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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: CORROSIÓN Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 Horas de trabajo extra-aula: 42 Modalidad: Presencial Período académico: Semestral. Enero – Junio 2015 Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( ) Formación básica profesional (X) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 4 Fecha de elaboración: Junio 2014 Fecha de la última actualización: Enero 2015 Responsables del diseño: Dr. Octavio Covarrubias Alvarado y Dra. Dora Irma Martínez Delgado. Presentación:

Esta Unidad de Aprendizaje se refiere al estudio de la corrosión, que es un fenómeno electroquímico que se manifiesta mediante la disolución de una aleación metálica en un ambiente determinado. Por su naturaleza, la corrosión se presenta de forma espontánea en la mayoría de las actividades del ser humano que involucran el uso de herramientas y artefactos metálicos, representando importantes pérdidas económicas a nivel global. La comprensión de los mecanismos que promueven la corrosión permite la posibilidad de prevenirla o inhibirla. Esta Unidad de Aprendizaje revisa los conceptos básicos de la corrosión y de cómo la ingeniería de la corrosión puede ser una herramienta para evitarla o controlarla. La Unidad de aprendizaje abarcará cinco unidades temáticas, en la primera se describe los conceptos básicos relacionados a los fenómenos de corrosión, en la segunda se exponen los principios termodinámicos y electroquímicos que promueven la corrosión en las aleaciones metálicas, la tercera describirá los principales mecanismos de corrosión en la ingeniería de materiales, en la cuarta describirá las técnicas de medición de los fenómenos de corrosión y en la quinta se profundizará en los conceptos generales de diseño que permiten disminuir la corrosión aplicando teorías de prevención y protección en los sistemas de ingeniería de materiales.

Propósito:

La Unidad de Aprendizaje tiene como finalidad la adquisición de conocimiento en los estudiantes sobre conceptos generales de los fenómenos de corrosión y de la ingeniería de la corrosión. La corrosión es un conjunto de fenómenos electroquímicos que se presenta en los materiales metálicos y sus aleaciones en condiciones determinadas. Por otro lado, la ingeniería de la corrosión reúne el conocimiento que propone técnicas y diseños para evitar o disminuir los fenómenos de deterioro en los metales como consecuencia de la corrosión.

La presente Unidad de Aprendizaje requiere de conocimientos previos relacionados con ciencia de los materiales para aleaciones metálicas, conceptos básicos de ingeniería química y de ingeniería eléctrica, así como de bases de diseño y procesos de manufactura como aplicación de recubrimientos sobre aleaciones metálicas.

Las competencias que se busca desarrollar en esta Unidad de Aprendizaje están orientadas a dar herramientas a los estudiantes para que sean capaces de identificar las condiciones que pueden llevar a promover fenómenos de corrosión en materiales metálicos, así como a proponer diseños y métodos de prevención que eviten o disminuyan dichos fenómenos en actividades cotidianas o de práctica profesional.

Competencias del perfil de egreso:

a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:

Competencias instrumentales:

• Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su

profesión y la generación de conocimientos. Competencias personales y de interacción social • Interviene frente a los retos de la sociedad contemporánea en lo local y global con actitud crítica y compromiso humano, académico y

profesional para contribuir a consolidar el bienestar general y el desarrollo sustentable.

Competencias integradoras

• Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global interdependiente.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje: Describir en forma detallada las condiciones electroquímicas para que se desarrollen fenómenos de corrosión en elementos y componentes metálicos o sistemas que los incluyan con la finalidad de realizar una o más propuestas de mitigar el fenómeno y/o seleccionar materiales más adecuados para el sistema estudiado mediante el calculo y análisisi de los parámetros termodinámicos y cinéticos de la corrosión. Proponer opciones de diseño o de aplicación de recubrimientos a elementos metálicos a través del uso de técnicas de control de la corrosión y descripción de los conceptos de ingeniería de la corrosión, con la finalidad de controlar o prevenir la corrosión.

Representación gráfica

Competencias de la Unidad de

Aprendizaje

Instrumentales

.

