Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

MÓDULO 2. INGENIERÍA DE MATERIALES

MOPIM: Materia Optativa de Ingeniería de Materiales

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Descripción/Contenidos

Historia de la metalurgia. Aleaciones metálicas: consideraciones termodinámicas y diagramas de equilibrio. Propiedades mecánicas, eléctricas y magnéticas de las Aleaciones metálicas. Aleaciones férreas (aceros de construcción y de alta resistencia, aceros de construcción, aceros de herramientas, aceros inoxidables y fundiciones). Otras aleaciones metálicas. Aspectos económicos, medioambientales y estratégicos de las Aleaciones metálicas de interés industrial.

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Competencias genéricas

CG1 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios, habitualmente multidisciplinares, relacionados con la caracterización, comprensión, diagnóstico, elección de materiales y diseño y gestión de los procesos de fabricación y tratamiento correspondientes.

CG2 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades económicas, medioambientales, sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CG3 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones (y los conocimientos y razones últimas que las sustentan) tanto oralmente como por escrito, a públicos especializados y no especializados en materiales y procesos de fabricación, de un modo claro y sin ambigüedades, adaptándose siempre a las prácticas y formas de expresión de cada entorno concreto.

CG4 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, una vez finalizado el máster, de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

CG5 - Que los estudiantes sean capaces de identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, de las áreas de materiales y de procesos de fabricación, especialmente con aquellos grupos que detentan el liderazgo de sus especialidades a nivel nacional e internacional.

CG6 - Que los estudiantes adquieran la formación y destrezas propias de un investigador científico, particularmente su espíritu crítico, su capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, el método y el rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios.

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

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Competencias específicas

CE1 - Que los estudiantes posean conocimientos fundamentales sobre las bases teóricas físicas y químicas de la naturaleza, propiedades y comportamiento de los materiales.

CE3 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar modelos teóricos y herramientas físicas y matemáticas (incluyendo simulaciones numéricas) al diagnóstico y resolución de problemas, tanto de materiales como de procesos de fabricación.

CE4 - Que los estudiantes conozcan y sepan aplicar las técnicas experimentales necesarias para el análisis y caracterización de los materiales y su comportamiento en servicio.

CE6 - Que los estudiantes interioricen la naturaleza multidisciplinar de la Ingeniería de Fabricación y de la Ciencia de Materiales, siendo conscientes de los distintos conocimientos y tecnologías necesarios para trabajar con éxito en dichos campos.

CE8 - Que los estudiantes entiendan y sepan evaluar el impacto de sus diagnósticos y decisiones en los contextos económico, ambiental y social.

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Resultados aprendizaje

R1- Identificar y relacionarse con los foros nacionales e internacionales, centros de investigación, científicos y profesionales, relacionados con el análisis, el ensayo y los tratamientos para la mejora de las propiedades de materiales.

R2- Adquirir la formación y destrezas propias de un investigador científico en el campo del análisis, el ensayo y los tratamientos de materiales, como son: espíritu crítico, capacidad de identificación, análisis y contraste de las fuentes solventes de información, método y rigor a la hora de plantear propuestas, proponer modelos, realizar experimentos y analizar resultados, así como la precisión y la moderación a la hora de emitir juicios, entre otros.

R3- Conocer y adquirir los fundamentos metalúrgicos, así como las principales aleaciones que se utilizan en la industria.

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Metodología

Metodologías Docentes

Clases Magistrales

Clases Prácticas

Trabajo Autónomo

Tutorías

Actividades Formativas

Actividad Formativa	Nº horas presenciales	Nº horas no presenciales
A1-Clases expositivas / participativas	22
A2-Prácticas	4	4
A3-Actividades de aprendizaje cooperativo y realización de proyectos en grupo
A4-Estudio y trabajo autónomo del estudiante		41
A5-Tutorías y pruebas de evaluación	4

 

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Idiomas

CASTELLANO

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Evaluación

 

Resultados de aprendizaje	Actividad de evaluación	Peso (%)	Carácter recuperable	Nota mínima requerida
R1,R2,R3	Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)	40	Sí	4
R1,R2,R3	Pruebas de seguimiento continuo (trabajos propuestos, guiones de prácticas, etc.)	10	No	0
R1,R2,R3	Trabajos y presentaciones orales (individuales y/o en grupo)	50	Sí	4

 

 

 

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Temario

Esta asignatura es indispensable para conocer uno de los principales grupos de materiales de uso industrial como son las aleaciones metálicas. Aquellos que no han estudiado una asignatura de metalurgia en el grado tienen aquí la oportunidad de eliminar esa laguna de su formación, y aquellos que ya lo han hecho pueden completar aquí sus conocimientos con un estudio ameno y profundo de los principales grupos de aleaciones y sus aplicaciones.

