FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA
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INGENIERÍA AERONÁUTICA
INGENIERÍA DE MATERIALES I
SÍLABO
I. DATOS GENERALES
1.1 ASIGNATURA : Ingeniería de Materiales I
1.2 CÓDIGO : 3301-33303
1.3 PRE-REQUISITO : Química II (3301-33208)
1.4 HORAS SEMANALES : 04
1.4.1 TEORÍA : 02
1.4.2 PRÁCTICA : 02
1.5 N° DE CRÉDITOS : 03
1.6 CICLO : V
1.7 TIPO DE CURSO : Obligatorio
1.8 DURACIÓN DEL CURSO : 18 Semanas en total
1.9 CURSO REGULAR : 17 Semanas
1.10 EXAMEN USTITUTORIO : 01 Semana
II. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA
El curso de Ingeniería de Materiales I pertenece al área de formación Profesional.
Es de naturaleza teórico práctica. Su propósito es orientar y proporcionar al
alumno los conocimientos sobre la ciencia, tecnología e ingeniería de los materiales,
para que adquiera la capacidad de aplicarlos en la investigación, proyectos y
realizaciones prácticas.
Las clases teóricas tienen como propósito, el desarrollo del aprendizaje, que
permiten al estudiante conocer, conceptualizar, dominar y aplicar con un centrado
criterio los tópicos considerados en las unidades de aprendizaje.
Con las clases prácticas y talleres, se debe lograr que los estudiantes puedan
resolver los problemas típicos que se presentan en las piezas, partes o elementos
de estructuras, motores, y accesorios de las aeronaves, materia de su profesión.
El Contenido del curso ha sido organizado en seis (06) unidades de aprendizaje:
1. Estructura interna de los materiales: Estructura atómica, molecular y cristalina,
bajo los conceptos de la teoría cuántica..
2. Caracterización de los materiales: Metalografía por microscopia óptica,
microscopia electrónica, y por difracción de radiaciones.
3. Imperfecciones en los materiales: Vacancias dislocaciones, intercaras.
4. Comportamiento mecánico de los materiales: Elasticidad, plasticidad, y
propiedades mecánicas.
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5. Comportamiento térmico de los materiales: Vibración atómica, transformaciones de
fase solido-liquido-gas, transformaciones de fase en el estado solido,
tratamientos térmicos.
6. Aleaciones y sistemas de aleaciones: Diseño de aleaciones, sistema de
aleaciones, sistemas de aleaciones hierro-carbono, sistema de aleaciones de
aluminio.
III. COMPETENCIA
La Asignatura de Ingeniería de Materiales I, está concebida para desarrollar en el
profesional en formación las siguientes competencias:
Competencia del conocimiento: Conoce las leyes de constitución interna de los
átomos, los principios de los enlaces moleculares, y la constitución del estado
cristalino de los materiales. Asimismo, conoce los medios analíticos para la
caracterización de los materiales y sus imperfecciones, el comportamiento del material
a las acciones energéticas externas mecánicas y térmicas en los materiales, los
diferentes sistemas de aleaciones de mayor aplicación en la industria aeronáutica.
Competencia actitudinal: Desarrollar un modo de enfoque analítico y de aplicación lógica
de los conocimientos teóricos asociados al comportamiento de los materiales
metálicos, poliméricos, cerámicos y compositos, utilizados en las piezas, partes o
elementos estructurales y no estructurales de las aeronaves.
Competencia Aptitudinal: Aplicar en forma segura los conocimientos de las
características y propiedades de los materiales aeronáuticos, tanto en el diseño como
en la reparación o recuperación de piezas o partes de aeronaves.
IV. Capacidades
Capacidad N° 1:
Capitulo N° I: Estructura interna de los materiales: Estructura atómica, molecular
y cristalina, bajo los conceptos cuánticos.
