SÍLABO

INGENIERÍA DE MATERIALES

I. DATOS GENERALESa. Denominación de la Asignatura : Ingeniería de Materialesb. Ciclo de Estudios : Quintoc. Año de Estudios : Tercerod. Ciclo académico : 2015- 2e. Créditos : 4f. Duración

1. Inicio : 17 de agosto de 20152. Término : 12 de diciembre de 2015

g. Docente responsable/coordinador : Ing. María Luisa Espinoza García Urrutia

h. Ambientes académicos1. Aula :2. Laboratorio : Lab. de Biofísica

i. Horario de clases : Miércoles 9 a.m. – 12 p.m. Jueves 7:00 a.m. - 9:00 a.m.

j. Email docente responsable : mespinoza@usat.edu.pe

II. SUMILLA.

La asignatura de Ingeniería de Materiales (código 1305303IN) corresponde al quinto ciclo del Plan de Estudios de la Escuela de Ingeniería Industrial, es de carácter obligatorio y de naturaleza teórico práctico. Tiene un valor de 04 créditos, 5 horas semanales y como prerrequisito debe aprobar los cursos de Termodinámica y Mecánica de Materiales.

La óptima selección de los materiales utilizados en la fabricación de un producto industrial influye notablemente en su competitividad. En la asignatura de Ingeniería de Materiales se reconoce la necesidad de desarrollar en el futuro ingeniero, habilidades que le permitan hacer elecciones sólidas y eficientes de los materiales en el diseño de estructuras o componentes seguros, que presenten un excelente desempeño en las condiciones de trabajo a las que estén expuestos: temperaturas, presiones, cargas, procesos, etc., incluyendo las condiciones ambientales que pudieran afectar su integridad.

Para realizar una elección sensata de materiales, un ingeniero debe conocer los atributos de los mismos, es decir, sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, cómo se relacionan con su microestructura interna, cómo influye su composición química y a qué tipo de procesos se pueden someter, así mismo, deben considerar la posibilidad de reciclaje, recuperación y eliminación final de los materiales después de su utilización. Por tanto, comprender la relación estructura – propiedades permite entender el comportamiento de los materiales y su futuro desarrollo.

Los contenidos están dispuestos en cuatro unidades Introducción a la Tecnología de Materiales. Propiedades de los Materiales de Ingeniería. Materiales de Ingeniería. Procesamiento de los Materiales.

III. COMPETENCIAS DE LOGRO.

Relaciona la estructura, propiedades y procesamiento de los materiales de ingeniería usados en la industria.

Explica el comportamiento de los materiales de ingeniería en base a las propiedades físicas y mecánicas de los materiales, teniendo en cuenta la influencia del ambiente.

Desarrolla habilidades para la selección eficiente de materiales en el diseño de productos, estructuras o componentes, en base a sus atributos, teniendo en cuenta recuperación, reciclaje o eliminación después de su utilización.

Realiza cálculos basados en las propiedades físicas y mecánicas de los materiales.

Experimenta en el laboratorio, manipulando instrumentos y equipos con responsabilidad.

IV. CONTENIDO TEMÁTICO POR UNIDADES.Unidad Día Tema

UNIDAD 1:

Introducción a la Tecnología de

Materiales

19 de agosto

1.1. Presentación del curso. Exposición del sílabo

1.2. Ciencia e ingeniería de materiales1.3. Tipos de materiales: Características y

propiedades generales.

Actividad 01: Taller 01

Lectura Sugerida: Cap. 1. Introducción a la ciencia e ingeniería de materiales. (Libro Ciencia e Ingeniería de materiales. Smith Pág. 1 - 10. Código 620.11.S61)

20 de agosto

1.4. Naturaleza de los Materiales de Ingeniería.1.5. Estructura Atómica.1.6. Enlaces químicos: enlace iónico, enlace

covalente, enlace metálico y enlace secundario o de Van der Waals.

