Universidad de Jaén

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En la asignatura que nos ocupa, se pretende dar al alumno los conocimientos de la estructura, composición, procesado, propiedades y comportamiento en servicio de las distintas familias de materiales y sus interrelaciones.

Ser capaz de seleccionar los materiales en función de sus aplicaciones en los diferentes ámbitos de la ingeniería.

Conocer los ensayos normalizados más adecuados para la evaluación de las propiedades y el comportamiento de los materiales y analizar e interpretar los resultados.

- El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

BLOQUE I: Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales

BLOQUE II: Química de los materiales

BLOQUE III: Estructura de los materiales

BLOQUE IV: Propiedades de los materiales.

BLOQUE V: Materiales Metálicos

BLOQUE VI: Materiales Cerámicos

BLOQUE VII: Materiales Poliméricos.

BLOQUE VIII: Materiales Compuestos

TEMA 1. INTRODUCCION A LA CIENCIA E INGENIERIA DE LOS MATERIALES Materiales e Ingeniería. Ciencia e Ingeniería de los materiales. Tipos de materiales. Criterios de selección. Relación entre estructura. Propiedades y Procesado. Influencia de los agentes externos en el comportamiento de los materiales. BLOQUE II: Química de los materiales. TEMA 2. ESTRUCTURA ATÓMICA Y ENLACES.

Concepto de energía radiante: Su cuantificación, frecuencia e intensidad. Modelos atómicos. Espectro de emisión. Números cuánticos de los electrones. Principio de exclusión. Configuración electrónica de los elementos. Fuerzas y energías de interacción entre átomos. Enlaces. TEMA 3. DISOLUCIONES. Tipos de disoluciones. Formas de expresar la concentración. Solubilidad de cristales iónicos: influencia de la temperatura. Solubilidad de gases en líquidos: efecto de la presión y la temperatura. Disoluciones ideales: solutos no volátiles. Mezclas de líquidos: ideales y reales. TEMA 4. TERMOQUÍMICA. Entalpía de reacción. Calor y trabajo: equivalente mecánico del calor. Funciones de estado. Primer principio de la termodinámica. Energía interna y entalpía. Capacidad calorífica: variación de la energía interna y la entalpía con la temperatura. Estados estándar. Entalpías de formación. Determinación indirecta de las entalpías de reacción: ley de Hess. Procesos espontáneos. Reversibilidad y espontaneidad. La entropía y el segundo principio de la Termodinámica. Interpretación molecular de la entropía. Entropías absolutas y tercer principio. Energía libre: definición e interpretación física. Energía libre y espontaneidad. TEMA 5. EQUILIBRIO QUÍMICO. Reacciones reversibles. Constante de equilibrio. Equilibrios homogéneos. Formas expresar la constante de equilibrio. Equilibrios heterogéneos. Factores que afectan el equilibrio químico: concentración, presión, volumen y temperatura. Producto de solubilidad. Solubilidad con un ión común. El pH y la solubilidad. TEMA 6. ELECTROQUÍMICA. Ajuste de reacciones redox. Cedas galvánicas y electroquímicas. Ley de Faraday. Potenciales estándar de electrodo y sentido de las reacciones redox. Serie electroquímica. Efecto de la concentración en la fem de la celda. Celdas de concentración. Baterías. Tipos y funcionamiento. Procesos electroquímicos. Corrosión y protección contra la corrosión BLOQUE III: Estructura de los materiales. TEMA 7. ESTRUCTURA CRISTALINA. Estado sólido: Sólidos cristalinos y amorfos. Sistemas cristalinos y celdilla elemental. Notaciones cristalográficas: índices de Miller. Isomorfismo. Polimorfismo y alotropía. Redes cristalinas de los metales. Distancias interatómicas y densidades. Introducción a la determinación de estructuras cristalinas. Imperfecciones Cristalinas: Defectos puntuales. Dislocaciones, su movimiento. Defectos superficiales. Bordes de grano. TEMA 8. ALEACIONES. Introducción. Composición y constitución de las aleaciones. -Soluciones sólidas: Disolvente y soluto. Soluciones sólidas por sustitución. Soluciones sólidas por inserción. Densidad teórica de las soluciones sólidas. Soluciones sólidas ordenadas. Superredes. Compuestos intermetálicos. Fases intermedias. Estructuras defectivas. Insolubilidad. TEMA 9. DIFUSION. Difusión. Mecanismo del Proceso de difusión: Difusión por vacantes y difusión lntersticial. Difusión en régimen estacionario (Primera Ley de Fick). Difusión en régimen no estacionario (Segunda Ley de Fick). Efecto de la temperatura sobre la difusión. Aplicaciones del Proceso de difusión. TEMA 10. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO Introducción. Sistema material. Componentes y fases. Equilibrio de un sistema. Factores de equilibrio. Clases de equilibrio. Varianza o grados de libertad.- Regla de las Fases (Ley de Gibbs). Principio de Le Chatelier. Curvas de enfriamiento. Subfusión o sobrefusión. Ley general del reparto de masa. Diagramas binarios de solidificación: Sus tipos. Reacciones eutéctica, peritéctica y monotéctica. Transformaciones en estado sólido: Cambios de estado alotrópico. Reacciones eutectoide y peritectoide. Diagramas de equilibrio con compuestos y fases intermedias. Reglas generales sobre diagramas de equilibrio binarios. Introducción a los diagramas de equilibrio ternarios. BLOQUE IV: Propiedades de los materiales. TEMA 11. PROPIEDADES MECÁNICAS. Introducción. Esfuerzos y tensiones. Deformación de un monocristal. Influencia de las dislocaciones en la deformación pIástica. Deformación de un metal policristalino. Fibrado. Acritud. Restauración. Recristalización. Crecimiento del grano. Trabajo en frío y en caliente. TEMA 12. INTRODUCCIÓN A LOS ENSAYOS. ENSAYOS DE TRACCIÓN Y DE FLUENCIA. Introducción a los ensayos: Clasificación.- Ensayo de tracción. Diagrama de esfuerzos y deformaciones. Cálculo del alargamiento de rotura. Probetas. Módulo de tenacidad. Coeficiente de plenitud. Ensayos de tracción en caliente. Ensayos de fluencia viscosa. TEMA 13. ENSAYO DE DUREZA. Introducción.- Dureza Brinell.- Dureza Vickers. Microdureza.- Dureza Rockwell.- Otros métodos de ensayo de dureza.

