Guía docente de la asignatura

Ciencia e Ingeniería de Materiales

Titulación: Grado en Ingeniería Mecánica Curso 2012-2013

Guía Docente

1. Datos de la asignatura

Nombre Ciencia e Ingeniería de Materiales (Materials Science and Engineering)

Materia Materia común rama industrial

Módulo

Código 508101008

Titulación Grado en Ingeniería Mecánica

Plan de estudios 2009

Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial

Tipo Cuatrimestral

Periodo lectivo Segundo cuatrimestre Curso 1

Idioma Español

ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180

Horario clases teoría Aula

2. Datos del profesorado

Profesor responsable

Francisco J. Carrión Vilches

Isidoro Martínez Mateo

Ramón Fco. Pamies Porras

Departamento Ingeniería de Materiales y Fabricación

Área de conocimiento Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica

Ubicación del despacho 2ª Planta Hospital de Marina

Teléfono 968 325960 Fax 968 326445

Correo electrónico fjc.vilches@upct.es: isidoro.martinez@mateo

URL / WEB www.dimf.upct.es

Horario de atención / Tutorías Disponible en el AULA VIRTUAL

Ubicación durante las tutorías Despachos de los profesores

3. Descripción de la asignatura

3.1. Presentación

La asignatura de Ciencia e Ingeniería de Materiales tiene por objeto el estudio de los materiales utilizados en

el campo de la Ingeniería, siendo esta asignatura troncal en la formación del futuro ingeniero. La asignatura

presentará los fundamentos del conocimiento de materiales de ingeniería así como su relación con los

procesos de transformación y sus aplicaciones finales.

3.2. Ubicación en el plan de estudios

La asignatura es de carácter cuatrimestral se imparte en primer curso , y se desarrollará durante el Segundo

cuatrimestre.

3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional

La adquisición de habilidades, y conocimientos relacionados con la Ciencia e Ingeniería de Materiales es

fundamental en la mayoría de tareas que un profesional desarrollará en el campo de la Ingeniería Industrial.

La evaluación de propiedades de los materiales así como sus tratamientos en relación a su uso final,

requiere que el futuro técnico posea una serie de habilidades y conocimientos, para evaluar y seleccionar

materiales en un ámbito Industrial.

3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones

Para un adecuado desarrollo de la asignatura por parte del alumno, se requerirá haber cursado asignaturas

básicas tales como Matemáticas, Física y Química.

La superación de esta asignatura será necesaria para el acceso a materias de cursos superiores tales como:

Materiales en Ingeniería de tercer curso y Corrosión y Protección de Materiales de cuarto curso.

3.5. Medidas especiales previstas

Con objeto de facilitar el desarrollo de la asignatura, se podrá adecuar grupos de prácticas para alumnos que en el momento de la asignatura se encuentren trabajando, con el objeto de compatibilizar ambas actividades. Aquellos alumnos con necesidades especiales podrán acordar con el profesorado de la asignatura, las medidas necesarias para facilitar su seguimiento de la materia.

4. Competencias

4.1. Competencias específicas de la asignatura

Conocimiento aplicado de los fundamentos de materiales para su uso en ingeniería.

Habilidad en el manejo de técnicas instrumentales de ensayos de materiales

Capacidad de seleccionar materiales apropiados para aplicaciones en el campo industrial

Conocimiento de normativa en ensayos de materiales

4.2. Competencias genéricas / transversales

COMPETENCIAS INSTRUMENTALES

X T1.1 Capacidad de análisis y síntesis

X T1.2 Capacidad de organización y planificación

X T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia

T1.4 Comprensión oral y escrita de una lengua extranjera

T1.5 Habilidades básicas computacionales

X T1.6 Capacidad de gestión de la información

X T1.7 Resolución de problemas

X T1.8 Toma de decisiones

COMPETENCIAS PERSONALES

X T2.1 Capacidad crítica y autocrítica

X T2.2 Trabajo en equipo

X T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales

T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar

X T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos

T2.6 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad

X T2.7 Sensibilidad hacia temas medioambientales

X T2.8 Compromiso ético

COMPETENCIAS SISTÉMICAS

X T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica

X T3.2 Capacidad de aprender

X T3.3 Adaptación a nuevas situaciones

X T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

T3.5 Liderazgo

X T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres

X T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo

X T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor

X T3.9 Preocupación por la calidad

X T3.10 Motivación de logro

4.3. Competencias específicas del Título

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES

E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías

X E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos

X E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial

COMPETENCIAS PROFESIONALES

X E1.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la Ingeniería industrial que tengan por objeto, en el área de la Ingeniería Química, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales

X E1.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento

E1.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas

E2.4 Capacidad de dirección, organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones

OTRAS COMPETENCIAS

E3.1 Experiencia laboral mediante convenios Universidad-Empresa

E3.2 Experiencia internacional a través de programas de movilidad

4.4. Objetivos del aprendizaje

1. Análisis y síntesis de información.

2. Conocer las características y el desarrollo e importancia en el avance actual de nuestra sociedad de los

materiales metálicos, poliméricos y compuestos.

