FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
Programa de la Asignatura: CIENCIA DE MATERIALES II
Clave: 0151 Núm. de créditos: 10
Carrera: ING. MECANICA
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 96
Semestre: 6
Horas a la semana:
Teoría: 4 Obligatoria: SI
Prácticas: 2 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno será capaz de entender los mecanismos resultantes
de un proceso de deformación en sólidos cristalinos, así como com-
prender los principios que rigen el comportamiento de cerámicos,
polímeros y materiales compuestos, sus propiedades y aplicaciones.
Al final del curso, el alumno conocerá las propiedades no-mecánicas
de los materiales, y establecerá mecanismos para la buena selección
de los mismos.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I DIVERSOS MATERIALES PARA LA INGENIERÍA Y SU COMPORTAMIENTO 2
II MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO Y SU RELACIÓN ENTRE LAS
PROPIEDADES MECÁNICAS Y SU CONTROL MICROESTRUCTURAL 12
III DEFORMACIÓN DE MATERIALES AMORFOS 12
IV ANÁLISIS DE LOS MATERIALES COMPUESTOS 8
V FALLAS MECÁNICAS DE LOS MATERIALES Y SU EVALUACIÓN 14
VI PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS DE LOS MATERIALES 6
VII PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MATERIALES 4
VIII PRINCIPIOS DE LA SELECCIÓN DE LOS MATERIALES 6
64
PRACTICAS DE LABORATORIO 32
96
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
CIENCIA DE MATERIALES I
ASIGNATURAS CONSECUENTES :
METALURGIA MECÁNICA
PROCESOS DE CONFORMADO DE MATERIALES
PROCESOS DE CORTE DE MATERIALES
DISEÑO MECÁNICO
DISEÑO, SELECCIÓN Y APLICACIÓN DE LOS MATERIALES
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I DIVERSOS MATERIALES PARA LA INGENIERIA Y SU COMPORTAMIENTO
ANTECEDENTES:
Ninguno
OBJETIVO:
El alumno conocerá la diversidad de materiales existentes,
así como el panorama general de sus aplicaciones industriales.
CONTENIDO:
I.1 Introducción a la segunda parte de
la Ciencia de los materiales.
I.2 Presentación del curso
II MECANISMOS DE ENDURECIMIENTO Y SU RELACION ENTRE LAS
PROPIEDADES MECANICAS Y SU CONTROL MICROESTRUCTURAL
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
OBJETIVO:
El alumno conocerá los mecanismos de deformación de los
materiales, así como también los medios por los cuales
un material se puede endurecer, sin tomar en cuenta los
efectos de los tratamientos térmicos.
CONTENIDO:
II.1 Endurecimiento por precipitación
II.2 Endurecimiento por dispersión
II.3 Teoría de las dislocaciones
II.4 Deformación, endurecimiento por
deformación y recocido de los metales
II.4.1 Trabajo en frío y sus características
II.4.2 Etapas del recocido, su control y su
aplicación
II.4.3 Trabajo en caliente y sus caracterís-
ticas
III CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES AMORFOS Y SU DEFORMACION
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
OBJETIVO:
El alumno describirá las bases de la estructura de los materiales
amorfos y diferenciará el comportamiento mecánico entre estos ma-
teriales y los cristalinos.
CONTENIDO:
III.1 Generalidades de los polímeros
III.2 Mecanismos de polimerización y su
estructura
III.3 Comportamiento mecánico de los polímeros
III.4 Diferencia entre el trabajo en sólidos
amorfos y líquidos superenfriados
III.5 Deformación de los sólidos amorfos
III.6 Deformación en sólidos amorfos de cadena
larga
III.7 La deformación en elastómeros y sus carac-
terísticas
IV ANALISIS DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
OBJETIVO:
El alumno estudiará los tipos principales de materiales
compuestos y reforzamientos.