1.7. Materiales en función a su enlace.

Lectura Sugerida: Cap. 2.Estructura atómico y enlace. (Libro Ciencia e ingeniería de materiales. Smith Pág. 13-39 Código 620.11.S61)

26 de agosto

1.8. Estructura Geométrica: Cristalina y Amorfa. Anisotropía e Isotropía.

1.9. Defectos.

Actividad 02: Control de lectura 01 (puntos 1.2 hasta 1.7)

Lectura Sugerida: Cap. 3.Estructura y Geometría cristalina. (Libro Ciencia e ingeniería de materiales. Smith Pág. 43-69 Código 620.11.S61)

27 de agosto

1.10. Defectos.

Lectura Sugerida: Cap. 3.Estructura y Geometría cristalina. (Libro Ciencia e ingeniería de materiales. Smith Pág. 43-69 Código 620.11.S61)

UNIDAD 2:

Propiedades de

02 de setiembre

2.1. Propiedades mecánicas I: Relación de esfuerzo- deformación. Deformación elástica y plástica.

los Materiales de Ingeniería.

03 de setiembre Actividad 03: Control de lectura 02 (puntos

1.8 hasta 1.9)Actividad 04: Resolución de problemas sobre propiedades mecánicas

Lectura Sugerida:Cap. 6. Propiedades mecánicas. (Libro Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. Pág. 178-213 Código 620.11.S47)

09 de setiembre

2.2. Propiedades mecánicas II: Ensayos de tracción y compresión.

Actividad 05: Taller 02 – Ensayos de tracción

Lectura Sugerida:Cap. 6. Propiedades mecánicas. (Libro Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. Pág. 178-213 Código 620.11.S47)

10 de setiembre

2.3. Propiedades mecánicas III: Ensayo de impacto. Dureza. Ensayos de dureza

Lectura Sugerida:

Cap. 5. Propiedades mecánicas de metales I. (Libro Ciencia e ingeniería de materiales. Smith. Pág. 123-133 Código 620.11.S61)

16 de setiembre

17 de setiembre

2.4. Propiedades Físicas I: Densidad. Punto de fusión.Expansión térmica. Calor específico.

Actividad 06: Control de lectura 03 (Propiedades mecánicas)Actividad 07: Resolución de problemas sobre propiedades físicas I

Lectura Sugerida:

Cap. 4. Propiedades físicas de los materiales. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 73- 78. Código 670.42.G83)

Cap. 7. Propiedades térmicas. (Libro Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. Pág. 240-251. Código 620.11.S47)

24 de setiembre

2.5. Propiedades Físicas II: Conductividad térmica. Conductividad eléctrica.

Lectura Sugerida:

Cap. 4. Propiedades físicas de los materiales. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 73- 78. Código 670.42.G83)

Cap. 7. Propiedades térmicas. (Libro Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. Pág. 240-251. Código 620.11.S47)

30 de setiembre

2.6. Mediciones

Laboratorio I: Uso del Vernier

Lectura Sugerida: Campus virtual.

UNIDAD 3:

Materiales de Ingeniería.

01 de octubre

07 de octubre

3.1. Diagramas de fases.

Actividad 08: Taller 03- Diagramas de fases

Lectura Sugerida: Campus virtual

Actividad 09. Control de lectura 04 (Propiedades físicas)

14 de octubre

15 de octubre

Semana de evaluaciones.

EXAMEN PARCIAL 1

21 de octubre

22 de octubre

3.2. Metales: Clasificación y aplicación. 3.3. Aleaciones ferrosas: Aceros y fundiciones.

Lectura Sugerida:Cap. 7. Metales. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 109 - 146. Código 670.42.G83).

28 de octubre

29 de octubre

04 de noviembre

3.4. Aleaciones no ferrosas: Cobre, Níquel, Zinc, Estaño, Plomo, Superaleaciones.

3.5. Aleaciones ligeras: Aluminio, Titanio, Magnesio.

3.6. Metales refractarios

3.7. Metales Preciosos

Actividad 10. Control de lectura 05 (Aleaciones ferrosas)Actividad 11. Exposición de Metales

Cap. 7. Metales. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 109 - 146. Código 670.42.G83).

04 de noviembre

3.4. Cerámicos y Vidrios. Cerámicos: Tradicionales, Modernos. Vidrios: Tipos y Aplicaciones. Vitrocerámicos.

Lectura Sugerida:

Cap. 9. Materiales cerámicos. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 162 - 180. Código 670.42.G83)

05 de noviembre

3.5. Polímeros. Polimerización. Clasificación de los polímeros: Termoplásticos, termofijos, elastómeros.

3.6. Materiales Compuestos. Componentes de un material compuesto. Clasificación de los materiales compuestos. Aplicaciones.