Interacción Social

Integradoras

Unidad temática #: I.- INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE LA CORROSIÓN. Competencias particulares: Describir los conceptos básicos relacionados a los fenómenos de corrosión en las aleaciones metálicas y el efecto económico que suponen en la pérdida por corrosión de equipos y estructuras metálicas en el mundo mediante el análisis del conocimiento adquirido con la finalidad de establecer la correlación de las variables de un sistema específico con la corrosión.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Describir detalladamente el concepto de la corrosión y su efecto en sistemas de ingeniería mediante la investigación de los conceptos básicos en la literatura recomendada con la finalidad de evaluar el impacto económico y técnico en procesos de Ingeniería de Materiales.

1. Reporte de las consecuencias de la corrosión en la Ingeniería.

Reporte escrito que contenga: • Portada • Índice • Conceptos, extensión y

claridad en la descripción de los mismos.

• Referencias utilizadas • Puntualidad

• Consultar las fuentes bibliográficas libros, artículos e internet, leer sobre los conceptos básicos y las condiciones necesarias para que se presente un proceso electroquímico de corrosión en aleaciones metálicas

• Y escribir el reporte donde establezca las principales consecuencias de la corrosión en la ingeniería de los materiales y su impacto en la industria.

El concepto de la ingeniería de la corrosión. Ejemplos sobre la corrosión en la vida cotidiana Impactos económicos de la corrosión en el PIB.

Material bibliográfico. Artículos de investigación. Reportes técnicos. Búsqueda de bases de datos e internet.

Unidad temática #: II.- PRINCIPIOS DE CORROSIÓN. Competencias particulares: Identificar los principios termodinámicos y electroquímicos que promueven los fenómenos de corrosión en las aleaciones metálicas en base al conocimiento adquirido en la revisión de la literatura básica con la finalidad de establecer las condiciones requeridas para que se presente la corrosión.


Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Definir las condiciones necesarias para que un fenómeno de corrosión pueda presentarse en un sistema determinado mediante el análisis de los principios de termodinámica electroquímica. Con la finalidad de generar propuestas para prevenir o proteger el sistema de la corrosión.

2. Reporte sobre los elementos principales de un sistema de corrosión

Reporte escrito que contenga:

• Portada • Índice • Conceptos,

extensión y claridad en la descripción de los mismos.

• Referencias utilizadas

• Puntualidad

• Elaborar un reporte en base a la consulta de las fuentes bibliográficas libros, artículos e internet, leer sobre los conceptos básicos y las condiciones necesarias para que se presente un proceso electroquímico de corrosión en aleaciones metálicas.

La celda electroquímica y sus componentes. Reacción anódica y reacción catódica. La serie electromotriz. Corriente eléctrica y la ecuación de Faraday.


Unidad temática #: III.- PRINCIPALES MECANISMOS DE CORROSIÓN Competencias particulares:

Identificar los ocho principales mecanismos de corrosión en la Ingeniería de Materiales mediante el análisis de conocimientos de los principios y características generales que presentan y se reportan en la literatura básica con la finalidad de realizar propuestas de mejora o prevención en un sistema.





Describir los tipos o mecanismo de corrosión de acuerdo a sus características principales para el planteamiento métodos de protección y/o prevención.

3. Reporte de los tipos o mecanismo de la corrosión.





• Puntualidad

• Consultar las fuentes bibliográficas libros, artículos e internet, leer sobre los principales mecanismos que promueven la corrosión, se preparará un reporte.

Corrosión generalizada Corrosión galvánica Corrosión intergranular Corrosión en hendidura Corrosión en picadura Corrosión por esfuerzo Corrosión por erosión Fragilización por hidrógeno


Unidad temática #: IV.- MEDICIÓN Y PRUEBAS DE CORROSIÓN

Competencias particulares: Identificar las generalidades de las técnicas de medición de los fenómenos de corrosión mediante el conocimiento adquirido del desarrollo de pruebas físicas y electroquímicas con la finalidad de evaluar el comportamiento y/o tendencia a la corrosión de materiales.


Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Identificar las principales técnicas de medición electroquímica con la finalidad de evaluar los mecanismos de corrosión mediante el conocimiento de la teoría de cinética electroquímica y normativas ASTM y NACE.

5. Reporte de las técnicas : - Pérdida de peso - Polarización

Reporte escrito que contenga: • Portada • Índice • Conceptos, extensión y

claridad en la descripción de los mismos.

• Referencias utilizadas • Puntualidad

Elaborar un reporte escrito donde describa una técnica de medición fenómeno de corrosión y que incluya un ejemplo de cálculo de la velocidad de corrosión de un sistema seleccionado.

