Primer semestre 2010

Prof. Sergio Estay V.

Departamento Ciencia de Materiales

Contacto:

Profesor : Sergio Estay V.

Mail: sergio.estay@usm.cl

Oficina C-326, Depto. Ciencia de Materiales.

Horario de atención: Lunes y Miercoles 09-10 hrs

Ayudantes: próxima semana

Web: www.ramos.utfsm.cl --CCentral – DCMats –

Mat Ing – Clave archivos “metallica”

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Objetivos de la asignatura:

Aprender el “lenguaje” de materiales

Identificar opciones de materiales

Reconocer variables de aplicación

Considerar el impacto de variables de obtención y fabricación

Identificar condiciones de falla

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CONTENIDOS

UNIDADES TEMÁTICAS

1. Estructura y Propiedades

2. Materiales Metálicos

3. Materiales no-metálicos

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BIBLIOGRAFIA

Texto guía

Callister W., Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales (disponible en Biblioteca)

Referencias

1. Smith W., Fundamentos de la C/I en Materiales

2. Askeland D., La C/I de los Materiales

3. Ashby M., Engineering Materials I y II

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EVALUACION

Tres Certamenes de cátedra

Seis Quiz de ayudantía (2 por módulo)

Ns = 0.80 C + 0.20 promQ

C = 0.30 C1 + 0.40 C2 + 0.30 C3

Certamen Recuperativo Global (CRG)

* reemplaza nota de Ci, en ausencia justificada

* re-califica el promedio de certámenes

promC* = 0,6 promC + 0,4 CRG, ssi Ns > 45

Quiz recuperativo: por ausencia justificada

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Plan de Trabajo 2010 (par 02)Lu (7-8) LMET Ma (9-10) LMET Mi Ju Vi (7-8) LMET Sa Do

MAR 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 Clase 1.1 23 2 24 25 26 *** 27 28

29 3 30 4 31

1 2 Feriado 3 4

ABR 5 5 6 *** 7 8 9 S Mechona 10 11

12 6 13 7 14 15 16 A1.1 17 18

19 8 20 9 21 22 23 A1.2 * 24 25

26 10 27 REPASO 28 29 30 A1.3 *

1 2

MAY 3 Clase 2.1 4 2 5 6 7 C1 8 9

10 3 11 4 12 13 14 A2.1 15 16

17 5 18 6 19 20 21 Feriado 22 23

24 7 25 8 26 27 28 A2.2 * 29 30

31

JUN 9 1 REPASO 2 3 4 A2.3 * 5 6

7 Clase 3.1 8 2 9 10 11 C2 12 13

14 3 15 4 16 17 18 A3.1 19 20

21 5 22 6 23 24 25 A3.2 * 26 27

28 Feriado 29 7 30

JUL 1 2 A3.3* 3 4

5 8 6 REPASO 7 8 9 C3 10 11

12 13 14 15 16 Feriado 17 18

19 20 C Recup 21 22 23 notas puestas 24 25

26 Vac Invierno 27 Vac Invierno 28 29 30 Vac Invierno 31Departamento Ciencia de Materiales 7

Plan de Trabajo 2010 (par01)Lu Ma (7-8) C228 Mi (7-8) LMET Ju Vi (7-8) C225 Sa Do

MAR 1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 21

22 23 CLASE 1.1 24 2 25 26 *** 27 28

29 30 3 31 4

1 2 Feriado 3 4

ABR 5 6 5 7 S Mechona 8 9 S Mechona 10 11

12 13 6 14 7 15 16 A1.1 17 18

19 20 8 21 9 22 23 A1.2 * 24 25

26 27 10 28 REPASO 29 30 A1.3 *

1 2

MAY 3 4 CLASE 2.1 5 2 6 7 C1 8 9

10 11 3 12 4 13 14 A2.1* 15 16

17 18 5 19 6 20 21 Feriado 22 23

24 25 7 26 8 27 28 A2.2 * 29 30

31

JUN 1 9 2 REPASO 3 4 A2.3 * 5 6

7 8 CLASE 3.1 9 2 10 11 C2 12 13

14 15 3 16 4 17 18 A3.1 19 20

21 22 5 23 6 24 25 A3.2 * 26 27

28 29 7 30 8

JUL 1 2 A3.3 * 3 4

5 6 9 7 REPASO 8 9 C3 10 11

12 13 14 15 16 Feriado 17 18

19 20 C Recup 21 22 23 notas puestas 24 25

26 27 Vac Invierno 28 Vac Invierno 29 30 Vac Invierno 31

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¿Qué son los Materiales?