Conoce, analiza, comprende y aplica los principios o leyes de la teoría cuántica bajo
los cuales se establece el movimiento relativo del electrón respecto del núcleo
atómico, posibilidad o imposibilidad de generar moléculas, condiciones para establecer
la red espacial o estado cristalino, constitución de la celda unidad, tipos de redes
fundamentales, clases de sistemas cristalinos en los cuales cristalizan los diferentes
metales y sus aleaciones.
Capacidad N° 2
Capitulo N° II: Caracterización de los materiales: Metalografía por microscopia
óptica, microscopia electrónica, y por difracción de radiaciones.
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En este capítulo conocerá, aprenderá y estará en condiciones de caracterizar a los
materiales metálicos a nivel de policristales, monocristales y celdas unidad, mediante
análisis mecanográficos por microscopia óptica, metalografía por microscopia
electrónica, y por difracción de radiaciones-X, electrones y neutrones.
Capacidad N° 3
Capitulo N° III: Imperfecciones en los materiales: Vacancias, dislocaciones,
intercaras.
En este capítulo conocerá, analizará y determinara las propiedades de los materiales en
función de sus imperfecciones de red cristalina: vacancias, dislocaciones e intercaras o
interfases, que natural e inherentemente contienen los materiales industriales.
Asimismo, conocerá los medios tecnológicos para minimizar al máximo posible tales
imperfecciones.
Capacidad N° 4
Capitulo N° IV: Comportamiento mecánico de los materiales: Elasticidad,
plasticidad, propiedades mecánicas
En este capítulo, el alumno conocerá, interpretara, y analizara, a nivel de red cristalina y
a nivel de policristal, si un determinado material expuesto a fuerzas o esfuerzos
mecánicos externos experimenta deformación transitoria o elástica, o experimenta
deformación permanente o plástica. Asimismo, conocerá que la deformación elástica
tiene un tiempo de vida útil.
V. METODOLOGÍA
Al inicio del curso, el profesor hará la presentación introductoria del mismo y
explicará el sílabo, enfatizando que promoverá la práctica, talleres, investigación y el
diálogo constante con los alumnos para ayudar a que fijen y profundicen mejor los
conceptos, los métodos y conocimientos que vayan adquiriendo.
Se resaltará la importancia de la participación espontánea de los alumnos en las
clases teóricas y prácticas del curso y que como estudiantes universitarios, no sólo
deben limitarse a conocer lo tratado en clase, sino que deben investigar sobre los
diferentes temas tratados.
En esencia, la asignatura se desarrollará con los siguientes lineamientos metodológicos:
1. El profesor del curso, en cada clase presentará: el fundamento teórico de los
diferentes temas, siguiendo el orden que se señala en el programa analítico.
Además desarrollará talleres de problemas y propiciará y estimulará la
intervención de los alumnos en la clase. Dejará temas y trabajos prácticos
(problemas) de diferentes niveles de complejidad, para que los alumnos
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investiguen y /o desarrollen en grupo o en forma personal.
2. En caso que los alumnos encuentren dificultad para resolver cualquier
problema relacionado con la asignatura, podrán acudir a realizar la respectiva
consulta al profesor responsable de la asignatura.
3. Es requisito, que el alumno en todos los trabajos prácticos (problemas),
monografías, presentaciones, etc. haga uso intensivo de la tecnología de la
información. (Ofimática para Ingenieros, Internet, Intranet, Red de la EAPIAE y
Correo Electrónico).
VI. EVALUACIÓN
El Reglamento vigente de la UAP, exige la asistencia obligatoria a clases y que el
profesor pase la lista de asistencia en cada clase que dicta, registrando las
inasistencias, en el registro proporcionado por la Universidad. Los alumnos no
podrán sobrepasar el 30% de inasistencias justificadas a las horas lectivas teóricas,
ni el 20% a las prácticas para tener derecho a evaluación.
Dada la naturaleza del curso respecto a que imparte conocimientos pero además
es de suma importancia la transmisión directa de la experiencia del profesor y que
los alumnos participen activamente en el aula, se reitera que es de vital
importancia la asistencia a clases.
Debe quedar perfectamente entendido que sólo cuando el alumno asiste a clases,
gana el derecho de ser evaluado y que en todo momento estará presente la
normatividad expresada en el Reglamento de la UAP.
