiedades mecánicas, rotura, diagramas de
fases,
trabajo en frío. (4 horas)
. Resolución de casos prácticos de selección de
materiales para el diseño industrial. (4 horas)

Parte del contenido de estas actividades será
presentado y manejado en inglés siguiendo la
iniciativa propuesta en el proyecto "AAA_13_020:
Enseñanza bilingüe en la E.P.S de Algeciras",
actuación avalada par al mejora docente,
formación del profesorado y difusión de los
resultados, en particular como paso previo a la
implantación del Grado bilingüe en dicho centro.
10 Mediano CB5 CE03 CG5 CT01
04. Prácticas de laboratorio
Relación microestructura-propiedades mecánicas
del acero al carbono F-114.
1.  Tratamientos térmicos.
2.  Ensayos Mecánicos:
2.1. Ensayo de impacto (Charpy).
2.2. Ensayos de Dureza Vickers, Rockwell
y Brinell.
2.3. Ensayos de tracción: determinación
del módulo elástico, límite elástico, resistencia
a la tracción, esfuerzo de rotura, ductilidad,
energía elástica y energía plástica.
3. Preparación metalográfica y observación
en microscopio.

10 Reducido CE03 CG5 CT01
10. Actividades formativas no presenciales
· Lecturas de artículos
· Visualización de vídeos
· Trabajos en grupo:
- Elaboración de un guión de prácticas
- Resolución de casos prácticos
- Desarrollo conceptual de ideas de negocio
para emprender desde la Ciencia e Ingeniería de
los Materiales
- Elaboración de un glosario de términos de la
asignatura
10 Grande CB5 CE03 CT02
11. Actividades formativas de tutorías
Tutorías grupales de repaso general de la
asignatura. (3 horas)
Tutorías individuales de control de la evolución.
(2 horas)
5 CG5 CT01 CT02
12. Actividades de evaluación
1.- Cuestionarios en el aula virtual de temas
impartidas en las clases de teoría (18h)
2.- Cuestionarios sobre las lecturas dirigidas
(2h)
3.- Realización de un informe de prácticas de
laboratorio/taller (2h)
4.- Examen escrito (4h)
26 Grande CB5 CE03 CG3 CG5 CT01 CT02
13. Otras actividades
Horas de estudio y trabajo personal.
49 CB5 CE03 CG3 CG5 CT02

 

Evaluación

Criterios Generales de Evaluación

La evaluación se realiza a través de un examen final escrito que tiene un peso de
un 70% así como de las actividades durante el curso con un 30% en la nota final.
Ambos constan de apartado teóricos y de realización de ejercicios y casos.

En el apartado teórico se tendrá en cuenta como criterios de evaluación:

•la capacidad de comprensión de la materia objeto de examen, es decir, la
precisión conceptual, la exposición de los aspectos más relevantes y su
interrelación con circunstancias, antecedentes y consecuencias, así como el
dominio del esquema temporal.
•la expresión ordenada y sistematizada de los conocimientos, y el uso adecuado
del vocabulario específico.
•la madurez en la redacción y la capacidad crítica. Se prestará gran atención a
las características formales del ejercicio escrito (separación de epígrafes y
párrafos, legibilidad, etc.) a la faltas de ortografía, acentuación y a la
presentación y limpieza del mismo.

En el apartado práctico se tendrá como criterio de evaluación de los ejercicios:
• el planteamiento razonado y la ejecución técnica del mismo. La mera descripción
del planteamiento, sin que se lleve a cabo de manera efectiva, no puede ser
suficiente para obtener una valoración completa del ejercicio.
•En un ejercicio en el que se pida explícitamente una deducción o justificación
razonada, la mera aplicación de una fórmula no será suficiente para obtener su
puntuación total.
•Los estudiantes pueden utilizar calculadoras. No obstante, todos los procesos
conducentes a la obtención de resultados deben estar suficientemente razonados.
•Los errores cometidos en un apartado (por ejemplo el cálculo del valor de un
cierto parámetro) no se tendrán en cuenta en la calificación de apartados
posteriores que puedan verse afectados, siempre que resulten ser de una
complejidad equivalente.
•Los errores en las operaciones aritméticas elementales se penalizarán con un
máximo del 10% de la nota total del ejercicio. De igual manera se penalizará la
redacción incorrecta o el uso incorrecto de símbolos
•La presentación clara y ordenada del ejercicio se valorará positivamente.

