INGENIERIA DE MATERIALES I

Capitulo 1: Estructura de los materiales. (capitulo 1, 2, 3 Smith ) Capitulo 2 : Solidificacin e imperfecciones cristalinas (cap. 4) Ex.Parcial 1Capitulo 3: Difusin en soluciones slidas (cap. 5) Capitulo 4: Procesamiento y propiedades de los materiales. (cap. 6, 7, 14, 15 y 16) Ex.Parcial 2Capitulo 5: Diagramas de fase. (cap. 8)Capitulo 6: Aleaciones Hierro -Carbono. (cap. 9) Ex.Parcial 3

Bibliografa :

1. Smith William. Fundamentos de la ciencia e Ingeniera de Materiales.

cuarta edicin

2. Smith William. Ciencia e Ingeniera de Materiales.

3. Askeland . Ciencia e Ingeniera de Materiales .

4. Callister William. Introduccin a la Ciencia e Ingeniera de Materiales

5. Shakefford . Ciencia de Materiales para Ingenieros.

6. Mangonon . Ciencia de Materiales Seleccin y diseo.

7. Flinn-Trojan. Materiales de Ingeniera y sus Aplicaciones.

8. Avner . Introduccin a la Metalurgia Fsica.

9. Red Hill. Principios de Metalurgia Fsica.

10. Lasheras. Tecnologa del acero.

PLAN DE EVALUACION

1. Evaluacin 1 (Martes 8 de Mayo del 2012)

A. Primer examen parcial (capitulo 1 y 2) (5 puntos)

B. Resolucin de problemas (3 puntos)

2. Evaluacin 2 (Martes 5 de Junio del 2012)

A. Segundo examen parcial (capitulo 3 y 4) (5 puntos)

B. Resolucin de problemas (2 puntos)

C. Anticipo del trabajo de investigacin) (3 puntos)

3. Evaluacin 3 (Martes 3 de julio del 2012)

A. Tercer examen parcial (capitulo 5 y 6) (5 puntos)

B. Resolucin de problemas (2 puntos)

C. Liquidacin del trabajo de investigacin) (3 puntos)

1. Di fraccin de rayos x. Principio de funcionamiento y aplicacin

2. Microscopia ptica (SEM y TEM). Principios de funcionamiento y aplicacin

3. Deformacin plstica de materiales y aleaciones (proceso de deslizamiento

y maclaje )

4. Endurecimiento de metales y aleaciones

5. Propiedades elctricas. Teora y aplicaciones

6. Propiedades magnticas. Teora y aplicaciones

7. Propiedades trmicas. Teora y aplicaciones

8. Propiedades pticas. Teora y aplicaciones

9. Diagramas ternarios

10. Obtencin del hierro y acero

11. Tratamientos trmicos de las aleaciones ferrosas

12. Materiales recientes y sus aplicaciones

13. Programa para clculos de materiales

Ciencia de Materiales . Genera el conocimiento acerca de la estructura

interna, propiedades y procesado de los materiales.

Ingeniera de Materiales . Aplicacin del conocimiento para convertir a los

materiales en productos tiles.

Materiales. Sustancias de las que estn constituidas los elementos de

mquinas , motores, estructuras, sistemas, etc.

Ciencia e ingenieria de los materiales . Es un campo interdisciplinarioque se ocupa de generar nuevos materiales y mejorar los yaconocidos, mediante el desarrollo de un conocimiento ms profundode las relaciones entre composicin, estructura, procesamiento ypropiedades .

Composicin . Esla constitucin qumica de un material .

Estructura . Esla disposicin o arreglo atmico (tipos de enlaces)

Procesamiento . Es la manera de fabricar los materiales y los procesosde fabricacin correspondiente a la produccin de los componentes .

Propiedades . Son las caractersticas medibles que presentan losmateriales .

Permite comprender el comportamiento y aplicaciones de losmateriales de ingenieria

1. Materiales metlicos: Sustancias INORGNICAS que estn formadas por uno o ms elementos metlicos y pueden tambin contener elementos NO METLICOS.