CONTENIDO:
IV.1 Introducción
IV.2 Principio del refuerzo con partículas
IV.3 Fundamentos del refuerzo con fibras
IV.4 Materiales compuestos laminares
IV.5 Métodos de elaboración de los materiales
compuestos
IV.6 Análisis de las propiedades de los
materiales compuestos
V FALLAS MECANICAS DE LOS MATERIALES Y SU EVALUACION
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
OBJETIVO:
El alumno comprenderá el deterioro mecánico de los materiales
para entender la problemática de la fractura en condiciones
de servicio. Aplicará las técnicas de examen de los materiales.
CONTENIDO:
V.1 Introducción
V.2 Teoría de la fractura
V.3 Mecánica de la fractura
V.4 Fatiga
V.5 Termofluencia
V.6 Fractografía
V.7 Desgaste
V.8 Evaluación e inspección de las fallas
por diversos métodos:
V.8.1 Ensayos no destructivos
V.8.2 Microscopía óptica
V.8.3 Microscopía electrónica
VI PROPIEDADES ELECTRICAS Y MAGNETICAS DE LOS MATERIALES
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
Electricidad y magnetismo.
OBJETIVO:
Explicará las relaciones importantes entre la estructura
e los materiales y las propiedades eléctricas y magnéti-
cas de los mismos, puntualizando que las propiedades mag-
néticas incluyen también a los materiales cerámicos.
CONTENIDO:
VI.1 Resistividad y conductividad eléctrica
VI.2 Niveles de energía y teoría de bandas
VI.3 Teoría del electrón libre en los metales
VI.4 Semiconductores
VI.5 Circuitos integrados
VI.6 Comportamiento ferroeléctrico
VI.7 Campo magnético, diamagnetismo,
paramagnetismo y dominio magnético
VI.8 Teoría Ferromagnética
VI.9 Materiales magnéticos
VI.1 Superconductores
VII PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
Temas anteriores al curso
OBJETIVO:
Explicará la relación de las propiedades ópticas de los
materiales con la radiación en forma de ondas o partícu-
las de energía, la frecuencia, la longitud de onda y la
energía de radiación.
CONTENIDO:
VII.1 Espectro electromagnético
VII.2 Absorción y emisión (transmisión,
refracción y reflexión)
VII.3 Propiedades ópticas como función
del límite atómico
VII.4 Luminiscencia
VII.4.1 Fotoluminescencia
VII.4.2 Catodoluminiscencia
VII.4.3 Electroluminiscencia
VII.5 Fotoconductividad
VII.6 Emisión estimulada: MASERS y LASERS
VII.7 Imágenes fotográficas
VIII PRINCIPIOS DE LA SELECCION DE LOS MATERIALES
ANTECEDENTES:
Ciencia de Materiales I
Temas anteriores al curso
OBJETIVO:
Establecer las bases para la formación de un criterio
de selección de materiales.
CONTENIDO:
VIII.1 Parámetros para la selección de los
materiales y su determinación
VIII.2 Selección óptima de los materiales
VIII.3 Sustitución de materiales
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula(X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias (X) Otros: LABORATORIO
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio (X)
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFÍA
Texto Temas de la materia para los que se recomienda:
TEXTOS BASICOS
SHACKELFORD James F. TODOS
"Introduction to Materials Science for Engineers"
Macmillan, 3a.Ed
E.E.U.U., 1992
BARRETT Craig R., et al. TODOS
"The Principles of Engineering Materials"
Prentice-Hall
E.E.U.U., 1973
TORNTON Peter A. y COLANGELO Vito J. TODOS
"Ciencia de Materiales para Ingeniería"
Prentice-Hall
México, 1987
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
ASKELAND Donald R. TODOS
"La Ciencia e Ingeniería de los Materiales"
Grupo Editorial Iberoamérica
México, 1987
AVNER Sidney H. TODOS
"Introducción a la Metalurgia Física"
Mc Graw-Hill, 2a. Ed.
México, 1988
FLINN Richard A. y TROJAN Paul K. TODOS
"Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones"
Mc Graw-Hill
México, 1991
Metals Handbook TODOS
Vols. 1-17
A S M, 8a., 9a., 10a. ed.
Metals Park, Ohio
E.E.U.U., 1989