 

Procedimiento de Evaluación

Tarea/Actividades Medios, Técnicas e Instrumentos Evaluador/es Competencias a evaluar
1.- Realización de cuestionarios de los temas impartidos en las clases magistrales y de las lecturas dirigidas. Examen por el aula virtual en formato moodle que incluye problemas, ejercicios y preguntas tipo tests. Valoración: 1 puntos de un total de 10.
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
CE03 CG5 CT02
2.- Realización de sesiones prácticas de laboratorio e informe de las mismas. Informe final de prácticas Análisis Documental Rúbrica de valoración de Informes y Lista de Control de Formatos de Informes Rubrica sobre la capacidad de expresión oral que tenga en cuenta el vocabulario, seguridad, postura, modulación, etc. ES NECESARIO TENER APROBADAS LAS PRACTICAS PARA APROBAR LA ASIGNATURA: INCLUYE LA ASISTENCIA A TODAS LAS SESIONES PRÁCTICAS Y EL APTO DEL INFORME DE PRACTICAS Valoración: 1 punto de un total de 10
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
CB5 CE03 CG3 CG5 CT01 CT02
3.- Microproyecto de EBT (empresa de base tecnológica) basada en la Ciencia e Ingeniería de los Materiales, y otras actividades de evaluación contínua. El microproyecto es un trabajo en grupo. Valoración: 1 puntos de un total de 10
  • Profesor/a
  • Autoevaluación
  • Evaluación entre iguales
CE03 CG5 CT01
4.A.- Prueba final de conocimientos Examen final que consta de una parte teórica y otra teórico-práctica (resolución de problemas y de casos realistas de ingeniería). En la parte teórico-práctica los alumnos tendrán acceso a información gráfica o tabulada que tendrán que saber interpretar y aplicar sus conocimientos en situaciones cercanas a la profesión del ingeniero industrial. Valoración: 7 puntos de un total de 10.
  • Profesor/a
CE03 CG5 CT01
4.B.- Pruebas de progreso. Pruebas de evaluación del seguimiento de los contenidos teórico-prácticos. Podrían sustituir a la prueba final si se cumple que: . las calificaciones de cada una de las pruebas de progreso supera el 30%; . la media ponderada de estas pruebas supera el 50% (es decir, calificación superior a 3,5 puntos de un total de 7).
  • Profesor/a
CE03 CG5 CT01

 

Procedimiento de calificación

El examen final supone un 7/10 de la nota final.

Las actividades suponen un 3/10 de la nota final desglosada como:
· Los cuestionarios de seguimiento de la asignatura 1/10
· El informe de prácticas 1/10
· Resolución de casos, proyectos y otras actividades individuales y en grupo
para el desarrollo de competencias transversales y propias 1/10

Para poder superar la asignatura, son CONDICIONES NECESARIAS:
1. tener superada la parte práctica, que supone la asistencia a las sesiones de
laboratorio y aprobar el informe de prácticas;
2. obtener al menos un 50% de calificación en la prueba final.
3. obtener al menos un 50% de calificación en la asignatura, considerando la suma
ponderada de las calificaciones de todas las actividades evaluadas.