TEMA 14. ENSAYOS CON TENSIONES MULTIPLES. Introducción. Roturas dúctil y frágil. Efectos enfragilizadores: Entallas. Triaxialidad. Temperatura. La resiliencia. Métodos de ensayo. Consideraciones sobre la resiliencia. TEMA 15. FATIGA. ENSAYOS DE FATIGA. Introducción. Estudio de las solicitaciones variables. Proceso de rotura por fatiga. Curva y límite de fatiga. Diagrama de fatiga. Influencia de la carga estática. Diagrama simplificado para aceros. Factores que influyen en la fatiga. Ensayos de fatiga. La fatiga a nivel de piezas. TEMA 16. MACROGRAFIA Y MICROGRAFIA. Introducción. Toma de muestras. Preparación de muestras. Macrografía.- Micrografía. TEMA 17. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS. Introducción. Calidad de un material. Ensayos con líquidos penetrantes. Ensayos con rayos X. Ensayos con rayos gamma. Ensayos con ultrasonidos. Ensayos magnéticos. BLOQUE V: Materiales Metálicos TEMA 18. ALEACIONES FERREAS. Introducción. El hierro. Aceros y fundiciones. Diagrama de equilibrio de las aleaciones hierro-carbono. La austenita en el diagrama Fe-C. Transformaciones isotérmicas de la austenita. Tipos de curvas TTT. Factores que influyen. Transformaciones de la austenita mediante enfriamientos continuos. TEMA 19. TRATAMIENTOS TÉRMICOS DE LOS ACEROS. Introducción. Calentamientos y enfriamientos. Severidad de temple. Recocido. Tipos de recocidos. Normalizado. Temple. Templabilidad y capacidad de temple. Medida de la templabilidad: Diámetros críticos. Curvas de la U. Ensayo Jominy. Factores que influyen en la templabilidad. Defectos del temple. Tipos de temple. Revenido. Tratamientos termoquímicos. TEMA 20. ACEROS ALEADOS. Aceros al carbono y aceros aleados. Objetivos de los elementos de aleación. Influencia de los elementos de aleación sobre: El diagrama de equilibrio Fe-C. El tamaño de grano La templabilidad. La transformación martensítica Los revenidos.- Criterios de clasificación de aceros. Aceros de resistencia. Aceros de gran elasticidad. Aceros de fácil mecanización. Aceros de cementación. Aceros de nitruración. Aceros con propiedades magnéticas. Aceros de herramientas. Aceros inoxidables. TEMA 21. ALEACIONES NO FERREAS: ALEACIONES LIGERAS. Introducción. Aluminio: Aplicaciones. Elementos de aleación. Constituyentes. Clases de aleaciones. Magnesio: Aplicaciones. Elementos de aleación. Constituyentes. Clases de aleaciones. Titanio: Aplicaciones. Aleaciones. Tratamientos térmicos de las aleaciones ligeras. TEMA 22. ALEACIONES NO FERREAS: METALES PESADOS. Cobre y sus aleaciones: Latones y bronces. Tipos. Propiedades y tratamientos. Aleaciones antifricción. Aleaciones refractarias. Otras aleaciones de metales pesados. BLOQUE VI: Materiales Cerámicos TEMA 23. MATERIALES CERÁMICOS. Introducción. Estructura cristalina de cerámicos sencillos. Estructuras de silicatos. Procesamiento de cerámicas. Cerámicos tradicionales y de ingeniería. Propiedades de los cerámicos. Vidrios. TEMA 24. ÁRIDOS Fuente de áridos. Clasificación. Usos. Propiedades de los áridos. TEMA 25 CEMENTO. Introducción. Composición química del cemento. Propiedades. Tipos de cemento. Aditivos del cemento. BLOQUE VII: Materiales Poliméricos. TEMA 26. MATERIALES POLIMERICOS. Introducción. Reacciones de polimeración. Métodos industriales de polimerización. Procesado de materiales plásticos. Termoplásticos. Plásticos termoestables. Elastómeros. Caucho. Deformación y endurecimiento de materiales plásticos. Termofluencia y fractura de materiales poliméricos. TEMA 27. AGLOMERANTES ASFÁLTICOS Y MEZCLAS ASFÁLTICAS. Tipos y usos. Propiedades químicas del asfalto. Caracterización. Clasificaciones de los asfaltos. Diseño de mezclas. Aditivos. BLOQUE VIII: Materiales Compuestos TEMA 28. MATERIALES COMPUESTOS. Introducción. Plásticos reforzados con fibras. Procesado en moldes abiertos y en moldes cerrados. Estructuras tipo "sandwich". Compuestos de matriz metálica. Compuestos de matriz cerámica. TEMA 29.HORMIGÓN. Introducción. Propiedades. Ensayos. Hormigones autocompactantes. Hormigones ligeros. Hormigones pesados. Hormigones poliméricos. Hormigones con fibra.

