Ingeniero de Materiales


Tribología

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OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA

Realizar de manera práctica investigaciones mecánicas y metalográficas de materiales con el fin de aprender las propiedades de los materiales y su aplicación. Aprender a manejar el equipo para pruebas mecánicas, durómetro, microscopio óptico y tratamiento térmico.

INTRODUCCIÓN

Ningún elemento de máquina es inmune al desgaste; este fenómeno se manifiesta siempre que exista carga y movimiento, ya que la calidad de la mayoría de los productos metálicos depende de la condición de sus superficies y del deterioro de la superficie debido al uso. Este deterioro es importante también en la práctica de la ingeniería; suele ser el factor principal que limita la vida y el desempeño de los componentes de una máquina. Por otro lado, el desgaste se puede definir como el deterioro, no intencional, resultado del trabajo o del ambiente; puede considerarse esencialmente como un fenómeno de superficie. En la mayoría de los casos se puede dar mayor precisión a esta definición, considerando al desgaste como el desprendimiento de partículas de la superficie de un cuerpo y/o el desplazamiento de material de zonas de contacto, hacia zonas libres de carga.

Desde el punto de vista de la investigación científico-tecnológica, en las últimas décadas, se ha producido un creciente interés sobre el tema de la fricción, el desgaste y la lubricación; realizándose un esfuerzo considerable en la determinación de sus causas y prevenir sus consecuencias. Como un reflejo del interés mencionado, se han agrupado disciplinas involucradas en la interacción de superficies en contacto, con movimiento relativo y en presencia o ausencia de algún medio interpuesto; a esta reunión de tópicos se le ha dado el nombre de Tribología, cuyas raíces griegas son:

Tribos = frotar y Logos = Tratado

El principal objetivo de la Tribología, es elevar la vida útil de las máquinas, mediante la disminución de la fricción y el desgaste; evitando un gasto en materiales, energía y tiempo, que en términos económicos ascienden al 1% del PIB de un País desarrollado suponiendo un freno a la productividad y competitividad a las empresas manufactureras, debido a los gastos en herramientas y los tiempos muertos para el cambio de las mismas. Por ello, esta tesis tiene como finalidad el presentar el diseño de una máquina didáctica para evaluar el desgaste adhesivo.

'Tribología'

Máquina Tribológica

TIEMPO (SEMANAS)

OBJETIVO PARTICULAR

TEMAS Y SUBTEMAS

BIBLIOGRAFIA

1

  • Aprender prácticamente los métodos de preparación de muestras metalográficas

    • 1. FUNDAMENTOS DE METALOGRAFÍA

    1.1.  Muestras metalográficas y métodos de su preparación.

    1.2.  Máquinas y herramientas para preparar las muestras.

    1.3.  Reactivos del ataque químico.

    1.4.  Elementos de metalografía cualitativa y cuantitativa.

    Ashby M.,Jones D. Engineering Materials 1, London, Pergamon Press 1991

    Askeland R., La ciencia e ingeniería de los materiales, Grupo Editorial Iberoamérica, México, 1991

    1

  • Conocer la metodología de prueba de tracción

    • 2. PRUEBA  DE  TRACCIÓN

    2.1.  Máquina universal.

    2.2.  Muestras normalizadas.

    2.3.  Realización de prueba.

    2.4.  Interpretación de resultados

    Van Black L., Metales para Ingeniería, CECSA, México, 1980

    Mechanical engineering The American Socieity of Mechanical Engineers.

    1

  • Descubrir impurezas no metálicas en acero.

    •  

    3. INVESTIGACIONES MACROSCÓPICAS DE ALEACIONES DE  FIERRO.

    3.1.  Fin de investigaciones macroscópicas.

    3.2.  Reactivos para ataque químico.

    3.3.  Metodología de investigación.

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999 

    Avner S. H.: Introducción a la Metalurgia Física. Ed. McGraw-Hill

    1

  • Conocer los métodos  de pruebas dinámicas.

    •  
     
     

    4. PRUEBA DE CHARPY

    4.1.  Péndulo de Charpy.

  • Muestras normalizadas.

    • 4.3  Prueba y cálculo de resultados.

    HIBBELER, RUSSELL

    Mecánica de materiales

    CECSA  1era. Ed. México 1994 

    ORTIZ BERROCAL, LUIS; Resistencia de materiales Ed. McGraw Hill 1era. Ed. España 1991

    1

  • Recordar las estructuras básicas de acero al carbono.

    •  
     
     

    5. INVESTIGACIONES METALOGRÁFICAS DE ACERO AL CABONO

    5.1.  Tipos de acero al carbono.

    5.2.  Composición química.

    5.3.  Estructuras de acero al carbono en condiciones de equilibrio.

    5.4.  Clasificación de acero al carbono.

    Shackelford J.F.: Introduction to Materials Science for Engineers, Prentice Hall 1996. 

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999

    1

  • Conocer los tipos, las estructuras, las propiedades y aplicación de aceros para herramientas.

