ASIGNATURA: 15145 MATERIALES PARA INGENIERÍA 4-0-0

1. ASIGNATURA: 15145MATERIALES PARA INGENIERÍA4-0-0 PROFESOR: Dr. Ing. Jorge Acevedo C. Ingeniero Civil Mecánico Estudios de doctorado en las áreas de Ingeniería Civil y Metalurgia

2. INFORMACIÓN BÁSICA DE INTERÉS El 2º Semestre Académico 2013: • El período lectivo se extenderá desde el lunes 30 de septiembre hasta sábado 25 de enero 2014 • Asistencia a clases: la asistencia no influye en la nota. Su nivel de conocimientos será evaluado de manera objetiva sin considerar este ítem • Día de clases: Jueves • Módulo de la clase: 2 y 3 (Horario: 9:40-12:50) • Sala de clases: LP2 (en procesos)

3. INFORMACIÓN BÁSICA DE INTERÉS • Esta asignatura no tiene laboratorios • Esta asignatura no tiene hora de ejercicios • Calendario: Octubre (días 3,10,17,24,31); Noviembre (días 7,14,21,28); Diciembre (días 5, 12, 19, 26); Enero (días 2, 9, 16, 23) • Fechas pruebas: • PEP 1: 31 de Octubre • PEP 2: 28 de Noviembre • PEP 3: 2 de Enero • POR: 23 de Enero

4. INFORMACIÓN BÁSICA DE INTERÉS • TAREAS: 7 tareas • PROYECTO FINAL: 3 AVANCES, 1 DESPUÉS DE CADA PEP • FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO FINAL, 16 DE ENERO O SI DESEA ANTES • LA DEFINICIÓN DEL PROYECTO PUEDE SER MEDIANTE DOS MECANISMOS: • PROPUESTO POR EL ALUMNO • PROPUESTO POR EL PROFESOR

5. INFORMACIÓN BÁSICA DE INTERÉS • NOTA FINAL: • PEP 1: 25 % • PEP 2: 25 % • PEP 3: 25 % • TAREAS: 5 % • PROYECTO FINAL: 20% • POR: SUTITUYE UNA PEP de un 25%

6. Programa de la asignatura UNIDADES: • Introducción a la Ciencia e Ingeniería de los Materiales • Diagrama de fases • Difusión • Solidificación • Transformación sólido-sólido • Procesos de fabricación de materiales de ingeniería • Propiedades mecánicas de metales • Aleaciones de ingeniería • Materiales compuestos, corrosión, polímeros y cerámicos

7. PROYECTOS CURSO DE MATERIALES • El proyecto debe tener originalidad (pido por favor que no sea una copia de la web), esto no sirve. • Hoy definiremos los grupos de trabajo. (máximo 5 personas) • Estructura general del proyecto. • Elección del proyecto. • Recopilación de material. • Todos trabajan. • Tienen que sentarse con un café en la mano y pensar que es lo que les gustaría desarrollar en torno a las propuestas • Realizar una lluvia de ideas • Escribir todas las ideas previas al desarrollo de los objetivos • Discusión de los objetivos. Próxima clase me presentan los objetivos del proyecto • Buscaremos instancia en que cada grupo le explicará a sus compañeros que es lo que están haciendo • Tres avances del proyecto, después de cada PEP • Entrega • Tópicos claves en el desarrollo del proyecto: Materiales, mecánica y metalurgia. • Si el proyecto es bueno y alguien lo quiere continuar, se puede considerar como base de una memoria de título. Siempre y cuando sea un tema de mis competencias.

8. Propuesta 1: Soldadura • Definir los procesos de soldadura • Estudiar las características de los materiales de soldar y a soldar • Analizar aspectos térmicos, mecánicos y microestructurales en torno a la aplicación de la soldadura • Estudiar tratamientos térmicos • Ciclos térmicos en el proceso de soldadura • Conocimiento de conceptos en la zona afectada por el calor y termomecanicamente • Documentar algunos tipos de soldadura en la calle. En el metro, en un galpón, en estructuras, tubos de escape, etcétera. • Analizar la soldadura y ser crítico desde un punto de vista de la ingeniería. Observar posibles fallas. • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería • KaneemDias • Priscila Rios • Ignacio valenzuela • Sergio neuque • Nicolas Torres