 

La asignatura tiene cuatro objetivos principales:

1) Estudiar de manera integral los principales sistemas de aleaciones metálicas (metales de uso común, aleantes principales, tratamientos, sistemas de designación normalizados, propiedades y aplicaciones de las principales aleaciones de cada grupo).

2) Conocer los aspectos económicos y medioambientales del empleo de los materiales metálicos (abundancia relativa, metalurgia extractiva, procesos de conversión y refinado, consume energético, sostenibilidad, precios y mercados)

3) Repaso de los fundamentos científicos de la metalurgia.

4) Aprender a buscar e interpretar la información técnico-comercial de los distintos tipos de aleaciones metálicas existentes en el mercado.

 

El programa está dividido en 15 temas

 

1 - Introducción a los materiales metálicos. Abundancia relativa, metalurgia extractiva, uso industrial de los distintos elementos metálicos, evolución histórica y consideraciones generales económicas y medioambientales.

2 - Aleaciones férreas (I): El hierro: procesos de extracción y conversión. Fundiciones férreas.

3 - Aleaciones férreas (II): aceros de uso estructural y de alta resistencia.

4 - Aleaciones férreas (III): aceros aleados, de construcción y de herramientas. Aceros pulvimetalúrgicos. Cermets.

5 - Aleaciones férreas (IV): aceros inoxidables.

6 - Aleaciones de cobre. Aleaciones de zinc. Aleaciones de estaño.

7 - Aleaciones de Aluminio.

8 - Aleaciones de Magnesio. Composites de matriz metálica. Espumas metálicas.

9 - Aleaciones de Titanio.

10 - Aleaciones de Níquel y de Cobalto. Superaleaciones.

11 - Aleaciones de uso electromagnético: Conductores. Baterías y condensadores. Materiales magnéticos duros y blandos. Superconductores.

12 - Aleaciones para usos energéticos. Aleaciones para entornos con radiación.

13 - Aleaciones de uso biomédico: fijaciones, prótesis articulares, dentales y vasculares, electrodos de marcapasos, válvulas cardiacas. Biocompatibilidad. Fabricación aditiva de componentes metálicos.

14 -Nuevos desarrollos en aleaciones metálicas: Aleaciones de bajo coeficiente de dilatación. Aceros de ultra-alta resistencia. Metales amorfos. Aleaciones de alta entropía. Aleaciones con memoria de forma.

15 - Sostenibilidad y otros aspectos medioambientales.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

BIBLIOGRAFIA BASICA

 

[ASH08]     Materiales para Ingeniería (2 vols.)

                   M. F. Ashby & D. R. H. Jones

                   Editorial Reverte 2008

 

[ASK85]     La Ciencia e Ingeniería de los Materiales

                   D. R. Askeland

                   Grupo Editorial América, 1985.

 

[BHA06]     Steels

                   Harry Bhadeshia y Robert Honeycombe

                   Editorial Butterworth-Heinemann, 2006.

 

[CAL95]     Ciencia e Ingeniería de los Materiales (2 vols.)

                   W. D. Callister, Jr.

                   Editorial Reverté, 1995.

 

[COC87]     Ciencia de Materiales

                   P. Coca y J. Rosique

                   Pirámide, 1987.

 

[MOR82]    Metalurgia General (2 vols.)

                   F. R. Morral, E. Jimeno y P. Molera

                   Editorial Reverté, 1982.

 

[POL05]     Light alloys

                   Ian Polmear

                   Editorial Butterworth-Heinemann, 2005.

 

[SAJ05]      Materiales: Estructura, propiedades y aplicaciones

                   J. A. de Saja, M. A. Rodríguez y Mª L. Rodríguez

                   Editorial Thomson, 2005.

 

[SMI92]      Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales

                   W. F. Smith

                   Mc Graw Hill, 1992.

 

 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

 

 

[ASM96]     Metals Handbook (Volumen 18)

                   ASM, 1996 (10th edition)

 

[POR81]     Phase Transformation in Metals and Alloys

                   D. A. Porter and K. E. Easterling

                   VNR, 1981.

 

[SIN89]      Ferrous Physical Metallurgy

                   A.K. Sinha

                   Butterworths, 1989

 

[SMA85]     Modern Physical Metallurgy

                   R. E. Smallman

                   Butterworths, 1985 (4th edition).

 

[TAL13]     Métallurgie: du minerai au materiau

                   J. Talbot et al.

                   Dunod, 2013 (2ème édition).

 

[VAZ00]    Ciencia e Ingeniería de la Superficie de los Materiales Metálicos.

                  A. J. Vázquez y J. J. De Damborenea, Ed.

                  CENIM - CSIC, 2000.

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Lugar de impartición

Aulario UPNA (Campus de Arrosadía, Pamplona).

Consultar la web del Máster:

www.unavarra.es/sites/masteres/industriales/materiales-y-fabricacion/horarios-aulas.html#cCentralUPNA

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