La Modalidad de Evaluación será la siguiente:
- Trabajo Académico (TA), El Sistema de Evaluación Permanente de la UAP,
contempla las siguientes modalidades de Trabajo Académico: Participación en
clase. Prácticas calificadas. Seminarios de discusión. Trabajos de investigación,
experimentación u observación. Trabajos de producción. Elaboración de proyectos
.Exposiciones. Trabajos de aplicación. Resolución de casos y problemas.
- Examen Parcial (EP), que consiste de una evaluación teórico -práctico de
conocimiento y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
- Examen Final (EF), que consiste en la evaluación teórico - práctico de conocimiento
de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
La ponderación de notas que el profesor debe mantener es la siguiente:
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Descripción Ponderación Porcentaje
Examen Parcial Peso 3 30%
Examen Final Peso 3 30%
Trabajo Académico Peso 4 40%
- Examen Sustitutorio (ES), que consiste en la evaluación teórico -práctico
de conocimiento de todo el curso y donde el alumno dará sus respuestas por escrito.
La nota obtenida en el examen Sustitutorio, reemplazará la nota más baja que el
alumno haya obtenido en su Primer examen Parcial o en el Examen Final y de proceder
el reemplazo, se recalculará la nueva nota final.
Las calificaciones de los exámenes se regirán por el sistema vigesimal.
Para aprobar una asignatura se requiere calificación mínima de 11,00 puntos.
Al establecer el promedio final, el residuo igual o superior a cinco décimas (0,5)
como un punto, deberá ser considerado a favor del alumno.
VII. PROGRAMACION DE UNIDADES TEMÁTICAS
Semana N° 1
Unidad N° 1: Introducción a la Ingeniería de Materiales para vehículos
aeroespaciales. Evolución de los materiales en el tiempo. Materiales para
partes estructurales de aeronaves, motores y accesorios.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 1: Conoce, distingue, interioriza y comprende claramente los
materiales utilizados para la fabricación de piezas estructurales y no estructurales
de aeronaves en general. Asimismo, conoce la evolución de los materiales
industriales en el tiempo.
Tipo de sesión: Exposición dialogada
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Ingeniería de materiales
Principios y aplicaciones
de los conceptos de
ingeniería de materiales.
Evolución de los materiales
en el tiempo..
Materiales para partes estructurales de aeronaves.
Materiales para partes de
motores de aeronaves.
Materiales para
accesorios de aeronaves..
Conoce, distingue, interioriza, familiariza y comprende claramente los conceptos de materiales para aeronaves.
Los emplea y conoce las ventajas y limitaciones de los diferentes materiales industriales.
Resuelve problemas de aplicaciones prácticas y comprueba las realidades de la fabricación de aeronaves.
Participa activamente en
los casos prácticos de
talleres y laboratorios.
Desarrolla un espíritu
crítico, analítico y
constructivo.
Muestra pre disposición por su auto aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Semana N° 2 Unidad N° 2: Estructura interna de los materiales: Estructura atómica, estructura molecular y estructura cristalina. Conceptos clásicos de la estructura atómica.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 2: Conoce el concepto de cómo esta estructurado internamente los materiales en general. Conoce los conceptos clásicos de cómo esta estructurado el átomo, y cuales son las limitaciones de la teoría clásica.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos Conceptual Procedimental Actitudinal
Estructura interna de los
materiales.
Estructura atómica,
estructura molecular,
estructura cristalina.
Concepción clásica de la estructura atómica. Limitaciones de esta teoría.
Comprende y analiza los conceptos referidos a la constitución interna de los materiales en general.
Utiliza los métodos
analíticos para la solución
de problemas
Plantea y reconoce las ventajas y limitaciones de los métodos utilizados.
Participa activamente en
los casos prácticos
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo.
Muestra interés, disposición y gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas relacionando con la realidad de las aplicaciones.