9. Para propuesta 2: Colada Continua Acero Transferencia de calor Microestructura de solidificación Segregación

10. Propuesta 2: Colada Continua Acero • Analizar el proceso productivo de fabricación del acero mediante colada continua • Estudiar las diferentes zonas de enfriamiento del proceso de colada continua • Porqué se producen defectos en el material fabricado con colada continua • Como influyen las velocidades de enfriamiento en el material • Relacionar la microestructura de solidifcación y la segregación de material con las condiciones de operación del proceso • Buscar micrografías (imágenes) y entender analisis ya realizados • Actualmente CAP produce algunos productos semi-elaborados. ¿Cuáles son?, ¿Porqué no produce más productos? • ¿Gerdau AZA produce productos de acero? • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

11. Para propuesta 3

12. Propuesta 3:Cobre • Analizar proceso productivo del cobre • Chancado, molienda, fundición y electrorefinación • ¿Porque se utiliza este proceso y no otro? • Que productos se podrían producir de cobre que actualmente estamos comprando al extranjero • Como mejorar las propiedades eléctricas y mecánicas del cobre. ¿Se puede? • Actualmente hay innovación en aplicaciones del cobre • El ensayo de ECAP, que efecto tiene en las propiedades del material • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

13. Para propuesta 4 Curvas TTT: Tiempo-Temperatura-Transformación

14. Para propuesta 4 Curvas CCT: Enfriamiento-Continuo-Temperatura

15. Propuesta 4: Programación aplicada a aceros, transformación de una curva TTT a una curva CCT • Mediante el uso de un programa computacional desarrollado en matlab transformar una curva TTT a una curva CTT • Estudiar conceptos básicos de programación en matlab • Entender el concepto de difusión • Entender el concepto de transformación sólido-sólido • Estudiar las curvas TTT • Estudiar las curvas CCT • Tener algún conocimiento básico de tratamientos térmicos • Analizar modelos matemáticos tales como la ecuación de Avrami y la Regla de Scheil • Entender conceptos de: austenita, perlita, ferrita y martensita • Temperaturas de transformación • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

16. Propuesta 5: Programación aplicada a un problema de materiales • Mediante el uso de algunas subrutinas programadas en lenguaje FORTRAN analizar fenómenos en los materiales, de zonas afectadas por el calor, zonas afectadas termomecanicamente y recristalización • Uso de modelos de disolución de precipitados • Uso de modelos de recristalización • Alimentación del código con ciclos térmicos • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

17. Propuesta 6: SEGREGACIÓN • ESTUDIO DE LA SEGREGACIÓN • EFECTO SOBRE LOS MATERIALES • Como determinar la cantidad de segregación en los materiales • ¿Porqué se produce la segregación? • En aceros que elementos tienden a segregar más • Segregación en productos semi-elaborados • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

18. Propuesta 7: SOLIDIFICACIÓN • Que es la solidificación • Concepto de temperaturas liquidus y solidus • En aceros influye el contenido químico de los componentes en las temperaturas de transformación • En que proceso industrial la solidificación está presente • Difusión en la solidificación • Modelos analíticos de solidificación • Microestructuras de solidificación • Velocidad de enfriamiento • El control de la velocidad de enfriamiento que incidencia tiene sobre las propiedades del material • Modelación matemática más robusta, ecuaciones de equilibrio. • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

19. PROPUESTA 8: Grafeno • ¿Cuándo se invento el grafeno?¿Quiénes fueron? • ¿De que se compone el grafeno? • ¿Que características hace del grafeno un material interesante para la comunidad científica? • ¿Hay patentes relacionadas con innovación y aplicaciones del grafeno? • Los avances han ido más allá de lo nanométrico • Han ensayado el grafeno en el espacio • En Chile ¿Quién estudia el grafeno y que conocimiento tienen? • ¿El cobre se ve amenazado por el grafeno? • ¿Se podría hacer una analogía entre el grafeno y el salitre? • ¿Qué aplicaciones propondría? • Primer Grupo • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería • Katherine Contreras • Diego Pavez • Ignacio Zenteno • Alvaro Mesías • Alfredo Bustamante • Tomás Sepulveda • Segundo Grupo • Juan Pablo Alvarez • Gonzalo Castro • Eduardo Durán