Todo lo que nos rodea, está hecho de uno o más materiales.

Los diferentes materiales, agrupados clásicamente en familias, han sido clasificados, evaluados, y sujetos a Normas (descripción, procesamiento, requerimientos).

Los materiales se usan por sus PROPIEDADES.

Las PROPIEDADES de un material están vinculadas a la respuesta que ofrece ese material al efecto del medio ambiente y solicitaciones externas.

En este contexto, las PROPIEDADES de un material son definiciones arbitrarias pero consensuadas, cuyo fin último es prestar utilidad en ingeniería.

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METALES

Ej.: Caucho Reforzado

Ej.: Concreto Polimérico

POLÍMEROS CERÁMICOS

Ej.: Concreto reforzado

COMPUESTOS

Familias de

Materiales

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Ejemplos de Materiales

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Ejemplos de Materiales

Familia Ejemplos Se usa por… A pesar de…

CERÁMICOS

Vidrio.

Loza.

Refractarios.

Cemento.

Carburos.

Resistencia a altas T°.

Buen aislante térmico.

Elevada dureza.

Buena resistencia a la compresión.

Fragilidad.

Dificilmanufactura

COMPUESTOS

PRFV-C

Concreto.

Concreto polimérico.

Caucho reforzado.

Alta Razón resistencia/peso

Combinación flexibilidad/ resistencia

Precios.

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La línea de tiempo en el uso de Materiales

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¿Ciencia (e Ing.) de Materiales?

Busca establecer las relaciones entre: Procesamiento: Fundición, Conformación, Corte, Mecanizado, Unión,

Tratamientos Térmicos, etc

Estructura: Niveles nano - , micro - , mili - métrico

Propiedades: Mecánicas, Eléctricas, Químicas, Térmicas, etc

Desempeño (performance): Respuesta a la vida útil y a los parámetros de diseño ideal

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Procesamiento (cómo se hacen las cosas)

Ámbito de la Ciencia (e Ing.) de Materiales

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Desempeño (cómo se comporta en servicio)

PROPIEDADES

Mecánicas:Módulo Elástico, Dureza, Resistencia Mecánica, Ductilidad,

Tenacidad, Termofluencia

Quimicas: Reactividad, Resistencia a la Corrosión

Térmicas:Dilatación, Conductividad térmica, Oxidación a altas T°,

Resistencia al Choque Térmico

Físicas:Densidad, Punto de Fusión, Conductividad Eléctrica,

Magnética, Óptica

TecnológicasMaquinabilidad, Conformabilidad, Soldabilidad, Templabilidad,

Aptitud para el reciclado.

Estéticas Color, Textura, Transparencia, Brillo

Económicas Precio, Disponibilidad.

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¿Cuáles son las requerimientos

para cada material ?

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NEUMATICO

PEDAL

MARCO

CABLE FRENO

NEUMATICO

¿Requerimientos?

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VÁSTAGO

MANGO

Cargadorfrontal

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¿Requerimientos?

Balde

Chute

Cilindro hidráulico

Neumáticos

Rodete de Turbina Pelton

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¿Requerimientos?

Capacho

Inspección

Reparación

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AGUA

Rodete de Turbina Pelton

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¿Requerimientos?

Conductor

Transformador

Aislante

Materiales en la sociedad: el Hogar

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El cuerpo

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Minería

Departamento Ciencia de Materiales 25

Generacion de Energía

Departamento Ciencia de Materiales 26

Marítimo - Portuaria

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International Space Station

Departamento Ciencia de Materiales 28

Space shuttle

ISS, 1953

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ISS, 2000…

(ausencia de gravedad)

Construcción

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Aeronáutica

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Industria Manufacturera

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Industria Automotriz

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