Reflexiona sobre la importancia de los temas tratados realizando preguntas y accede a información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
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Semana N° 3
Unidad N° 3: Concepción cuántica de la estructura atómica. Movimiento
relativo del electrón respecto del núcleo atómico. Función de onda y
concepto del orbital atómico como ecuación matemática. Números cuánticos.
E nergía de los orbitales atómicos. Ecuación de Shrodinger. Principal
característica del átomo.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N°3: Conoce los postulados de la teoría cuántica. Conoce que el
orbital atómico es una función matemática denominada función de onda. Conoce
que los orbitales atómicos existen porque existen los núcleos y los protones
concentrados en el núcleo. Conoce la función que cumplen los números cuánticos
en la constitución interna del átomo. Conoce como se determina el valor de la
energía del orbital atómico utilizando la ecuación de Schrodinger.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Función de onda que gobierna el movimiento de las partículas, condicionado por los números cuánticos.
Movimiento relativo del
electrón respecto del
núcleo atómico.
Calculo de la energía del
orbital atómico utilizando la
ecuación de Schrodinger.
Concepto de radio atómico.
Comprende y analiza los conceptos de la teoría cuántica para explicar la estructura atómica.,
Utiliza los métodos de la teoría cuántica para explicar el movimiento relativo del electrón respecto del núcleo atómico.
Resuelve problemas a nivel
estructura atómica..
Participa activamente en los casos prácticos de solución de problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de la
solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía.
Semana N° 4
Unidad N° 4: Estructura molecular. Conceptos cuánticos de la estructura
molecular. Concepto cuántico para la generación de una molécula entre dos o
más átomos. Enlaces moleculares primarios y secundarios en el estado sólido
de los materiales.
Duración: Cuatro horas semanales.
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Capacidad N° 4: Conoce y aplica los conceptos de la teoría cuántica para explicar la
formación y constitución interna de las moléculas. Conoce la forma de la función de
onda molecular que enlaza a los átomos que intervienen. Conoce los diferentes enlaces
moleculares primarios y secundarios que se presentan en el estado sólido de los
materiales y las propiedades que estas implican.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Concepto genérico de la
molécula.
Conceptos cuánticos en la
generación de moléculas
entre dos o más átomos de
elementos químicos similares
o diferentes.
Moléculas de alta y baja
cohesión.
Enlaces moleculares
primarios y secundarios
en el estado sólido de los
materiales.
Propiedades de los
diferentes enlaces
moleculares..
Primera práctica
Comprende y analiza los
conceptos de molécula
y generación de molécula.
Utiliza métodos gráficos y analíticos para plantear una solución a los problemas de enlaces moleculares.
De los métodos empleados conoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y plantea soluciones sobre las propiedades de los materiales a partir de los enlaces moleculares.
Participa activamente en
los casos prácticos de
solución de problemas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo
cuando es participe de la
solución de casos
prácticos.
Muestra interés, disposición y auto gestiona su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas realizando preguntas y buscando información.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente
Semana N° 5 Unidad N° 5: Estructura cristalina. Red espacial. Retículo elemental. Redes fundamentales. Sistemas cristalinos. Monocristales y policristales.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 5: Conoce y aplica los conceptos de la estructura cristalina bajo los conceptos de la teoría cuántica. Determina la red espacial según el postulado de Bravaiz. Conoce las redes fundamentales. Conoce los diferentes sistemas cristalinos en los cuales cristalizan los metales. Conoce como esta constituido el monocristal y el policristal.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Estructura cristalina.
Red espacial.
Estado cristalino. Retículo elemental.
Redes fundamentales: Red simple, red centrada en las caras, red centrada en el cuerpo, red centrada en las bases.
Sistemas cristalinos: cubico,
hexagonal tetragonal
Monocristales y
policristales.
Comprende, analiza y aplica
los conceptos de estado
cristalino de los
materiales.
Utiliza en paralelo, los métodos gráficos necesarios que permitan resolver los problemas planteados..
Al emplear los métodos propuestos reconoce las ventajas y limitaciones de cada uno.