20. Para Propuesta 9: Laminación

21. Propuesta 9: Laminación en frío • Definir el proceso de Laminación en Frío • Etapas del proceso • ¿Porqué en frío y no en caliente? • ¿Cómo afecta en las propiedades del material este proceso? • ¿Qué productos se obtienen de la laminación? • ¿Cuál es la reducción máxima que se puede disminuir el espesor? ¿De que depende este parámetro? • Configuración de los trenes de laminación • Lubricación del proceso • Principales problemas en este proceso • Flujo de material • Relación de las velocidades del proceso • Esfuerzo de compresión • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

22. Propuesta 10: Laminación en caliente • ¿Porqué en caliente y no en frío? Aldo Abarca Pedro Aranda Gabriel Degeas Rodrigo Fuentes Agustin muñoz Hector Saavedra Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

23. Propuesta 11: Corrosión Ayer en la mañana he tomado esta foto. He observado corrosión en el metal. Tipos de corrosión. Definiciones ¿Cómo evitar la corrosión? Que condiciones producen la corrosión Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería Samuel Fuentes Rodrigo Peréz David Aravena

24. Propuesta 12: Tratamiento Térmico • ¿Qué es un tratamiento térmico? • Tipo de tratamiento térmico • Propósito de los tratamientos térmicos • Ciclos térmicos • Analizar una herramienta de un material y aplicación específicos. Análisis, cuanto cuestan y porqué. • Que es lo que usted haría con esta herramienta para vender un producto de mejor calidad • ¿La calidad tiene relación con los tratamientos térmicos? • Grupo 1: • Juan Ignacio Leon Ibarra • Mauricio Andrés Vera Acevedo • AngeloAlvarez Cabrera • Mauricio Segovia • Christobal Peña • Grupo 2: • José Aravena • Guillermo Díaz • Marco Gutierrez • Israel Echeverria • Mauricio Pavez Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

25. Propuesta 13: FrictionStirWelding Soldadura por Batido y Fricción (FSW): Creado por TWI (Cambridge) Áreas del Conocimiento 1) Simulación del Proceso de FSW 2) Cinética de Transformación Etapas del proceso • Rotación • Contacto • Penetración • Avance Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

26. Propuesta 14: Recristalización • ¿Qué es la recristalización? • Recristalización estática y dinámica • Recristalización en proceso de conformado • Modelos de recristalización • Uso de programa en FORTRAN • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

27. Propuesta 15: Metal Deposition • Proceso de soldadura • La herramienta va depositando el material • Efectos del calor en las propiedades del material • Temperaturas del sistema • Que materiales son usados para resistir altas temperaturas • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

28. Propuesta 16: Correas transportadoras • Que es una correa transportadora • Diseño de una correa transportadora • Selección del material según la aplicación. Ejemplo, minería ó alimentos • Dimensiones óptimas de una correa transportadora • Principales aplicaciones • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería • Jonathan Cuba • Cristobal Espinoza • Jose Miguel Nuñez

29. Propuesta 17: Fallas • Teoría de fallas • ¿Porqué los materiales fallan? • Fallas debido al proceso de fabricación • Fallas debido al tratamiento térmico • Fallos en soldadura y mecanizado • Relación de la falla con micrografías • Relación de la falla con ensayos químicos • Cristian Matesic • Fabián Peréz • Marco Ramirez • Felipe Silva • Felipe Villanueva • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

30. Para Propuesta 18: Microsegregación Regla de la palanca Modelo de Scheil

31. Para Propuesta 18: Microsegregación

32. Propuesta 18: Programación de microsegregación • Programar un modelo de microsegregación activado por un ciclo térmico • Realizar análisis de variación de parámetros • Diferencias entre los diferentes modelo • Cuestionamientos de estos modelos • Entender conceptos de Cs, Cl • Diagrama binario de fases • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

33. Propuesta 19: Heladas • Las últimas heladas han ocasionado graves problemas y perdidas a los productores de frutas y verduras, y trabajadores a la deriva • Diseño de un sistema que cubre las plantas • Selección de material adecuado • Sistema de calefacción para salvar a las plantas • Regulador de T • Definir los objetivos de este proyecto sin perder de vista que estamos en la asignatura de materiales para la ingeniería

34. Propuesta 20: Forjado de Motor de Combustión interna • Matías Alvarez • Simón Egido • Pedro Farías • Claudio Fuente-Alba • Manuel Flores • Daniela Huerta • Comentarios: Proceso Mecánico y físicos • Tratamiento Térmico