3. Conocer y entender la relación entre la estructura que presentan los materiales y sus principales

propiedades y cómo afectan los procesos de transformación las propiedades finales.

4. Desarrollo de habilidades en el manejo de instrumentación para la obtención de propiedades de los

materiales, en especial las relacionadas con propiedades mecánicas.

5. Expresión escrita y oral, adquiriendo el vocabulario específico relacionado con la ciencia e ingeniería

de materiales.

6. Capacidad de resolución de problemas.

7. Trabajo en equipo.

8. Búsqueda y análisis de información.

5. Contenidos

5.1. Contenidos según el plan de estudios

Microestructura de Materiales. Propiedades y aplicaciones de materiales metálicos, polímeros, cerámicos y compuestos. Tratamientos de Materiales. Ensayos e Inspección de Materiales. Normativa. Selección de Materiales.

5.2. Programa de teoría

Unidad Didáctica I. Estructura de los Materiales

Tema 1. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales.

Tema 2. Estructura cristalina en Materiales.

Tema 3. Imperfecciones cristalinas.

Tema 4. Difusión atómica.

Unidad Didáctica II. Transformaciones y Tratamientos

Tema 5. Mecanismos de endurecimiento. Ensayos Mecánicos.

Tema 6. Constitución de las aleaciones.

Tema 7. Diagramas de Fase. Diagrama Hierro-Carbono.

Tema 8. Teoría de los tratamientos térmicos. Diagramas TTT.

Tema 9. Tratamientos térmicos en Aleaciones Metálicas.

Unidad Didáctica III. Conocimiento de Materiales

Tema 10. Aleaciones Férreas.

Tema 11. Aleaciones No Férreas.

Tema 12. Materiales Poliméricos y Compuestos.

Unidad Didáctica IV. Propiedades funcionales y comportamiento en servicio

Tema 13. Propiedades Funcionales de Materiales.

Tema 14. Corrosión y Protección de Materiales.

5.3. Programa de prácticas

Sesiones de Laboratorio:

Se desarrollan diferentes sesiones de prácticas de laboratorio con el objeto de que los alumnos utilicen instrumentación y conozcan las principales técnicas de ensayos y preparación de materiales.

Las prácticas de laboratorio a desarrollar serán:

Práctica 1. Metalografía

Práctica 2. Ensayos Mecánicos

Práctica 3. Ensayos No Destructivos

Práctica 4. Tratamientos Térmicos

Práctica 5. Propiedades y Procesado de Polímeros

Sesiones en el Aula de Informática:

Se desarrollarán sesiones de prácticas con el objeto de que los alumnos aprendan a establecer los criterios necesarios para realizar selección de materiales sometidos a solicitación mecánica y/o térmica, con especial énfasis en el campo de los materiales estructurales. Para conseguir este propósito se utilizarán una herramienta informática de selección de materiales y base de datos denominada CES Edupack.

5.4. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional)

5.5. Programa resumido en inglés (opcional)

Section I. Structure of materials Unit 1. Introduction to Materials Science&Engineering Unit 2. Structure of Materials Unit 3. Defects in Crystalline Materials Unit 4. Atomic Diffusion in Metals Section II. Phase transitions and treatments Unit 5. Strengthening Mechanisms. Mechanical Testing Unit 6. Alloys: Formation, Phases and properties Unit 7. Phase Diagrams. Iron-Carbon diagram Unit 8. Fundamentals of Heat Treatments Unit 9. Heat treatments in Metallic Alloys Section III. Engineering materials Unit 10. Ferrous Alloys Unit 11. Non Ferrous Alloys Unit 12. Polymers and Composites Section IV. Functional properties and failure of materials Unit 13. Functional properties of materials Unit 14. Corrosion and protection of materials

6. Metodología docente

6.1. Actividades formativas de E/A

Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS

Clase de teoría

Clase expositiva utilizando técnicas de aprendizaje cooperativo. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes. Se tratarán los temas de mayor complejidad y los aspectos más relevantes.

Presencial: Toma de apuntes. Planteamiento de dudas

1,4

No presencial: Estudio de la materia.