Resuelve problemas y aplica sus resultados a casos reales o comprueba sus aplicaciones en la industria aeronáutica.
Participa activamente en
los casos prácticos que
analizan estructuras
cristalinas.
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo a
cerca de los estados
cristalinos.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 6
Unidad N° 6: Caracterización de materiales por metalografía por microscopia óptica, microscopia electrónica, y por difracción.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 6: Conoce y aplica los conceptos de la caracterización de los materiales metálicos mediante la microscopia óptica, la microscopia electrónica, y la metalografía por difracción de radiaciones.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Metalografía por
microscopia óptica:
Microscopios mecanográficos y muestras metalografías.
Metalografía por microscopia electrónica: Microscopios electrónicos de barrido y de transmisión.
Metalografía por difracción de rayos X: Difractrometro y cámaras de difracción. Fotogramas y difractogramas.
Modelamiento matemático.
Comprende y realiza los
análisis metalográficos por
microscopia óptica,
utilizando microscopios
metalográficos y muestras
metalográficas de diversas
aleaciones industriales...
Interpreta la microestructura
del material metálico.
Determina las propiedades del material metálico en función de su estado microestructural.
Participa activamente en
los casos prácticos que
analizan la microestructura
de los materiales
metálicos..
Desarrolla un espíritu
crítico y constructivo a
cerca de los análisis
metalográficos.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
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Semana N° 7
Unidad N° 7: Cristalografía. Índices de Miller para planos de átomos. Índices de
Miller para direcciones cristalográficas. Imperfecciones cristalinas. Vacancias,
dislocaciones e intercaras.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 7: Conoce y aplica los conceptos de las ciencias cristalográficas para
la caracterización de los materiales a nivel de red cristalina y mediante los Índices
de Miller. Asimismo, conoce los defectos de red cristalina tales como
las vacancias, dislocaciones e intercaras.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Determinación de los índices de Miller para planos de átomos en general y en la celda unidad.”
Determinación de los índices de Miller para direcciones cristalográficas en general y en la celda unidad.
Aplicación de la cristalografía en los procesos de fabricación de piezas o partes de aeronaves de extrema resistencia.
Defectos de red cristalina: puntuales, planares, intercaras.
Teoría de dislocaciones.
Utiliza los resultados de la
cristalografía para
determinar las propiedades
mecánicas dinámicas
fluctuantes en el tiempo de
las piezas de aeronaves
que trabajan a fatiga.
Analiza los defectos de red cristalina en términos de su cantidad para determinar las propiedades mecánicas de los materiales.
Aplica los conceptos de la elasticidad y la plasticidad de los materiales en términos de dislocaciones.
Participa activamente en
los casos prácticos
que analizan
construcciones en
elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 8
Unidad N° 8
Continúa el tema anterior
Examen Parcial
Semana N° 9
Unidad N° 9: Deformación elástica y plástica de los metales. Mecanismos de la
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deformación plástica. Características y propiedades de los materiales.
Propiedades mecánicas: dureza, tensión, tenacidad, fatiga.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 9: Conoce y aplica los conceptos de la deformación elástica y plástica de los materiales metálicos, tanto a nivel de red cristalina como a nivel de policristal. Conoce las características y propiedades de los materiales. Aplica las propiedades de dureza, tensión, tenacidad, fatiga, etc. de los materiales.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Definición de la deformación elástica y plástica de los materiales metálicos, tanto a nivel de red cristalina como a nivel de policristal
Mecanismos de la deformación plástica: deslizamiento, maclaje, transformación masiva.
Definición de característica y propiedad de los materiales metálicos.
Propiedades mecánicas: dureza, tensión, tenacidad, fatiga, etc. de los materiales.
Utiliza los principios de la deformación elástica y plástica de los materiales, para la fabricación de partes de aeronaves .
Utiliza el principio de la deformación elástica para determinar el tiempo de vida de partes estructurales de aeronaves.
Utiliza los conceptos de la dureza, tensión , tenacidad, fatiga, etc,, para el diseño de partes de aeronaves..
