Información del Plan Docente

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Con esta asignatura se pretende que el estudiante adquiera una base sólida en la Ciencia e Ingeniería de Materiales que le permita afrontar materias posteriores, en particular Tecnología de Materiales. El objetivo principal de la asignatura “Fundamentos de Ingeniería de Materiales” es que el estudiante conozca las propiedades y características de los distintos materiales de modo que sea capaz de decidir cuál es el material más adecuado para una aplicación determinada. Para ello será fundamental que tome conciencia de la importancia de la microestructura de un material en su comportamiento. Dada la estrecha relación entre microestructura y propiedades, será de gran importancia que el estudiante conozca y sepa aplicar los principales mecanismos para modificar la constitución y estructura de los materiales y, con ello, conseguir la optimización de sus propiedades.

Asimismo, se pretende abrir la visión del estudiante de forma que los materiales sean una variable más a considerar en los problemas que se le planteen en el ejercicio profesional como ingeniero mecánico.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Fundamentos de Ingeniería de Materiales es obligatoria y forma parte del módulo de la Rama Industrial del Plan de Estudios del Grado de Ingeniería Mecánica. Su carga de trabajo es de 6 ECTS y se imparte en el primer semestre del segundo curso. Los conceptos aprendidos en ella sirven de base para asignaturas que aparecen con posterioridad en la titulación, en particular para Tecnología de Materiales que se imparte en el segundo semestre del mismo año, y Tecnologías de Fabricación I y II, en el tercer año del Grado.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Esta materia requiere los conocimientos básicos adquiridos en Física II y Química, ya que algunos de los contenidos se basarán en conceptos tratados en estas asignaturas.

El programa se ha diseñado con el fin de guiar al estudiante para que desarrolle un trabajo continuado a lo largo del curso, ya que se considera que esta es la mejor manera de alcanzar los objetivos de aprendizaje. Para el mayor aprovechamiento de la asignatura se recomienda hacer uso de todos los recursos que se ofrecen: asistencia activa a las clases de teoría, preparación de los problemas, lectura previa de los guiones de prácticas de laboratorio, realización de los cuestionarios de los distintos módulos, así como aprovechamiento de las tutorías de los profesores.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Competencias específicas:

C20: Conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.

Competencias genéricas:

C4: Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

C5: Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.

C9: Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería.

C10: Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

2.2. Resultados de aprendizaje

1. Conoce los fundamentos de la ciencia, tecnología y química de los materiales de uso común en Ingeniería Industrial en general y en Ingeniería Mecánica en particular.
2. Conoce las principales propiedades de los distintos tipos de materiales así como los fundamentos microestructurales que las explican.
3. Conoce y sabe aplicar la metodología de los ensayos mecánicos según procedimientos normalizados y sabe calcular las propiedades de los materiales a partir de los mismos.
4. Sabe argumentar la elección de un material para aplicaciones sencillas en el campo de la Ingeniería Industrial.
5. Sabe resolver problemas básicos y propios de la Ingeniería relacionados con la Ciencia y Tecnología de Materiales.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura son fundamentales para el ingeniero mecánico ya que proporcionan un conocimiento imprescindible de la Ciencia de Materiales que incorpora herramientas esenciales para el ejercicio de su profesión, como la caracterización y selección de materiales para una determinada aplicación.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Para la evaluación de la asignatura se opta por la evaluación global que constará de dos pruebas.

Primera prueba (70%)

Prueba escrita de los contenidos de la asignatura, tanto teóricos como aplicados, trabajados a lo largo del curso. Dicha prueba consistirá en dos partes: una parte teórica que contribuirá con un 70% a la nota de la prueba y una parte de problemas con un peso del 30% en la nota de la prueba. Será necesaria una nota mínima de 3/10 en la parte teórica y una nota mínima de 4/10 en la parte de problemas para promediar ambas partes y optar a superar la prueba.

Segunda prueba (30%)

Realización de una prueba de laboratorio teórico-práctica.

Será necesario alcanzar una nota mínima de un 4/10 en cada una de las pruebas para promediar con la otra prueba y poder optar a superar la asignatura.

Dado que para alcanzar los resultados de aprendizaje se considera muy importante trabajar de forma continuada a lo largo del curso, se ofrece la posibilidad de completar la prueba global con las siguientes actividades complementarias de evaluación.

