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Academic Year/course: 2023/24

29712 - Fundamentals of Engineering Materials


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
29712 - Fundamentals of Engineering Materials
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Semester:
First semester
Subject type:
434 - Compulsory
330 - ENG/Complementos de Formación
Module:
---

1. General information

The objectives of Fundamentals of Materials Engineering are: (1) that the student knows the basic concepts associated with the microstructure of materials, their properties and the main families of materials, and (2) that knows how to perform the tests to determine the most important mechanical properties.

The concepts learned in this subject will serve as a basis for other subjects that appear later in the degree curriculum, in particular Materials Technology (second semester of the same year), and Manufacturing Technologies I and II (third year).

These approaches and objectives are aligned with the Sustainable Development Goals of the 2030 Agenda of the United Nations, in such a way that the acquisition of the learning results of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement, specifically through goals 7.3, 8.4, 9.4, 11.6, 12.2 and 12.5.

2. Learning results

1. Know the fundamental aspects of the structure of materials commonly used in engineering.

2. Know the main properties of the different types of materials as well as the relationships between them and the microstructural characteristics of these.

3. Know how to perform basic mechanical tests (tensile, hardness, Charpy) and, from the results obtained from them, calculate the values of the corresponding mechanical properties.

4. Have sufficient criteria to be able to select, in a reasoned manner, the most suitable materials for a given practical application.

5. Know how to solve simple problems in the field of Materials Science and Technology.

3. Syllabus

Block A. Study and understanding of the basic concepts associated with the microstructure of a material A1. Crystalline structures

A2. Crystalline imperfections and diffusion

A3. Equilibrium phase diagrams

A4. Phase transformations

 

Block B. Correlation of the properties of a material with its microstructure

B1. Mechanical properties and deformation mechanisms

B2. Fracture mechanisms

B3. Heat treatment of steels

B4. Physical properties of materials

 

Block C. Study of the main groups of materials

C1. Metals and their alloys

C2. Ceramics

C3. Polymers

C4. Composed materials

4. Academic activities

The subject has been planned to facilitate continuous and active student learning. The activities that will use to promote this process, and their approximate duration, are:

1. Theory classes taught by the teacher to the entire group (30 hours).

2. Problem classes (15 hours), in which small groups work on the exercises proposed by the teacher with in advance.

3. Laboratory practices (15 hours: 4 laboratory sessions of 3 hours, plus 3 hours of tutorials and seminars).

4. Tutorials, in which the student can consult the professor about any aspect related to the subject.

5. Student's autonomous work (90 hours).

All these resources will be supported by the teaching material available in the ADD.

5. Assessment system

The subject will be evaluated in the global assessment modality by means of a single exam per session, which consists of of two tests:

- First test (70% of the grade, required to obtain a minimum of 4 out of 10) It consists of a written exam with short questions and problems.

- Second test (30% of the grade, required to obtain a minimum of 4 out of 10) The qualification of the second test can be achieved by two routes:

Option 1: Performance of a practical laboratory examination. This exam will consist of a practical part, in which the student will perform in the Practical Laboratory the experiments indicated by the teacher, and a written part, which will refer to the contents, development and experimental results of the practical part.

Option 2: Positive assessment of the teaching activities corresponding to the practices. To be eligible for this assessment the student must meet the following requirements:

i) to have attended the four practice sessions,

ii) to have submitted the four reports within the period indicated,

iii) have taken the written practical examination and obtained a grade of at least 4 out of 10. In case of fulfilling the requirements of sections i) and ii) but not having obtained the minimum of 4/10 in the exam, the student may choose to take the writtenpart of the second test in the global assessment.


Curso Académico: 2023/24

29712 - Fundamentos de ingeniería de materiales


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
29712 - Fundamentos de ingeniería de materiales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica: 2
330 - Complementos de formación Máster/Doctorado: XX
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
434 - Obligatoria
330 - Complementos de Formación
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Los objetivos de Fundamentos de Ingeniería de Materiales son: (1) que el estudiante conozca los conceptos básicos asociados con la microestructura de los materiales, sus propiedades y las principales familias de materiales, y (2) que sepa realizar los ensayos para determinar las propiedades mecánicas más importantes.

Los conceptos aprendidos en esta asignatura servirán de base para otras materias que aparecen con posterioridad en el plan de estudios de la titulación, en particular Tecnología de Materiales (segundo semestre del mismo curso), y Tecnologías de Fabricación I y II (tercer curso).

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de Naciones Unidas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro, específicamente a través de las metas 7.3, 8.4, 9.4, 11.6, 12.2 y 12.5.

2. Resultados de aprendizaje

1. Conoce los aspectos fundamentales de la estructura de los materiales de uso común en Ingeniería.
2. Conoce las principales propiedades de los diversos tipos de materiales así como las relaciones que existen entre aquéllas y las características microestructurales de éstos.
3. Sabe realizar ensayos mecánicos básicos (tracción, dureza, Charpy) y, a partir de los resultados obtenidos de ellos, calcular los valores de las propiedades mecánicas correspondientes.
4. Tiene criterio suficiente para poder seleccionar, razonadamente, los materiales más adecuados para una aplicación práctica dada.
5. Sabe resolver problemas sencillos en el dominio de la Ciencia y Tecnología de Materiales.

3. Programa de la asignatura

Bloque 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


Bloque 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


Bloque C. Estudio de los principales grupos de materiales
C1. Metales y sus aleaciones
C2. Cerámicas
C3. Polímeros
C4. Materiales compuestos

4. Actividades académicas

La asignatura se ha planificado para facilitar el aprendizaje continuo y activo de los estudiantes. Las actividades que se utilizarán para favorecer este proceso, y su duración aproximada, son:
1. Clases de teoría impartidas por el profesor al grupo completo (30 horas).
2. Clases de problemas (15 horas), en las que grupos pequeños trabajan los ejercicios propuestos por el profesor con anterioridad.
3. Prácticas de laboratorio (15 horas: 4 sesiones de laboratorio de 3 horas, más 3 horas de tutorías y seminarios).
4. Tutorías, en las que el estudiante pueda consultar al profesor acerca de cualquier aspecto referente a la asignatura.
5. Trabajo autónomo del estudiante (90 horas).
Todos estos recursos contarán con el apoyo del material docente disponible en el ADD.

5. Sistema de evaluación

La asignatura se evaluará en la modalidad de evaluación global mediante un examen único por convocatoria, el cual consta de dos pruebas:


- Primera prueba (70% de la nota, necesario obtener un mínimo de 4 sobre 10)
Consiste en un examen escrito con cuestiones cortas y problemas.


- Segunda prueba (30% de la nota, necesario obtener un mínimo de 4 sobre 10)
La calificación de la segunda prueba puede alcanzarse por dos rutas:
Opción 1: Realización de un examen práctico de laboratorio. Este examen constará de una parte práctica, en la que el alumno realizará en el Laboratorio de Prácticas los experimentos que le indique el profesor, y una parte escrita, que se referirá a los contenidos, desarrollo y resultados experimentales de la parte práctica.
Opción 2: Evaluación positiva de las actividades docentes correspondientes a las prácticas. Para poder optar a esta evaluación el alumno deberá cumplir los siguientes requisitos:
i) haber asistido a las cuatro sesiones de prácticas,
ii) haber presentado los cuatro informes en el plazo que se le indique,
iii) haber realizado el examen escrito de prácticas y obtenido una nota mínima de 4 sobre 10. En caso de cumplir los requisitos de los apartados i) y ii) pero no haber obtenido el mínimo de 4/10 en el examen, el estudiante podrá optar a realizar la parte escrita de la segunda prueba en la evaluación global.