2

Clase de problemas. Resolución de problemas tipo y casos prácticos

Se resolverán problemas tipo y se analizarán casos prácticos. Se enfatizará el trabajo tanto en plantear métodos de resolución, como en los resultados. Se plantearán problemas y/o casos prácticos similares para que los alumnos los vayan resolviendo individualmente, siendo guiados por el profesor.

Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas

0,1

No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor.

0,3

Clase de Prácticas. Sesiones de laboratorio y aula de informática

Las sesiones prácticas de laboratorio son fundamentales para acercar el entorno de trabajo industrial al estudiante y permiten enlazar contenidos teóricos y prácticos de forma directa. Mediante las sesiones de aula de informática se pretende que los alumnos adquieran habilidades básicas computacionales y manejen programas y herramientas de diseño, selección y simulación profesionales.

Presencial: Manejo de instrumentación. Desarrollo de competencias en expresión oral y escrita con la presentación de informes de prácticas por los alumnos con apoyo del profesor

0,5

No presencial: Elaboración de los informes de prácticas siguiendo criterios de calidad establecidos

0,3

Seminarios de problemas y otras actividades de aprendizaje cooperativo

Se realizarán varios seminarios de problemas a lo largo del curso. Los alumnos trabajan en grupo para resolver un conjunto de problemas. Resolver dudas y aclarar conceptos

Presencial: Resolución de los problemas. Discusión de dudas y puesta en común del trabajo realizado.

0,2

Tutorías individuales y de grupo

Las tutorías serán individuales o de grupo con objeto de realizar un seguimiento individualizado y/o grupal del aprendizaje. Revisión de exámenes por grupos y motivación por el aprendizaje

Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías.

0,2

Actividades de evaluación sumativa

Se realizarán pruebas escritas de tipo individual. Estas pruebas permiten comprobar el grado de consecución de las competencias específicas.

Presencial: Asistencia a la prueba escrita y realización de ésta.

0,3

Realización de trabajos de investigación individuales y en grupo, y presentación oral

Se realizarán diferentes trabajos de investigación individuales y en equipo durante el curso. Los alumnos deberán realizar un informe técnico en base a criterios de calidad establecidos y hacer una presentación visual de los resultados más significativos.

Presencial: Planteamiento del trabajo y tutorías de control y orientación por grupos. Exposición oral

0,2

No presencial: Búsqueda y síntesis de información. Trabajo en grupo. Elaboración del informe técnico y preparación de la presentación del trabajo

0,5

6

7. Evaluación

7.1. Técnicas de evaluación

Instrumentos Realización / criterios Ponderación Competencias

genéricas (4.2) evaluadas

Objetivos de aprendizaje

(4.4) evaluados

Prueba escrita individual

(1)

Cuestiones teóricas, teórico-prácticas y problemas Se evalúan principalmente los conocimientos teóricos,la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la capacidad de análisis

70 %

T1.1, T1.3,T1.7 T3.1,T3.2,T3.7

1- 6

Prueba escrita de Laboratorio

Se evalúan los conocimientos básicos desarrollados en las sesiones de prácticas así como el trabajo en equipo y habilidades para el manejo de instalaciones y equipos.

20 % T1.1, T1.3,T1.7 T3.1,T3.2,T3.7

1-6

Problemas Propuestos y trabajo de investigación

Resolución de problemas propuestos.

10%

T1.2, T1.3, T1.5, T1.6, T1.8,

T2.1,T2.2, T2.1, T2.3, T3.1,

T3.2,T3.4, T3.8,T3.9,

1-8

(1) Las pruebas escritas individuales (PEI) deben superarse con nota igual o superior a 5.

7.2. Mecanismos de control y seguimiento

El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades:

- Cuestiones planteadas en clase y actividades en clase de teoría y problemas - Supervisión durante las sesiones de trabajo presencial de seminarios de problemas y revisión de los

problemas propuestos para ser realizados individualmente o en equipo (no presencial) - Elaboración de listas de ejecución durante las sesiones de prácticas de laboratorio - Presentaciones de trabajos individuales y en grupo e informes técnicos - Tutorías

8. Temporalización. Distribución de créditos ECTS

9. Recursos y bibliografía

9.1. Bibliografía básica

- Apuntes de la asignatura - Cuestiones y Problemas de la asignatura - Manual de Prácticas de Laboratorio. W.F. Smith, J. Hashemi, Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. 4ª ed., MacGraw-Hill, 2004. J.F. Shackelford, Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, 6ª ed., Pearson, 2005. W.D. Callister, Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Reverté, 1996.

9.2. Bibliografía complementaria

ASM Handbook

9.3. Recursos en red y otros recursos

Programa informático CES Edupack