Actividades complementarias que podrán sustituir a la segunda prueba:

Durante el curso se realizarán 4 sesiones de prácticas de laboratorio. La evaluación de las distintas actividades previstas relacionadas con las sesiones prácticas (cuestionarios previos, informes y pruebas presenciales de evaluación a realizar bien durante la realización de las prácticas, bien con posterioridad a las mismas) permitirá obtener hasta un 100% de los puntos de la segunda prueba de evaluación. En determinadas pruebas llevadas a cabo durante la realización de las prácticas se exigirá una nota mínima en cada sesión de laboratorio para promediar con el resto de las notas de prácticas y optar a superar la segunda prueba con esta evaluación gradual. Se concretarán y comunicarán todos los aspectos relativos a estas actividades complementarias con suficiente antelación.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La asignatura se ha planificado para facilitar el aprendizaje continuo y activo de los estudiantes. Los recursos que se utilizarán para favorecer el proceso de aprendizaje son:

1. Clases de teoría impartidas por el profesor al grupo completo. Para favorecer una actitud activa y participativa del estudiante se ha incorporado en la metodología lecturas previas en las que se explican conceptos necesarios para la comprensión de la clase. Para el seguimiento del aprendizaje, se utilizan tests voluntarios en distintos momentos del proceso.
2. Clases de problemas.  El estudiante dispone de una colección de problemas que le permite trabajar con anterioridad a la clase los ejercicios que propone el profesor. Asimismo, éste podrá proponer diversas actividades presenciales y/o no presenciales para potenciar el trabajo continuado del estudiante y favorecer el aprovechamiento de la clase de problemas.
3. Prácticas de laboratorio, diseñadas para que sean unidades autoconsistentes. Se distribuyen en  4 sesiones de 3 horas cada una. El estudiante dispone de guiones de prácticas que le permiten familiarizarse con los conceptos necesarios para la práctica. Para un mejor aprovechamiento de la lectura del guión, el estudiante deberá completar al inicio de la sesión de laboratorio un cuestionario sobre dichos contenidos. Asimismo, deberá llevar a cabo un trabajo posterior para reforzar los conceptos y las destrezas correspondientes a la práctica.
4. Trabajos dirigidos, cuyo objeto es orientar al estudiante en la redacción de informes de resultados, en el desarrollo de procedimientos de calidad, así como en la exposición pública de los mismos.
5. Tutorías. El estudiante podrá acudir a las tutorías del profesor para consultar y resolver dudas referentes a cualquier parte de la asignatura así como para obtener realimentación de los distintos productos del aprendizaje presentados, como son cuestionarios de prácticas, tests de evaluación o ejercicios de la asignatura.
6. Trabajo autónomo del estudiante, reforzado con material preparado por el profesor tal como se ha explicado anteriormente, como lecturas previas a las clases de teoría, guiones de prácticas, tests de evaluación, cuestionarios de prácticas etc. Esta actividad es fundamental en el proceso de aprendizaje y para la superación de las actividades de evaluación.

4.2. Actividades de aprendizaje

El seguimiento de todas las actividades de aprendizaje es de especial relevancia para adquirir las competencias de la asignatura. El grado de presencialidad de las mismas vendrá regulado por las autoridades académicas y sanitarias, siendo posible que se modifique con posterioridad a la fecha de aprobación de esta guía docente.

Actividades docentes:

30 horas de clase magistral

15 horas de resolución de problemas y casos prácticos

15 horas de actividades de laboratorio, distribuidas en:

     i) 12 horas de laboratorio correspondientes a 4 sesiones de prácticas de 3 horas

          P1. Ensayo de tracción. Ensayo Charpy.

          P2. Ensayos de dureza Brinell y Vickers. Laminación del cobre y recocido de recristalización.

          P3. Ensayos de dureza Rockwell B y C. Tratamientos térmicos de los aceros. Metalografía en aleaciones Fe-C.

          P4. Precipitación en aleaciones de aluminio. Ensayo Jominy.

ii) 2 horas de seminario de prácticas

iii) 1 hora de exposición oral

Trabajo autónomo:

90 horas de estudio y trabajo personal, repartidas a lo largo de todo el semestre: trabajo personal de estudio, de resolución de problemas, de trabajo pre y post-laboratorio, etc.

4.3. Programa

Los contenidos se han estructurado en 3 bloques, cada uno de ellos subdivido en diferentes módulos:  

A. Estudio y comprensión de los conceptos básicos asociados con la microestructura de un material

A1. Estructuras cristalinas

A2. Imperfecciones cristalinas y difusión

A3. Diagramas de fase de equilibrio

A4. Transformaciones de fase

B.  Correlación de las propiedades de un material con su microestructura

B1. Propiedades mecánicas y mecanismos de deformación

B2. Mecanismos de fractura

B3. Tratamientos térmicos en aceros

B4. Propiedades físicas de los materiales

C: Estudio de los principales grupos de materiales

C1. Metales y sus aleaciones

C2. Cerámicas

C3. Polímeros

C4. Materiales compuestos

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

La asignatura se articula en promedio con 2 horas semanales de clases magistrales y 1 hora semanal de resolución de problemas y casos prácticos. Además, cada dos semanas se realizará una sesión de prácticas de laboratorio. Al iniciar el curso se indicará al estudiante el espacio de la asignatura en el ADD de la Universidad de Zaragoza. En él se incluirán los detalles de las actividades de aprendizaje y evaluación contempladas en la asignatura, la planificación temporal y la información actualizada sobre el grado de presencialidad de las distintas actividades docentes.

Las fechas de inicio y finalización de la asignatura y sus horarios se podrán encontrar en la página web de la EINA: eina.unizar.es.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

La bibliografía actualizada se encuentra en la BR de la BUZ