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Academic Year/course: 2023/24

434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering

29742 - Advanced Industrial Materials


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29742 - Advanced Industrial Materials
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

The general objective of the contents of the subject is that the student knows some of the most novel materials and the traditional ones in mechanical engineering, how they are manufactured and joined with other materials, how they are protected from in-service aggressions, their properties, their applications and in-service inspection techniques.

In particular, the methodology of analysing in-service material failures and determining their root causes, and recommending solutions to those failures, will be discussed.

These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific goals, so that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to the student to contribute to some extent to their achievement:

- Goal 12: Ensure Sustainable Consumption and Production Patterns.

  Objective 12.5: By 2030, significantly reduce waste generation through prevention activities, reduction, recycling and reuse.

2. Learning results

1. Knows the conventional and advanced materials of application in Mechanical Engineering, their synthesis procedures and treatments, as well as their joining technologies and surface treatments and coatings.
2. Knows the processes of deterioration and damage of mechanical components in service, the appropriate design criteria and certain in-service inspection techniques, and analyses, in the case of in-service failures, the mechanism and root cause of failure systematically.
3. Chooses materials in mechanical systems taking into account their application.

3. Syllabus

  • METALLIC AND NON-METALLIC MATERIALS. Ferrous alloys. Non-ferrous alloys. Special alloys: Superalloys, ODS alloys, shape memory alloys, metallic glasses, metallic foams. Non-Metallic Materials. Properties and applications.
  • JOINTS: Welding. Structure of welds in ferrous and non-ferrous alloys. Weldability. Defects of the welds and their causes. Mechanical and microstructural testing of metallurgical joints. Adhesives. Mechanisms of adhesive bonding.
  • SURFACE ENGINEERING. Classification. Surface treatments and advanced coatings. The laser applied to surfaces.  Industrial applications.
  • IN-SERVICE FAILURE ANALYSIS. Design Life. Remaining Life. In-service inspection techniques.

Methodology of damage and failure analysis in metallic materials. Case studies. Techniques and tools of the in-service failure investigation. Fractography. Technical report. The Expert in the courts of law.

4. Academic activities

The activities proposed in the continuous evaluation are:

1. Theory and problem classes.
2. Laboratory Practices: Four sessions will be held, with a group or individual report.
3. Subject work: Each group of students will do two directed works, proposed by the teachers: one of them on conventional and advanced materials, surface treatments and coatings, welding, or joining techniques, and a second one on a practical case of failure analysis. The presentation of the subject work and the subsequent discussions will be public.
4. Theoretical-practical tests of an eliminating nature: One in the middle of the semester, and one at the end of the teaching period.
5. Group work follow-up tutorials, in person or by telematic methods.

5. Assessment system

Continuous Assessment. The completion of group work and laboratory practices is mandatory.

The proposed activities are evaluated as follows:

  • Laboratory practices (20% of the final grade). They must be passed independently from the theoretical activities.
  • Group works (20% of the final grade).
  • Theoretical-practical written tests (60% of the final grade). Of an eliminating nature before the global tests, one taken in the middle of the semester and another at the end of the semester. The minimum grades of the two written tests must be equal to or higher than 4 in order to pass the theoretical part of the subject combined with the grades of the group works.

Global Test. All students will be entitled to take a global test, with their assessments:

  • Written exam on the theoretical and practical contents of the subject syllabus: 80%.
  • Written examination of the conceptual and procedural contents of the practices: 20%.

In order to pass the global test, the student must obtain, in each part, a minimum of 4 out of 10, and the weighted sum of the grades must be at least 5 out of 10. In the second call, the same tests described in the first call will be carried out under the same conditions, both for students who followed the global evaluation and the continuous evaluation.


Curso Académico: 2023/24

434 - Graduado en Ingeniería Mecánica

29742 - Materiales industriales avanzados


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29742 - Materiales industriales avanzados
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Los contenidos de la asignatura tienen como objetivo general que el alumno conozca algunos de los materiales más novedosos y los tradicionales en la ingeniería mecánica, cómo se fabrican y se unen con otros materiales, se protegen de las agresiones en servicio, las propiedades que presentan, sus aplicaciones, y las técnicas de inspección en servicio. 