Participa activamente en los casos prácticos que analizan construcciones en elementos aeronáuticos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la
realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 10
Unidad N° 10: transformaciones de fase solido-liquido-gas de los materiales.
Fase liquida de los materiales metálicos. Solidificación de los metales.
Aleaciones y sistema de aleaciones. Solubilidad en el estado sólido de los
metales.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 10: Conoce y aplica los conceptos de las transformaciones de fase
solido- liquido-gas de los materiales. Conoce las características y propiedades de
los metales líquidos. Conoce los mecanismos de la nucleación y crecimiento que se
experimentan durante el proceso de solidificación de los metales. Conoce que es
una aleación y un sistema de aleaciones. Conoce los principios de la solubilidad
en el estado solido: solución solida sustitucional, solución solida intersticial,
compuestos intermetálicos
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Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Transformaciones de fase solido-liquido-gas de los materiales en general: fusión, solidificación, gasificación, condensación, sublimación directa e inversa.
Características y
propiedades de los
metales líquidos.
Solidificación de los metales: nucleación y crecimiento.
Aleación y sistema de aleaciones.
Solubilidad en el estado sólido de los metales.
Utiliza los principios y mecanismos de las transformaciones de fase de los materiales, para determinar los límites máximos permisibles de exposición de los metales a la energía térmica.
Interpreta los procesos de la nucleación y crecimiento por los se experimenta la solidificación de los metales.
Interpreta como están
constituidos las aleaciones
y los sistemas de
aleaciones.
Utiliza los principios de la
solubilidad en el estado
solido de los materiales,
definiendo una solución
solida sustitucional, intersticial, y los compuestos intermetálicos.
Participa activamente en los casos prácticos del diseño de aleaciones para la fabricación de partes de aeronaves.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 11
Unidad N° 11: diagramas de fases de sistemas de aleaciones.
Transformaciones de fase en el estado sólido de los metales. Diagramas
temperatura-tiempo-transformacion de aleaciones. Difusion atómica.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 11: Conoce y aplica los diagramas de fases de un sistema de
aleaciones. Conoce las transformaciones de fase en el estado sólido de los
metales. Interpreta los diagramas temperatura-tiempo-transformación (TTT) de las
aleaciones, a fin de determinar el tiempo de transformación de una determinada
fase en una aleación. Conoce el fenómeno de la difusión atómica.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Construcción del diagrama
de fases de un sistema de
aleaciones.
Transformaciones de fase
en el estado solido de los
metales.
Construcción e
interpretación del
diagrama temperatura-
tiempo transformación
(TTT) de una determinada
aleación.
Determinación del tiempo de transformación de una fase sólida en una aleación.
Difusión atómica: Leyes de Fick y termodinámicas
Utiliza el diagrama de fases de un sistema de aleaciones para interpretar el comportamiento de una aleación cuando es expuesto a la anergia térmica.
Utiliza el diagrama TTT de una aleación para determinar el tiempo de transformación de una determinada fase solida
Interpreta la difusión atómica en el estado solido de los metales, utilizando las leyes de Fick y leyes termodinámicas...
Participa activamente en los casos prácticos de interpretación de las transformaciones de fase utilizando los diagramas de fases y lo diagramas TTT de aleaciones.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 12
Unidad N° 12: Tratamientos térmicos de los materiales metálicos: Aspectos
científicos y tecnológicos. Tratamientos térmicos de recocido, temple,
revenido, solubilizado, precipitación de aleaciones.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 12: Conoce y aplica los conocimientos científicos y tecnológicos de
los tratamientos térmicos de las aleaciones. Realiza los tratamientos térmicos de
recocido, temple, revenido, solubilizado y precipitación de las diferentes aleaciones.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Tratamientos térmicos: Aspectos científicos y tecnológicos.
Curvas de tratamientos
térmicos: diseño del
tratamiento térmico.
Tratamiento térmico de recocido, temple y revenido: Temperaturas, tiempo y velocidad de enfriamiento.