Aleaciones y metales ferrosos: Aceros y hierros fundidos

Aleaciones y metales no ferrosos: Cobre, aluminio, nquel, plomo, estao, titanio, etc. Ejemplo:

(Metal -Metal) Aleacin Latn Cu -Zn

Aleacin Bronce Cu

(Metal -No metal) Acero: Aleacin hierro -carbono: Fe -C

CARACTERISTICAS: - Buenos conductores trmicos y elctricos

- Alta resistencia mecnica

- Dctiles y maleables a altas temperaturas

Estao SnAluminio AlBerilio BeSilicio Si

2. Materiales polmeros: Son materiales formados por largas cadenas

de molculas ORGNICAS se obtienen mediante un proceso

Llamado polimerizacin (unir molculas pequeas)

Ej. Polietileno molculas de Etileno.

Plsticos: tefln, nylon, acrlico, P.V.C., polietileno, etc.

Cauchos: natural, nitrilo, neopreno, silicn.

CARACTERISTICAS: - Ligeros (livianos).

- Resistentes a la corrosin.

- Buenos aislantes.

- No son adecuados altas temperaturas.

3. Materiales Cermicos: Son materiales INORGNICOS formados

Por elementos metlicos y no metlicos.

Ej.

CARACTERISTICAS:

- Duros y frgiles (herramientas de corte)

- Resisten altas temperaturas (Refractarios)

- Son aislantes (baja conductividad elctrica y trmica)

- Tienen adecuada estabilidad qumica y trmica

32OAl 2

SiO OMg

Metal No metal Metal No metal

4. Materiales compuestos: Constituidos por la mezcla de dos o ms

Materiales simples ( propiedades especiales).

-Metal - polmero: Llantas o Neumaticos (alambre -caucho)

-Metal - cermico: Herramientas de corte ( Polvos metlicos y

cermicos)

-Metal - metal: Acero revestido con nquel o cromo.

-Polmero - cermico: Resina polmero con fibras de carbono.(chasis F1)

-Polmero -polmero: Resina reforzada con fibra plasticas

-Cermico -cermico: Pastilla de freno, zapatas

-concreto: granillo, cemento, arena (hormign hierro)

Nuevos Materiales a. Biomateriales . Materiales inertes, utilizados para ser

incorporados o implantados dentro de un sistema vivo para reemplazar o restaurar alguna funcin permaneciendo en contacto permanente o intermitente con fluidos corporales (corrosivos).

Ej: vlvulas, Prtesis (Ti 6Al 4V), marcapasos, clavos, placas, calces, etc.

http://conocimientosnanocomposites.blogspot.com/2010/03/biomateriales-para-el-hombre-bionico.html

b . Nanomateriales . Materiales con caractersticas estructurales de una dimensin entre 1 -100 nm. ( Nanotecnologia ). Se obtienen al manipular tomos uno a uno para crear estructuras diminutas.

Ej: Materiales Nanoestructurados , Nanopartculas , Nanopolvos , Materiales Nanoporosos , Nanofibras , Fullerenos, Nanotubos de Carbono, Nanohilos , Dendrmeros , Electrnica Molecular, Puntos Qunticos y Lminas Delgadas

Aplicaciones de la nanotecnologa a medio y a largo plazo

Nos hemos centrado aqu en unos pocos productos en los que la

nanotecnologa es ya una realidad. Los campos que estn

experimentando continuos avances son:

- Energas alternativas, energa del hidrgeno, pilas (clulas) de

combustible, dispositivos de ahorro energtico.

- Administracin de medicamentos, especialmente para combatir

el cncer y otras enfermedades.

- Computacin cuntica, semiconductores, nuevos chips.

- Seguridad. Micro sensores de altas prestaciones. Industria militar.

-Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales,

automviles, cosmticos, pinturas, construccin, envasados

alimentos, pantallas planas...

- Contaminacin medioambiental.

- Prestaciones aeroespaciales: nuevos materiales, etc.

- Fabricacin molecular.

Nuevos Materialesc. Materiales inteligentes . Materiales que tienen capacidad de

detectar estmulos ambientales externos ( temperatura,

esfuerzo, luz, humedad, campos elctricos y magnticos) y

como respuesta estos modifican sus propiedades

(mecnicas, elctricas o su aspecto), su estructura o

propiedades.

Ej: Cristales piezoelctricos, aleaciones con memoria (Ni -Ti), etc.

Nuevos Materialesd. Materiales electrnicos . Materiales que se utilizan para la

elaboracin de circuitos integrados, transistores, chips, etc.

El ms importante es el silicio y germanio, a los que se modifican de

distintas formas para cambiar sus caractersticas elctricas.