 

Descripcion de los Contenidos

Contenido Competencias relacionadas Resultados de aprendizaje relacionados
            1. INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES
1.1.   Presentación
1.2.   Ciencia e Ingeniería de los materiales.
1.2.1. Concepto de material.
1.2.2. Propiedades de los Materiales: mecánicas, térmicas, eléctricas y magnéticas.
1.2.3. Clasificación de materiales.
1.2.4. Evolución de los materiales de ingeniería.
1.2.5. Materiales avanzados.
1.2.6. Ciclo de materiales y reciclado de materiales
        
CE03 R02
            2.0 ESTRUCTURA, DISPOSICIÓN Y MOVIMIENTO DE LOS ÁTOMOS.
2.1.  Estructura de materiales
2.1.1.  Estructuras cristalinas en metales.
2.1.2.  Polimorfismo y alotropía.
2.1.3.  Orden atómico en materiales no cristalinos.
        
CE03 R02
            2.2.  Imperfecciones cristalinas
2.2.1.  Defectos puntuales.
2.2.2.  Dislocaciones.
2.2.3.  Defectos superficiales.
2.2.4.  Observación microscópica.
        
CE03 R02
            2.3.  Difusión en sólidos
2.3.1.  Mecanismos atómicos de difusión:
2.3.2.  Difusión en estado estacionario.
2.3.3.  Difusión en estado no estacionario.
        
CE03 CG3 CG5 CT01 R01 R02
            3.0- PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
3.1.  Propiedades mecánicas, fractura y ensayos.
3.1.1.  Deformación elástica.
3.1.2.  Deformación plástica.
3.1.3.  Ensayo de tracción.
3.1.4.  Dureza
3.1.5.  Fractura.
3.1.6.  Ensayos de impacto. Transición dúctil-frágil.
3.1.7.  Fatiga.
3.1.8.  Termofluencia.
        
CE03 CG3 CG5 CT01 R01 R03
            3.2.  Otras propiedades físicas
3.2.1.  Propiedades gravimétricas: la densidad y los factores que la determinan.
3.2.2.  Propiedades térmicas: definiciones y formas de medirlas; origen físico de las
propiedades térmicas.
3.2.3.  Propiedades eléctricas; materiales conductores, aislantes y dieléctricos; origen
físico de las propiedades eléctricas.
3.2.4.  Propiedades electromecánicas: efecto piezoeléctrico.
3.2.5.  Propiedades magnéticas: definiciones y formas de medirlas; origen físico de las
propiedades magnéticas.
3.2.6. Propiedades ópticas: interacción entre materiales y radiación; el origen físico de las propiedades
ópticas.
        
CE03 CG3 CG5 R01 R03
            3.3. Propiedades químicas
3.3.1. Conceptos.
3.3.2. La composición y forma de medirla.
3.3.3. Principios de durabilidad: oxidación, corrosión y degradación.
        
CE03 CG3 CG5 R01 R03
            4.0. CONTROL DE PROPIEDADES Y MICROESTRUCTURA.
4.1.  Deformación plástica en metales
4.1.1.  Dislocaciones y deformación plástica.
4.1.2.  Mecanismos de endurecimiento en sistemas monofásicos.
4.1.3.  Recuperación. Recristalización
        
CE03 CG3 CG5 CT01 R01 R02
            4.2.  Diagramas de fase
4.2.1.  Definiciones y conceptos fundamentales.
4.2.2.  Diagramas de fase de sistemas de aleaciones binarias
4.2.3.  El sistema Fe-C.
        
CE03 CG3 CG5 R01 R02
            4.3.  Transformaciones de fase
4.3.1.  Cinética de reacciones en estado sólido.
4.3.2.  Cambios micro estructurales en aleaciones de Fe-C.
4.3.3.  Revenido.
        
CE03 CG3 CG5 CT01 R01 R02
            4.4. Manipulación y control de las propiedades
térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas.
4.4.1. Estudio de casos y ejemplos.
        
CE03 CG3 CG5 R01 R02
            5.0. MATERIALES DE INGENIERÍA: PROPIEDADES,
APLICACIONES Y PROCESADO.
5.1.  Aleaciones metálicas
5.1.1.        Aleaciones férreas y no férreas.
5.1.2.        Procesado
5.1.3.        Recocido.
5.1.4.        Tratamientos de templado en aceros.
5.1.5.        Mecanismo de endurecimiento por precipitación.
        