Tratamiento térmico de solubilizado y precipitación : Temperaturas, tiempo, velocidad de enfriamiento..
Segunda práctica
Utiliza los conocimientos
científicos y tecnológicos de
los tratamientos térmicos, a
fin de realizar los diferentes tratamientos térmicos de
las diferentes aleaciones
para uso aeronáutico
Determina las propiedades de los productos recocidos, templados, revenidos, solubilizados, y precipitados..
Diseña un determinado tratamiento térmico para una determinada pieza o parte de aeronave, en función del tipo de material.
Participa activamente en
los casos prácticos
de adecuación de
propiedades mecánicas,
térmicas , y químicas de las
aleaciones mediante
tratamientos térmicos.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas
en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 13
Unidad N° 13: Sistemas de aleaciones hierro carbono. Procesos y productos
siderúrgicos. Interpretación del diagrama de fases del sistema hierro-carbón:
aceros y hierros fundidos.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 13: Conoce y aplica los diferentes procesos siderúrgicos en los que
se obtienen las diferentes aleaciones ferrosas. Interpreta el diagrama de fases del
sistema de aleaciones ferrosas. Conoce las fases ferrita, austenita, cementita, perlita,
ledeburita de las aleaciones ferrosas. Conoce las líneas: solidus, liquidus, solvus.
Conoce los puntos críticos: Eutéctico, eutectoide.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AERONÁUTICA
INGENIERÍA AERONÁUTICA: INGENIERÍA DE MATERIALES I Página15
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Contenidos Conceptual Procedimental Actitudinal
Procesos y productos
siderúrgicos: arrabio, hierro esponja, hierros fundidos, aceros al carbono, aceros especiales.
Hornos de fusión: Altos hornos, cubilote, convertidor, hornos eléctricos y de inducción electromagnética.
Diagrama de fases hierro-carbono: fases ferrita, austenita, cementita, perlita, ledeburita
Líneas de equilibrio: liquidus, solidus, solvus, y puntos críticos eutéctico y eutectoide..
Utiliza los diferentes procesos siderúrgicos a fin de obtener las diferentes aleaciones ferrosas.
Utiliza el diagrama de fases del sistema de aleaciones ferrosas a fin interpretar el comportamiento de los aceros y hierros fundidos cuando son expuestos a la energía térmica
Utiliza el diagrama de fases hierro-carbono para determinar si una aleación ferrosa es acero o hierro fundido..
Participa activamente en la interpretación de los procesos y productos siderúrgicos, a fin de identificar a los aceros y hierros fundidos según el diagrama de fases hierro-carbono.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 14
Unidad N° 14: Aceros estructurales: Clases, propiedades y aplicaciones. Aceros
inoxidables: C lases, propiedades y aplicaciones en la industria aeronáutica.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 14: Conoce y aplica los conocimientos de la composición química y
estados microestructurales de los aceros estructurales y los aceros inoxidables, sus
clases, sus propiedades, y aplicaciones en la fabricación de partes de aeronaves.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Aceros estructurales al carbono y aleados según la norma y designación AISI. Sus clases, propiedades, y aplicaciones en la fabricación de partes estructurales de aeronaves, en función de su resistencia a la fatiga.
Aceros inoxidables según la norma y designación AISI. Sus clases, propiedades y aplicaciones en la fabricación de partes estructurales y
revestimientos de
aeronaves, en función de su
resistencia a la corrosión...
Utiliza las características y propiedades de los aceros estructurales al carbono y aleados a fin fabricar partes estructurales de aeronaves, expuestos a esfuerzos mecanices dinámicos fluctuantes o fatigantes
Utiliza las características y propiedades de los diferentes clases de aceros inoxidables a fin de fabricar partes de aeronaves, expuestos a medios corrosivos severos..