Lectura Sugerida:

Cap. 10. Polímeros. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 183 - 216. Código 670.42.G83)

Cap. 11. Materiales compuestos. (Libro Fundamentos de manufactura. Groover. Pág. 220 - 238. Código 670.42.G83)

11 de noviembre

3.7. Ensayos no destructivos.

Actividad 12. Control de lectura 05 (Metales no ferrosos, cerámicos, polímeros y materiales compuestos)

Actividad 13: Organizador gráfico del tema

Lectura Sugerida: Campus virtual

12 de noviembre

3.8. Degradación ambiental. Oxidación, Corrosión. Degradación química. Desgaste.

Lectura Sugerida:

Cap. 19. Degradación ambiental. (Libro Introducción a la Ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. Pág. 240-251. Código 620.11.S47)

18 de noviembre

Práctica de Laboratorio II. Electroquímica

Lab. de Biofísica (2do Piso - Ed. Juan Pablo II).

UNIDAD 4:

Procesamiento de los Materiales

19 de noviembre

25 de noviembre

4.1. Procesos de conformado: Colada4.2. Procesos de conformado: Deformación plástica4.3. Procesos de conformado: Sinterización4.4. Tratamientos térmicos. Fundamentos. Características.

Lectura Sugerida:

Cap. 5. Procesos de colada (Libro Tecnología de materiales. Ferrer. Pág. 249-286. Código

620.11.F39)

Cap. 6. Conformado por deformación plástica (Libro Tecnología de materiales. Ferrer. Pág. 289-331. Código 620.11.F39)

Cap. 7. Proceso de sinterización (Libro Tecnología de materiales. Ferrer. Pág. 333-365. Código 620.11.F39)

Cap. 8. Proceso de tratamiento térmico (Libro Tecnología de materiales. Ferrer. Pág. 367-412. Código 620.11.F39)

26 de noviembre

4.5. Reciclaje de los materiales. Materiales reciclados. Procesamiento de materiales reciclados.

Lectura Sugerida: Campus virtual

02 de diciembre

03 de diciembre

Segunda Semana de Evaluación.

EXAMEN PARCIAL 2

09 de diciembre

10 de diciembre

Sustentación de Informe de laboratorio II

V. ESTRATEGIAS Y MÉTODOS PARA LA ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE

La investigación es el eje transversal de la asignatura, los estudiantes revisan la bibliografía propuesta, investigan otras fuentes de estudio y elaboran resúmenes de los temas del contenido del curso.

Las sesiones se llevan a cabo en forma dinámica profesor – estudiante, promoviendo la participación activa del estudiante mediante intervenciones orales, controles de lectura, desarrollo de ejercicios y exposiciones, para lo cual el estudiante deberá leer con anticipación el material publicado a través del aula virtual, así como otras fuentes bibliográficas confiables.

Se realizan talleres de manera presencial en aula con ayuda de su material de estudio. Así mismo se realizan trabajos individuales o en equipo a través del aula virtual, fomentando la participación de los estudiantes a través del uso de herramientas virtuales como envío de mensajes, administración de carpetas y documentos electrónicos, comunicación síncrona y foros. Se apoyan las clases con el uso de videos y páginas web.

El estudiante deberá estar preparado para la sustentación de los temas y/o trabajos, sea con el uso de papelotes, plumones, equipo de multimedia, videos u otros materiales que sean necesarios, en la cual deberán demostrar dominio, profundo análisis, problemas de fondo y un sólido sustento del tema dando propuestas y conclusiones.

Se realizará una sesión de laboratorio. Los estudiantes asistirán con sus respectivas batas blancas de manga larga y serán distribuidos en grupos de trabajo conformados por un máximo de 5 estudiantes, quienes deben portar la guía de práctica y los materiales requeridos. Después de la actividad, los estudiantes entregarán un informe por equipo de trabajo, que luego será sustentado en la fecha propuesta.

Es obligación del estudiante asistir a clase con su calculadora científica y tabla de conversión de unidades, así como portar el material de oficina correspondiente para un correcto desempeño en aula.