CE03 CG3 R01 R02
            5.2.  Materiales cerámicos
5.2.1.  Estructuras cristalinas de cerámicas sencillas y silicatos.
5.2.2.  Vidrios y vitrocerámicas
5.2.3.  Procesado de materiales cerámicos.

5.3.  Materiales poliméricos
5.3.1.  Estructuras de los polímeros.
5.3.2.  Características mecánicas y termomecánicas.
5.3.3.  Aplicaciones y conformación de los polímeros
        
CE03 CG3 R01 R02
            5.4.  Materiales compuestos
5.4.1.  Materiales compuestos reforzados con partículas
5.4.2.  Materiales compuestos reforzados con fibras.
5.4.3.  Materiales compuestos estructurales.
        
CE03 CG3 CT01 R01 R02
            5.5. Materiales funcionales.
5.5.1. Materiales para dispositivos electrónicos: semiconductores.
5.5.2. Materiales para aplicaciones ópticas.
5.5.3. Materiales magnéticos.
5.5.4. Otros materiales funcionales avanzados de interés industrial.
        
CE03 CG3 CG5 R01 R02
            6.0. SELECCIÓN DE MATERIALES EN DISEÑO INDUSTRIAL
6.1.  Criterios de selección de materiales
6.1.1.  Proceso de selección de materiales.
6.1.2.  Mapas de selección de materiales
6.1.3.  Ejemplos de selección
        
CB5 CE03 CG3 CT01 R01 R02
            P1. Unidad práctica (2h)
Tratamientos térmicos: Normalizado, templado, revenido sobre un acero F-114

        
CB5 CG3 CG5 R01 R03
            P2. Unidad práctica (2h)
Ensayos Charpy: tenacidad de impacto en el acero F-114.
Embutición en resina de muestras para preparación metalográfica.
        
CB5 CG5 R01 R03
            P3. Unidad práctica (2h)
Ensayos de tracción sobre acero F-114: determinación del módulo elástico, límite elástico, resistencia a la
tracción, esfuerzo de rotura, ductilidad, energía elástica y energía plástica.
        
CB5 CE03 R01 R03
            P4. Unidad práctica (2h)
Ensayos de dureza Vickers, Rockwell y Brinell.
        
CB5 CG3 CG5 R01 R03
            P5. Unidad práctica (2h)
Preparación metalográfica y observación en microscopio de las muestras embutidas con distinto tratamiento térmico.
        
CB5 CE03 CG5 R01 R02 R03
            PF. Defensa oral de la idea de negocio relacionada con la Ciencia e Ingeniería de los materiales.
        
CG5 CT01 CT02 R02 R03

 

Bibliografía

Bibliografía Básica

   
Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. (vol. I y II)
W.D.Callister
REVERTÉ, Barcelona, 2007.

 
   
La Ciencia e Ingeniería de los Materiales.
D.R.Askeland.
THOMSON PARANINFO, 2001.
   
Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.
W.F.Smith,
MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 2006
   

 

Bibliografía Específica

   
Materiales para ingeniería 1: introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño
De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H.
Ed. Reverte, 2008
 
   
Materiales para ingeniería 2: introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño
De Ashby, Michael F. Y Jones, David R. H.
Ed. Reverte, 2009
 
   

 

Bibliografía Ampliación

 
   
Engineering Materials. Properties and Selection.
Kenneth G. Budinski y Michael K. Budinski
Ed. Pearson, 2010
 
   

 

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente. En aplicación de la Ley 3/2007, de 22 de marzo, para la igualdad efectiva de mujeres y hombres, así como la Ley 12/2007, de 26 de noviembre, para la promoción de la igualdad de género en Andalucía, toda alusión a personas o colectivos incluida en este documento estará haciendo referencia al género gramatical neutro, incluyendo por lo tanto la posibilidad de referirse tanto a mujeres como a hombres.