Fenómenos de pasivación Polarización por concentración. Cálculo de velocidad de corrosión a partir de datos de polarización.

Material bibliográfico. Artículos de investigación. Reportes técnicos. Búsqueda de bases de datos e internet. Visita a laboratorios relacionados con actividades de medición de corrosión de la UANL o externos a la UANL.

Unidad temática #: V.- PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN

Competencias particulares: Identificar los conceptos generales de diseño que permiten disminuir la promoción de fenómenos de corrosión en aleaciones metálicas o sistemas que las contengan en base al análisis de las teorías de prevención y protección de la corrosión con la finalidad de proponer sistemas de protección que inhiban los fenómenos de corrosión.





Describir las principales técnicas y métodos de protección que existen en la ingeniería de la corrosión con la finalidad de prevenir o controlar el deterioro de los materiales mediante el análisis de cinética y los mecanismos de corrosión, además del conocimiento de normas ASTM y NACE .

6. Reporte de medidas de diseño o de control de la corrosión.





• Puntualidad

• Consultar las fuentes bibliográficas libros, artículos e internet, leer sobre las consideraciones de diseño que disminuyen la probabilidad de desarrollar fenómenos de corrosión en un ambiente determinado, así como de aquellos procesos de recubrimientos y de protección para inhibir la corrosión en las aleaciones metálicas para elaborar un reporte

Ánodo de sacrificio. Protección catódica. Películas protectoras. Selección de materiales. Consideraciones de diseño.


Evaluación integral de procesos y productos

Evidencia Ponderación % 1. Reporte de las consecuencias de la corrosión en la Ingeniería. 5 2. Reporte sobre los elementos principales de un sistema de corrosión.

5

3. Reporte los tipos o mecanismos de la corrosión. 10 4. Examen Medio Curso 30 5. Reporte de las técnicas: - Pérdida de peso - Polarización

5

6. Reporte de medidas de diseño o de control de la corrosión. 5 7. Examen Ordinario 30 Producto Integrador del Aprendizaje. Reporte que identifica un mecanismo de corrosión, seleccionado por el estudiante, así como la propuesta de medidas de prevención y control del fenómeno de corrosión evaluado.

10

Producto integrador del aprendizaje de la unidad de aprendizaje: Al finalizar la Unidad de Aprendizaje el estudiante es capaz de identificar los mecanismos de la corrosión de acuerdo a características evaluadas y utilizando técnicas electroquímicas, entregando por escrito una propuesta que contenga los métodos de prevención y formas de control de la corrosión de un determinado mecanismo evaluado.

Fuentes de apoyo y consulta:

& Libro: Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales Autor: William F. Smith

Editorial: Cuarta Edición. McGraw Hill Interamericana. 2006. & Libro: Corrosion Engineering

Autor: Mars G. Fontana Editorial: McGraw-Hill, 1985.

& Libro: ASM Handbook Volume 13: Corrosion

Autor: ASM International Editorial: ASM International, 2004

& Revista: CORROSION, The Journal of Science and Engineering Año: 2014

# de revista:70 Mes: Septiembre Nombre del artículo: “Mechanisms of Corrosion and Electrochemical significance of Metallurgy and Environment with Corrosion of Iron and Steel in Bicarbonate and Carbonate Solutions - A review” Autor: Faysal Fayez Eliyan and Akram Alfantazi

o Tema: Tópicos de Corrosión Liga: www.nace.org/home.aspx Fecha última revisión: Septiembre 2015

Perfil del docente: Grado de Maestría y/o Doctorado. El profesor deberá contar con experiencia en Ciencia de los Materiales en el campo de Ingeniería de la Corrosión, honesto, responsable con una ética profesional comprobable así como el dominio de un segundo idioma (inglés preferentemente). Ficha bibliográfica del profesor: Dr. Octavio Covarrubias Alvarado: Profesor Investigador de la FIME, con amplia experiencia laboral, académica y de investigación aplicada a procesos industriales metalúrgicos y de caracterización de materiales; cuenta con perfil PROMEP y es miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde el 2011. Dra. Dora Irma Martínez Delgado: Profesor Investigador de la FIME con 14 años de experiencia en Investigación, cuenta con perfil Promep y en miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde el 2007.

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