    •  
     
                

    6. ACEROS PARA HERRAMIENTAS

    6.1.  Clasificación de acero para herramientas.

    6.2.  Propiedades comparativas algunos tipos de aceros y su aplicación.

    6.3.  Variabilidad de tratamiento térmico.

    6.4.  Estructuras.

    Shackelford J.F.: Introduction to Materials Science for Engineers, Prentice Hall 1996. 

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999

     

     

     

     

    1

  • Comprender la variedad de estructuras de hierro fundido.

    •  

    7. INVESTIGACIONES METALOGRÁFICAS DE HIERRO FUNDIDO

    7.1.  Variedad de procesos de fundición.

    7.2.  Hierro gris y proceso de su grafitización.

    7.3.  Hierro nodular.

    7.4.  Microestructura de hierro fundido v.s. propiedades.

    7.5.  Hierro maleable.

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999 

    Avner S. H.: Introducción a la Metalurgia Física. Ed. McGraw-Hill

    1

  • Comprender la base teórica y aplicación práctica de varios métodos de tratamiento térmico.

    •  
     
     
     
     

    8. TRATAMIENTO TERMICO DE ACERO

    8.1.  Bases teóricas de calentamiento.

    8.2.  Recocido.

    8.3.  Normalización.

    8.4.  Recristalización.

    Ashby M.,Jones D. Engineering Materials 1, London, Pergamon Press 1991

    Askeland R., La ciencia e ingeniería de los materiales, Grupo Editorial Iberoamérica, México, 1991

    1

  • Conocimiento práctico de proceso de temple y aprender método de medición de templabilidad Prueba Jominy.

    •  

    9. INVESTIGACION DE TEMPLABILIDAD

    9.1.  Proceso de temple.

    9.2.  Templabilidad del acero.

    9.3.  Métodos de determinación de templabilidad.

    9.4.  Prueba Jominy.

    Kuzmin B. A.: Metalurgia, metalografía y materiales de construcción.

    Ed. MIR.Muscú, 1986 

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999

    1

  • Comprender los procesos básicos de tratamiento termo-químico.

    •  

    10. TRATAMIENTO TERMO-QUÍMICO

    10.1.  Métodos de tratamiento termo-químico,

    10.2.  Fenómeno de difusión.

    10.3.  Estructura de capa superficial.

    10.4.  Aplicación del tratamiento termo-químico.

    Kuzmin B. A.: Metalurgia, metalografía y materiales de construcción.

    Ed. MIR.Muscú, 1986 

    1

     

  • Diseñar el proceso adecuado de tratamiento térmico para una pieza seleccionada.

    •  

     

    11.  DISEÑO DEL PROCESO DE TRATAMIENTO TÉRMICO

  • Tratamientos térmicos complejos.

  • Tratamiento criogénico.

  • Aplicación un softwere para el diseño del proceso de tratamiento térmico.

    •       

    Kuzmin B. A.: Metalurgia, metalografía y materiales de construcción.

    Ed. MIR.Muscú, 1986 

    Mangonon P.L.: The Principles of Materials Selection for Engineering Design,  Prentice Hall 1999

    1

  • Aprender la metodologia de pruebas tribológicas

    • 12.PRUEBAS TRIBOLÓGICAS

  • Máquina tribológica y su funcionamiento.

  • Muestras y parámetros de pruebas.

  • Métodos de determinación del desgaste.

  • Realización de una prueba.

    • SARKAR, A.D. Desgaste de metales Ed. Noriega Limusa 1era. Ed. México 1990

    1

  • Comprender las diferencias en las propiedades, las estructuras y aplicación de los metales  no ferrosos y sus aleaciones.

    •  

    13. METALES NO FERROSOS

    13.1. Significado tecnológico de metales no ferrosos, sus propiedades y aplicación.

    13.2.  Aleaciones típicas formadas por metales no ferrosos.

    13.3.  Aleaciones del cobre; diagramas de fase y estructuras.

    Avner S. H.: Introducción a la Metalurgia Física. Ed. McGraw-Hill. 

    Jastrzebski Z. D. Naturaleza y Propiedades de los Materiales para Ingeniería. Ed. Iberoamericana. ed. segunda.

    1

    14    Conocer la composición

            química, las estructuras

            y propiedades de metales   

            ligeros y sus aleaciones. 

    14.ALEACIONES DE METALES LIGEROS.

    14.1.  Significado tecnológico de aleaciones de metales ligeros.

    14.2.  Aleaciones de aluminio; diagramas de fase y estructura.

    14.3.  Aleaciones de zinc,  estaño, magnesio y plomo.

    14.4.  Aleaciones especiales.

    Avner S. H.: Introducción a la Metalurgia Física. Ed. McGraw-Hill. 

    Jastrzebski Z. D. Naturaleza y Propiedades de los Materiales para Ingeniería. Ed. Iberoamericana. ed. segunda.



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    Enviado por:Carlos Lascano
    Idioma: castellano
    País: México

    Palabras clave:
    CienciaMaquinariaTecnologíaFricciónDesgasteLubricación de superficiesDurómetro
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