Participa activamente en la toma de decisiones para la fabricación de partes de aeronaves, de los diferentes aceros estructurales e inoxidables.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 15
Unidad N° 15: Sistemas de aleaciones de aluminio: C lases, propiedades, y
aplicaciomes en la industria aeronautica. Estados microestructurales de las
aleaciones de aluminio.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 15: Conoce y aplica los conocimientos de la composición química
y estados microestructurales de las aleaciones de aluminio. Clases, propiedades, y
aplicaciones para la fabricación de partes de aeronaves. Estados microestructurales
de las aleaciones de aluminio y las propiedades que confieren.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Sistema de aleaciones: aluminio-cobre, aluminio- manganeso, aluminio- silicio, aluminio- magnesio, aluminio- silicio-magnesio, aluminio-zinc.
Características y propiedades de los diferentes sistemas de aleaciones de aluminio, Aplicación de la cristalografía en los procesos de fabricación de piezas o partes de aeronaves de extrema resistencia.
Estados microestructurales de las aleaciones de aluminio: F, H, O W, T3, T4, T6, T651.
Utiliza los conocimientos
de la composición química y
estados microestructurales
de las aleaciones
de aluminio, para
la fabricación de partes de
estructurales y
revestimiento de las
aeronaves.
Utiliza sus conocimientos
de las propiedades de las
aleaciones de aluminio
para la toma de decisiones
de sustitución de
materiales originales de las aeronaves durante los procesos de mantenimiento.
Participa activamente en la
utilización de las aleaciones
de aluminio en la
fabricación de partes de
aeronaves.
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N° 16
Unidad N° 16: Sistemas de superaleaciones: Clases, propiedades y
aplicaciones. Sistemas de aleaciones criogénicas: Clases, propiedades y
aplicaciones en la fabricación de partes de aeronaves.
Duración: Cuatro horas semanales.
Capacidad N° 16: Conoce y aplica los conocimientos de la composición química
y estados microestructurales de las superaleaciones y las aleaciones criogénicas
para la fabricación de partes de aeronaves.
Tipo de sesión: Exposición dialogada y participativa.
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INGENIERÍA AERONÁUTICA: INGENIERÍA DE MATERIALES I Página18
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Contenidos
Conceptual Procedimental Actitudinal
Sistema de
superaleaciones en base
hierro, en base níquel y en base cobalto: Composición química, estados microestructurales, propiedades y aplicaciones en aeronaves.
Sistema de aleaciones criogénicas: Composición química, estados microestructurales, propiedades y aplicaciones en aeronaves.
Utiliza los conocimientos
de la composición química,
y los estados
microestructurales de las
superaleaciones para la
fabricación de partes de la
zona caliente de motores de
aeronaves
Utiliza la composición química y los estados microestructurales de las aleaciones criogénicas para la fabricación de partes de zonas de baja temperatura de aeronaves.
Participa activamente en
la toma de
decisiones para la selección
de las superaleaciones y
las aleaciones criogénicas
para la fabricación de
partes de aeronaves..
Desarrolla un espíritu crítico y constructivo a cerca de las construcciones observadas en la realidad.
Muestra pre disposición para auto gestionar su aprendizaje.
Reflexiona sobre la importancia de los temas estudiados y busca información complementaria.
Fuentes de Referencia: Apuntes del docente y textos de la bibliografía
Semana N°17
Examen Final
Semana N° 18
Examen Sustitutorio
VIII. BIBLIOGRAFÍA
Smith, W. Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de los Materiales McGraw. Hill – 1993.
Shackelford, J. Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales Mac Millan. Oub.1990.
Callister, W. Materials. Science and engineering. And Introduction John Wiley & Sons.1994.
Hayden, H., Moffatt, W. ,Wulf,J. Introducción a la Ciencia de los Materiales. Tomo 1 y 2
Reed Hill, R. Principios de Metalurgia Física. CECSA.
ASM International. ASM Metals Handbook. Vol. 1,2,3,4,9 y12
Lenta, E. J., Mansilla, Apuntes de la Cátedra de Metalurgia.
Scientiric American. p 1,13, 127, 149. Sep. 1967.
Bernard, J., Michel, A.,Philibert,J., Talbot, J.Metalurgia General. Hispanoeuropea.
Pueblo Libre, Marzo del 2015
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