Fichas de asignaturas 2015-16
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CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES |
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Asignatura |
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Resultados Aprendizaje |
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Actividades Formativas |
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Sistemas de Evaluación |
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Contenidos |
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Bibliografía |
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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 | |
David | Sales | Lérida | Profesor Titular de Universidad | S |
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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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | ||
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 | |
13. Otras actividades | Horas de estudio y trabajo personal. |
49 |
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. |
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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 Las prácticas aprobadas en cursos anteriores de esta misma asignatura se pueden convalidar. Valoración: 1 punto de un total de 10 |
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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 |
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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. |
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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). |
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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, electricas 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 |
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2.0 ESTRUCTURA, DISPOSICIÓN Y MOVIMIENTO DE LOS ÁTOMOS. 2.1. Estructuras cristalinas 2.1.1. Estructuras cristalinas en metales. 2.1.2. Polimorfismo y alotropía. 2.2. Orden atómico en materiales no cristalinos |
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2.2. Imperfecciones cristalinas 2.2.1. Defectos puntuales. 2.2.2. Dislocaciones. 2.2.3. Defectos superficiales. 2.2.4. Observación microscópica. |
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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 |
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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. |
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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. |
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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. |
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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 |
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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. |
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4.3. Transformaciones de fase 4.3.1. Cinética de reacciones en estado sólido. 4.3.2. Cambios micro estructurales en aleaciones de de Fe-C. 4.3.3. Revenido |
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4.4. Manipulación y control de las propiedades térmicas, eléctricas, magnéticas y ópticas. 4.4.1. Estudio de casos y ejemplos. |
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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 |
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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. |
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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 |
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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. |
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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. |
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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 |
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P1. Unidad práctica (2h) Tratamientos térmicos: Normalizado, templado, revenido sobre un acero F-114 |
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P2. Unidad práctica (2h) Ensayos Charpy: tenacidad de impacto en el acero F-114. Embutición en resina de muestras para preparación metalográfica. |
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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. |
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P4. Unidad práctica (2h) Ensayos de dureza Vickers, Rockwell y Brinell. |
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P5. Unidad práctica (2h) Preparación metalográfica y observación en microscopio de las muestras embutidas con distinto tratamiento térmico. |
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PF. Defensa oral de la idea de negocio relacionada con la Ciencia e Ingeniería de los materiales. |
Bibliografía
Bibliografía Básica
Ciencia e ingeniería de los materiales J. M. Montes, F. G. Cuevas, J. Cintas PARANINFO, Madrid, 2014. |
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Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. (vol. I y II) W.D.Callister REVERTÉ, Barcelona, 2007. |
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La Ciencia e Ingeniería de los Materiales. D.R.Askeland. THOMSON PARANINFO, 2001. |
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Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. W.F.Smith, MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE MEXICO, 2006 |
Bibliografía Específica
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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 |
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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
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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.