Programa de estudio
ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
1.-Área académica Técnica 2.-Programa educativo Ingeniería Mecánica Eléctrica 3.-Dependencia académica Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica Xalapa, Veracruz, Poza Rica, Cd. Mendoza y Coatzacoalcos
6.-Área de formación 4.-Código
5.-Nombre de la Experiencia educativa principal secundaria
MCEA10005 Estructura y propiedades de los Materiales Disciplinaria Disciplinaria
7.-Valores de la experiencia educativa Créditos Teoría Práctica Total horas Equivalencia (s)
6 2 2 60 8.-Modalidad 9.-Oportunidades de evaluación Curso/Taller Ordinario y Extraordinario 10.-Requisitos Pre-requisitos recomendado (opcional alumno – tutor) Co-requisitos recomendado (opcional alumno – tutor) Ninguno Ninguno 11.-Características del proceso de enseñanza aprendizaje Individual / Grupal Máximo Mínimo Grupal 30 15 12.-Agrupación natural de la Experiencia Educativa (áreas de conocimiento, academia, ejes, módulos, departamentos)
13.-Proyecto integrador
Academia de Ingeniería Mecánica Área de formación disciplinaria 14.-Fecha Elaboración Modificación Aprobación 16 de octubre de 2006 15.-Nombre de los académicos que participaron en la elaboración y/o modificación Dr. Vidal Rivera Báez, Dr. Andres López Velázquez 16.-Perfil del docente
Licenciatura en Ingeniería Mecánica Eléctrica, Ingeniería Mecánica o Ingeniería Industrial
Mecánica preferentemente con Maestría en Ingeniería Mecánica o afín al área de
conocimiento correspondiente.
17.-Espacio 18.-Relación disciplinaria
Facultades de Ingeniería Mecánica Eléctrica
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19.-Descripción
Esta experiencia educativa se localiza en el área de formación disciplinaria del Programa
Educativo de Ingeniería Mecánica Eléctrica (2 hrs. Teóricas y 2 prácticas, 6 créditos); la
importancia de la experiencia educativa radica en que el alumno conozca los conceptos
básicos de la Estructura y propiedades de los materiales.
20.-Justificación
Esta Experiencia Educativa es indispensable en la formación del ingeniero mecánico
electricista; dado que los conocimientos adquiridos a través del curso serán indispensables en
el ejercicio profesional del egresado.
21.-Unidad de competencia
El estudiante conoce y maneja los fundamentos de la Estructura y propiedades de los
materiales a partir de teorías y metodologías propias de la disciplina a través de una actitud de
responsabilidad, puntualidad, participación, colaboración y creatividad para la resolución de
problemas propios de la ingeniería.
22.-Articulación de los ejes
Esta experiencia educativa tiene relación con el eje teórico, ya que tiene que conocer y
analizar posturas teóricas de la estructura y propiedades de los materiales, con el eje
heurístico ya que tiene que desarrollar habilidades y procesos que le permitan utilizar los
conocimientos adquiridos en la solución de problemas y con el eje socioaxiológico ya que al
interactuar en la solución de problemas de la ingeniería desarrollará valores para consigo
mismo y los demás.
23.-Saberes
Teóricos Heurísticos Axiológicos Unidad 1: Metalurgia (12 Hrs.) 1.1 Aceros.
1.1.1 Fabricación de los aceros al carbón.
1.1.2 Clasificación industrial (códigos y normas)
1.1.3 Misión de los elementos de aleación.
1.2 Aceros inoxidables. 1.2.1 Martensíticos. 1.2.2 Ferríticos. 1.2.3 Austeníticos.
Búsqueda de información
Análisis e interpretación de
resultados
Síntesis de información
Manejo de la computadora
(software)
Manejo de buscadores de
información.
Manejo de Word.
Manejo del navegador.
Confianza
Colaboración
Respeto
Tolerancia
Responsabilidad
Honestidad
Compromiso
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1.3 Fundiciones. 1.3.1 Blanca. 1.3.2 Gris. 1.3.3 Maleable. 1.3.4. Nodular. 1.3.5 Aleadas. 1.3.6 Características mecánicas de las
fundiciones. 1.3.7 Influencia de la forma del grafito y tipo
de matriz. 1.4 Cobre y sus aleaciones.
1.4.1 Clasificación 1.5 Aluminio y sus aleaciones.
1.5.1 Clasificación. 1.5.2 Aleaciones para fundición y
para forja.
Unidad 2: Estructura de los materiales. (12 Hrs.)
2.1 Clasificación de los materiales de Ingeniería. 2.2 Tipos de enlace. 2.3 Estructura cristalina. 2.4 Indices de Millar. 2.5 Planos y direcciones cristalográficas. 2.6 Microestructura y textura.
2.6.1 Teoría de la solidificación. 2.6.2 Tamaño de grano (estructura característica de lingotes).
2.7 Imperfecciones cristalinas. 2.7.1 Defectos puntuales e intersticiales. 2.7.2 Defectos lineales.
2.8 Teoría de la fractura. 2.8.1 Micromecanismos de fractura. 2.8.2 Fractura frágil. 2.8.3 Fractura dúctil.
Unidad 3: Propiedades de los materiales (6 Hrs.)
3.1 Térmicas. 3.2 Eléctricas. 3.3 Ópticas. 3.4 Magnéticas. 3.5 Mecánicas. 3.6 Prácticas
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Estructura y Propiedades de los Materiales4/7
Unidad 4: Pruebas y ensayos mecánicos (5 Hrs.)