 

 

Los contenidos conectan con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS):

Objetivo 9: Industria, Innovación e Infraestructura

Objetivo11: Ciudades y Comunidades sostenibles

Objetivo 12: Producción y consumos responsables

Objetivo 13: Accion por clima

Escenario multimodal o mixto en el que se contempla un modelo mixto, híbrido o multimodal que combina la docencia presencial y no presencial (asíncrona y síncrona). En el mismo pueden ocurrir, dependiendo del número de alumnos que:  a) Haya una situación en el que el número de estudiantes supere el aforo limitado por el aula. En este caso las actividades fomativas se planifican del siguiente modo:

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)*	Metodología docente Descripción
15 Sesiones prácticas en laboratorios especializados	Presencial al 50%	Desarrollo de 15 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, en laboratorios aplicando la rotación en grupos reducidos del 50%. Retransmisión de clases prácticas al resto del grupo.
60 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	Presencial al 50%	60 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula y retransmitiendo por videoconferencia al resto del grupo. Rotación periódica de estudiantes.
Tutorías	Presencial +  Online	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras  online (síncrona y asíncrona)

b) Haya una situación en el que el número de estudiantes esté por debajo del aforo limitado por el aula. En este caso las actividades fomativas se planifican del siguiente modo:

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)*	Metodología docente Descripción
15 Sesiones prácticas en laboratorios especializados	Presencial al 100%	Desarrollo de 15 sesiones prácticas, de dos horas de duración cada una, en laboratorios.
60 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	Presencial al 100%	32 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas en el aula.
Tutorías	Presencial +  Online	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras  online (síncrona y asíncrona)

 

Los medios y recursos empleados en este escenario serán los proporcionados por la Universidad de Jaén, as´ci como otro tipo de recursos como pueden ser recursos bibliográficos electrónicos que no requieran la presencia física en biblioteca.

El sistema de evaluación del sistema multimodal será el mismo que en el sistema presencial.

Actividades Formativas	Formato (presencial/online)	Metodología docente Descripción
15 Sesiones prácticas en laboratorios especializados	No presencial	Sustitución de las 15 sesiones prácticas por actividades formativas  online (hay que especificar dichas actividades ya sean síncronas o asíncronas).
60 Sesiones de teoría sobre los contenidos del programa	No presencial	60 sesiones de clases magistrales participativas, de una hora de duración cada una, realizadas por videoconferencia.
Tutorías	No presencial	Todas las sesiones de tutorías se realizarán  online (síncrona y asíncrona)

 

Los medios y recursos empleados en este escenario serán los proporcionados por la Universidad de Jaén, así como otro tipo de recursos como pueden ser recursos bibliográficos electrónicos que no requieran la presencia física en biblioteca.

En el escenario no presencial la evaluación será online con el mismo los mismos porcentajes que en los escenarios presencial y multimodal.

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es