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Primer semestre 2010
Prof. Sergio Estay V.
Departamento Ciencia de Materiales
Contacto:
Profesor : Sergio Estay V.
Mail: [email protected]
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
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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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