4.1 Ensayos mecánicos no destructivos.
4.1.1 Radiografía industrial. 4.1.2 Ultrasonido. 4.1.3 Líquidos penetrantes. 4.1.4 Partículas magnéticas. 4.1.5 Termo visión. 4.1.6 Holografía. 4.1.7 Ensayos metalográficos. 4.1.8 Caracterización por Rayos X.
Unidad 5: Teoría de las aleaciones (10 Hrs.)
5.1 Métodos para construir diagramas de fase. 5.2 Curvas de enfriamiento. 5.2 Diagramas de fase binarios. 5.3 Regla de las fases. 5.4 Tipos de Diagramas de Fase. 5.6 Cantidades Relativas de Fases. 5.7 Enfriamiento de los Materiales desde el Estado Líquido. 5.8 Enfriamiento Ideal. 5.9 Enfriamiento Natural. 5.10 Solidificación Normal. 5.11 Efectos del Subenfriamiento. 5.11 Aleaciones Eutécticas. 5.12 Solidificación Eutéctica. 5.13 Crecimiento Laminar Eutéctico. 5.14 Aleaciones Peritécticas. 5.15 Solidificación Peritéctica bajo condiciones de equilibrio. 5.16. Solidificación Peritéctica bajo condiciones de no-equilibrio. 5.17 Diagrama Hierro Carbono y Diagrama Fe/Fe3C. 5.18 Diagrama de equilibrio hierro- grafito. 5.18 Diagrama Fe-Cr. 5.19 Efecto del C. 5.20 Diagrama Fe-Ni.
Unidad 6: Tratamientos térmicos. (10 Hrs.)
6.1 Teoría de los tratamientos térmicos. 6.2 Clasificación fundamental de los tratamientos térmicos. 6.3 Técnicas de aplicación. 6.4 Hornos para tratamientos térmicos.
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Estructura y Propiedades de los Materiales5/7
6.5 Temperaturas críticas. 6.6 Velocidades de enfriamiento. 6.7 Tipos de estructuras resultantes. 6.5 Tratamiento térmico del acero.
6.5.1 Curvas temperatura-tiempo y tiempo-temperatura- transformación (ttt) .
6.5.2 Ensayo de templabilidad de “Jominy”
6.5.1 Templado. 6.5.2 Revenido. 6.5.3 Normalizado. 6.5.4 Recocido.
6.6 Mecanismos de endurecimiento en metales no ferrosos.
6.6.1 Reducción del tamaño de grano. 6.6.2 Adición de elementos de
elementos en solución sólida. 6.6.3 Deformación en frío (strain
hardening) o endurecimiento por trabajado en frío (cold work hardening).
6.6.2 Envejecimiento o precipitación.
Unidad 7:
Tratamientos térmoquimicos. (5 Hrs.) 7.1 Cementación.
7.1.1 Cementación a presión reducida.
7.1.2 Cementación Iónica. 7.2 Nitruración.
7.2.3 Nitruración asistida por plasma.
7.3 Recubrimiento T.D.
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24.-Estrategias metodológicas
De aprendizaje De enseñanza Búsqueda de información.
Lectura e interpretación.
Análisis y solución de problemas.
Conclusión de resultados.
Organización de grupos
Tareas para estudio independiente en
clase y extractase.
Discusión dirigida
Plenaria
Exposición medios didácticos
Enseñanza tutorías
Aprendizaje basado en problemas
Pistas
25.-Apoyos educativos
Materiales didácticos Recursos didácticos Libros
Antologías
Acetatos
Fotocopias
Pintarrón
Plumones
Borrador
Proyector de acetatos
Cañón de proyección
Computadora
Video
Software especializado
26.-Evaluación del desempeño
Evidencia (s) de desempeño
Criterios de desempeño
Campo (s) de aplicación Porcentaje
Exámenes parciales Participación y Tareas Examen Final
Asistencia a clase Grupal Oportuna Planteamiento coherente y pertinente Individual Grupal
Aula
Grupos de trabajo
Laboratorio Biblioteca Centro de computo Internet Campo
45% 15% 40%
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27.-Acreditación
Para acreditar esta experiencia educativa el estudiante deberá alcanzar como mínimo el 60
% de las evidencias de desempeño.
28.-Fuentes de información
Básicas Coca Rebollo, P. y Rosique Jiménez, J. "Ciencia de Materiales. Teoría-Ensayos-Tratamientos”. Ediciones Pirámide, 2000. Kalpakjian, S. Manufacturing engineering and technology. Ed. Addison-Wesley, 2000. TS176 K34 2001 LASHERAS, J. M. Tecnología Mecánica y Metrotecnia. Editorial Donostiarra, San Sebastián, 2000. Askeland, D. R. "Ciencia e Ingeniería de los Materiales" Paraninfo, Thomson Learning, 2001 Pat L. Manganon “The principles of materials selection for engineering design”, last ed.,New Jersey Prentice Hall, 1999. ISBN 0-13-242595-5
Complementarias Martínez Gallego, M., Durán Valle, C. J. y Fernández González, C. “Metalurgia General Práctica”. U.E.X. Servicio de Publicaciones, 2002. COCA, P. y ROSIQUE, J. Tecnología Mecánica y Metrotecnia. Ediciones Pirámide, Madrid, 2002. KALPAKJIAN, S. y SCHMID, S. R. Manufactura. Ingeniería y tecnología. Pearson Educación, México DF, 2002. Groover, M.P. Fundamentals of Modern Manufacturing- Materials, Processes and Systems. Wiley, 2a edition, 2004.