PRERREQUISITO: INF-400 Física de sólidos
CORREQUISITOS: IMT-363 -IMT-394

Vigencia: Semestre 2000-1
Aprobado Consejo de Facultad Acta No.____

1. CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

Obligatoria, validable, habilitable, propia

2. OBJETIVO

Conocer todos los fundamentos básicos de la constitución de los materiales metálicos y sus aleaciones, modificación de sus propiedades mecánicas y forma práctica de su identificación comercial.

CONTENIDO DEL CURSO:

1. Estructura interna de los materiales
2. Estructura de los metales, sistemas de cristalización, planos y direcciones cristalográficos. Indices de Miller.
3. Planos, direcciones y sistemas de deslizamiento.
4. Imperfecciones cristalinas: dislocaciones.
5. Imperfecciones cristalinas: lugares vacantes, límites de grano.
6. Aleaciones: definiciones, tipos de aleaciones, fases que presentan en los sistemas de aleación. Endurecimiento por sol. Sol.
7. Solidificación: nucleación homogénea.
8. Solidificacion: Nucleación heterogénea y crecimiento de grano.
9. Solidificación de metales puros.
10. Solidificación de aleaciones, fenómenos de segregación y defectos en solidificación.
11. Diagramas de equilibrio: de solubilidad total en el líquido y en el sólido, regla de composición química y regla de la palanca.
12. Enfriamiento bajo condiciones de equilibrio Vs. Enfriamiento de no equilibrio.
13. Diagrama de solubilidad parcial, reaccioón eutéctica y reacción peritéctica.
14. Transformaciones de fase en estado sólido.
15. Homogenización y procesos de envejecimiento.
16. Diagrama hierro - carburo de hierro: Definición de estructuras y transformaciones en el enfriamiento lento.
17. Reacción perlítica y reacción bainítica.
18. Diagramas de transformación isotérmica.
19. Diagrama de transformación bajo enfriamiento contínuo.
20. Clasificación de aceros.
21. Fundiciones de hierro
22. Endurecimiento por trabajo en frío - cambios en otras propiedades.
23. Recocido de regeneración - etapa de recuperación.
24. Etapas de recristalización y crecimiento de grano
25. Maclaje por deformación.
26. Reacciones martensíticas.

TRABAJOS:

Cobre y sus aleaciones
Aluminio y sus aleaciones
Níquel y sus aleaciones
Mg y sus aleaciones.

Conocer todos los fundamentos básicos de la constitución de los materiales metálicos y sus aleaciones, modificación de sus propiedades mecánicas y forma práctica de su identificación comercial.

CONTENIDO DETALLADO:

 

1.	INTRODUCCIÓN
2.	ESTRUCTURA DE LOS METALES	10 h
2.1	Estructura del átomo
2.2	Estructura de los metales, sistemas de cristalización, mecanismo de cristalización, planos y direcciones cristalográficas	4 h
2.3	Imperfecciones cristalinas: defectos puntuales, líneales y de superficie. Fenómenos de deslizamiento. Planos y direcciones de deslizamiento. Esfuerzo cizallante crítico, Energías requeridas	4 h
3.	CONSTITUCIÓN DE LAS ALEACIONES	6 h
3.1	Definición de aleación, tipos de aleaciones: metal puro, aleación intermedia, soluciones sólidas.
3.2	Solidificación: Nucleación homogénea y heterogénea, cinética del crecimiento del gramo.
	Solidificación de metales puros, solidificación de aleaciones. Aleaciones eutécticas y metales colados. Tamaño de grano. Defectos volumétricos y tipos de segregación.
4.	DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO O DIAGRAMAS DE FASE
4.1	Diagrama de total solubilidad	10 h
4.2	Diagrama de parcial solubilidad. Reacción eutéctica. Regla de composición química y regla de la palanca. Enfriamiento en condiciones de no equilibrio. Origen de segregaciones y homogenización. Procesos de envejecimiento natural y artificial.
4.3	Diagramas de solubilidad
4.4	Transformaciones de fase en estado sólido, reacción eutectoide, peritectoide, cambios alotrópicos y soluciones ordenadas. Diagramas de aplicación industrial.
5.	DIFUSIÓN EN SOLUCIONES SÓLIDAS	4 h
	Soluciones perfectas e imperfectas. Enfoque fenomenológico y atomístico, efecto Kinkierdall. Leyes de Fick. Coeficientes de Difusión. Mecanismos de difusión. Difusión química y difusión a lo largo de límites de grano.
6.	DIAGRAMA DE EQUILIBRIO CARBONO	6 h
6.1	Definición de estructuras en el acero
6.2	Transformaciones en condiciones de equilibrio o Isotérmicas
6.3	Transformación perlítica, reacción bainítica. Tipos de acero
6.4	Identificación comercial de aceros ISI, SAE, Aceros al carbono, aceros de baja aleación y aceros de herramientas. Materiales con memoria de forma.
7.	RECUPERACIÓN Y RECRISTALIZACIÓN	4 h
7.1	Energía almacenada del trabajado en frío
7.2	Liberación de energía y cinética de la recuperación
7.3	Mecanismos y cinética de la recristalización
7.4	Tamaño y crecimiento del grano, crecimiento controlado
8.	MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO DE LOS MATERIALES METÁLICOS Y SUS ALEACIONES.	4 h
8.1	Transformaciones eutectoides
8.2	Transformación martensítica
8.3	Transformación por precipitación
8.4	Resumen y comparación de las transformaciones masivas
9.	FUNDICIONES	4 h
9.1	Clasificación y características de las fundiciones
9.2	Fundición blanca y sus aplicaciones
9.3	Fundición gris, propiedades y aplicaciones
9.4	Fundición nodular, propiedades y aplicaciones
9.5	Fundición maleable, tipos y propiedades
10.	COBRE Y SUS ALEACIONES	2 h
	Clases, características, propiedades y aplicaciones Designación comercial de las aleaciones
11.	ALUMINIO Y SUS ALEACIONES	2 h
	Características, clases, propiedades y aplicaciones industriales de las aleaciones de aluminio. Identificación comercial. Tratamientos térmicos.
12.	NIQUEL Y SUS ALEACIONES	2 h
	Características, tipos, propiedades y sus usos industriales
13.	TITANIO Y SUS ALEACIONES	2 h
	Clases, propiedades y características de aleación de Titanio Superaleaciones.
14.	METALES DE BAJO PUNTO DE FUSIÓN Y SUS ALEACIONES	2 h
	Plomo, estaño y sus aleaciones, propiedades, tipos y usos industriales
	TOTAL HORAS

  BIBLIOGRAFÍA

• Fundamentos de metalurgia física. Verhoven, John D. Editorial Limusa. México, D.F.
  
• Principios de metalurgia física. Reed-Hill, Robert. Editorial Continental. México, D.F.
• Introducción a la metalurgia física. Avner, Sidney. Editorial McGraw-Hill. New York.
• Ciencia de materiales y sus aplicaciones. Shakelford, James. Editorial McGraw-Hill.