VI. ESTRATEGIAS, MÉTODOS Y NORMAS PARA LA EVALUACIÓN.

La evaluación será continua e integral, en el aprendizaje de conocimientos, desarrollo de habilidades y actitudes. Se evalúa las intervenciones orales, controles de lectura, trabajos individuales y en equipo, tanto en aula como virtual, exposiciones, trabajo en el laboratorio, informes de laboratorio y su sustentación.

Así mismo, en caso de detectar similitud o copia entre los informes de laboratorio que se presenten en el ciclo actual o con informes pasados, se asignará nota cero (0).

Se realizarán 02 exámenes parciales. Si se detecta plagio durante o después de rendida una evaluación, la nota será de cero (0) y se aplicará el Reglamento de Estudios.

Las inasistencias no deben superar el 30% de las fechas programadas para rendir el Examen parcial 2. La inasistencia o incumplimiento de alguna actividad, trabajo en aula o virtual, práctica de laboratorio, informe o examen tendrá la nota de cero (0) y sólo se justificará según los casos que indica el Reglamento de estudios de Pregrado (Art. 27°).

Con respecto a las actitudes se observarán valores como la puntualidad, orden, respeto, responsabilidad y honestidad.

En la primera hora de clase del curso se tendrá una tolerancia máxima de 10 minutos para el ingreso a la sesión de clase, pasado este tiempo, no habrá ingreso al aula hasta el siguiente cambio horario.

Los estudiantes deben mantener el orden, limpieza y buenas costumbres, dentro y fuera del salón de clase o laboratorio (Art. 29° del Reglamento de estudios de Pregrado)

La asignatura se considera aprobada cuando el promedio final sea igual o mayor a 14,00, y se calcula considerando la siguiente ponderación:

Examen parcial 1 (EP1) 20%

Examen parcial 2 (EP2) 25%

Promedio de prácticas laboratorio (PPL) 20 %

Promedio de actividades presenciales y virtual (controles de lectura, talleres, exposiciones, foros, etc.)

(PTA) 25 %

Intervenciones orales y desarrollo de ejercicios (IO) 10%

El promedio final (PF) se obtendrá de la siguiente forma:

NF = EP1 (0,20) + EP2 (0,25) + PPL (0,20)+ PTA(0,25)+ IO(0,10) ≥14,00

Para el cálculo del promedio final se redondeará el resultado de la fórmula de evaluación al entero siguiente superior a partir de los 50 centésimos.

Ejemplo: Si el resultado es 13,50 = 14

Si el resultado es 13,49 = 13

La docente podrá considerar la eliminación de 02 nota (las más bajas) de las actividades presenciales o virtuales (PTA), siempre y cuando haya asistido a clase, si fuera presencial o si la realizó por el aula virtual, a fin de beneficiar a todos sus estudiantes. No se eliminarán los ceros por inasistencias o por incumplimiento de tareas.

VII.INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

Para el desarrollo de la asignatura se utilizarán materiales para la evaluación como:

Hoja de pruebas escritas.

Hoja control de lectura.

Hoja de Talleres

Rúbrica: exposiciones, trabajos virtuales, trabajo en laboratorio e informes de laboratorio.

VIII. BIBLIOGRAFÍA Ashby, M. 2005. Materiales para ingeniería  introducción a las propiedades,

las aplicaciones y el diseño. Barcelona: Reverte. Código en Biblioteca 620.11 A79

Askeland, D. 2012. Ciencia e ingeniería de los materiales. México: Cengage Learning. Código en biblioteca 620.11 A81 2012

Callister, W. 2005.  Introducción a la Ciencia e ingeniería de los materiales. Barcelona: Reverté. Código en Biblioteca 620.11 C21.

Cembrero Cil, Jesús. Ciencia y Tecnología de los Materiales: Problemas y cuestiones. Madrid: Pearson Educación S.A. 2005. Código en Biblioteca 620.11076 C43.

Groover, M. 2007. Fundamentos de Manufactura Moderna: Materiales, Procesos y Sistemas. México: Prentice Hispanoamericana. Código en Biblioteca 670.42 G83

Shackelford, J. 2005. Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. Madrid: Pearson Educación. Código en Biblioteca 620.11 S47

Smith, W. 2004. Ciencia e Ingeniería de Materiales. Madrid: Mc Graw-Hill Interamericana.