MATERIALES METÁLICOS
Código Créditos Horas Teóricas Horas Prácticas Habilitable Validable
IMT-463 4 4 semanales 0 semanales Si Si
Pertenece al pénsum de:
Materiales Química Industrial Sistemas
Electrónica Eléctrica Mecánica Sanitaria

 
NIVEL: 7
Profesor: Ramiro Pérez

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.

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 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