Se analizará especialmente la metodología del análisis de los fallos de materiales en servicio y la determinación de sus causas raíz, y recomendar soluciones a esos fallos.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:

• Objetivo 12: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.

   Meta 12.5: De aquí a 2030, reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.

2. Resultados de aprendizaje

  1. Conoce los materiales convencionales y avanzados de aplicación en la Ingeniería Mecánica, sus procedimientos de síntesis y sus tratamientos, así como sus tecnologías de unión y los tratamientos y recubrimientos superficiales.
  2. Conoce los procesos de deterioro y daño de componentes mecánicos en servicio, los criterios de diseño adecuados y ciertas técnicas de inspección en servicio, y analiza, en el caso de fallos en servicio, el mecanismo y la causa raíz del mismo de forma sistemática.
  3. Elige materiales en sistemas mecánicos teniendo en cuenta su aplicación.

3. Programa de la asignatura

  • MATERIALES METÁLICOS Y NO METÁLICOS. Aleaciones férreas. Aleaciones no férreas. Aleaciones especiales: Superaleaciones, aleaciones ODS, aleaciones de memoria de forma, vidrios metálicos, espumas metálicas. Materiales no Metálicos. Propiedades y aplicaciones.
  • UNIONES: Soldadura. Estructura de las soldaduras en aleaciones férreas y no férreas. Soldabilidad. Defectos de las soldaduras y sus causas. Ensayos mecánicos y microestructurales de las uniones metalúrgicas. Adhesivos. Mecanismos de la unión adhesiva.
  • INGENIERÍA DE SUPERFICIES. Clasificación. Tratamientos superficiales y recubrimientos avanzados. El láser aplicado a las superficies.  Aplicaciones industriales.
  • ANÁLISIS DE FALLOS EN SERVICIO. Vida de Diseño. Vida Remanente. Técnicas de inspección en servicio. Metodología del análisis de daño y fallo en materiales metálicos. Casos prácticos. Técnicas e instrumentos de la investigación de los fallos en servicio. Fractografía. Informe técnico. El Experto en los tribunales de justicia.

4. Actividades académicas

Las actividades propuestas en la evaluación continua son:

  1. Clases de teoría y de problemas.
  2. Prácticas de Laboratorio: Se realizarán cuatro sesiones, con un informe grupal o individual.
  3. Trabajos de asignatura: Cada grupo de alumnos hará dos trabajos dirigidos, propuestos por los profesores: uno de ellos sobre materiales convencionales y avanzados, tratamientos superficiales y recubrimientos, soldadura, o técnicas de unión, y un segundo sobre un caso práctico de análisis de fallos. La presentación de los trabajos de asignatura y los debates posteriores serán públicos.
  4. Pruebas teórico-prácticas de carácter liberatorio: Una a mitad del semestre, y otra al final del periodo de clases.
  5. Tutorías de seguimiento de los trabajos de grupo, presenciales o por métodos telemáticos.

5. Sistema de evaluación

Evaluación Continua. Obligatoria la realización de trabajos de asignatura en grupos y las prácticas de laboratorio. Las actividades propuestas se valoran de la forma siguiente:

  • Prácticas de laboratorio (20% de la nota final). Deben aprobarse de forma independiente de las actividades teóricas.
  • Trabajos grupales de curso (20% de la nota final).
  • Pruebas escritas teórico-prácticas (60% de la nota final). De carácter liberatorio ante las pruebas globales, una realizada a mitad y otra al final del semestre. Las notas mínimas de las dos pruebas escritas deben ser iguales o mayores de 4 para que se pueda aprobar la parte teórica de la asignatura combinándolas con las de los trabajos de curso grupales. 

Prueba Global. Todos los estudiantes tendrán derecho a realizar una prueba global, con sus valoraciones:

  • Examen escrito sobre los contenidos teórico-prácticos del temario de la asignatura: 80%.
  • Examen escrito de los contenidos conceptuales y procedimentales de las prácticas: 20%.

Para aprobar la prueba global, el alumno debe sacar, en cada parte, un mínimo de 4 sobre 10, y la suma ponderada de las notas debe ser al menos, de 5 sobre 10. En la segunda convocatoria se realizarán las mismas pruebas descritas en la primera convocatoria y con las mismas condiciones, tanto para los alumnos que siguieron la evaluación global como la evaluación continua.