Módulo 5_ Actividad Final_2

NOMBRE DEL PROFESOR Sergio García Galán
NIVEL ACADÉMICO Y SUBSISTEMA O DISCIPLINA Licenciatura: Ingeniería Química Metalúrgica
ASIGNATURA Tratamientos Térmicos (1638)
UNIDAD TEMÁTICA Y CONTENIDOS Tema I. Fases y estructuras
Contenido:
I. Diagrama Fe-C.
II. Estructuras cristalinas.
III. Efecto de los elementos aleantes.
IV. Temperaturas críticas.
POBLACIÓN Alumnos de sexto semestre
Grupo 01
23 alumnos, semestre 2012-1.
DURACIÓN 6 horas aproximadamente
2 clases de 1:30 horas
3:00 horas de trabajo extra clase
PROPÓSITOS Al finalizar la unidad, los alumnos aplicarán el diagrama de fases hierro-carbón, que es el fundamento en el cual todos los tratamientos térmicos de los aceros están basados, ya que este diagrama define las regiones temperatura-composición en donde varias fases de los aceros son estables, así como, los límites de equilibrio entre los campos de las fases.
SITUACIONES DE ENSEÑANZA a.- Diagrama Fe-C.
b.- Estructuras cristalinas del Fe.
BIBLIOGRAFÍA Shewmon, P.G. (1970). Transformations in Metals, McGraw Hill, New York.
Reed-Hill, R.E. and Abbaschian, R. (1994). Physical Metallurgy Principles, PWS Pub. Co. Boston, 3th.Ed.
Leslie, W.C. (1980). The Physical Metallurgy of Steels, McGraw Hilll Book Co, New York.
Aaronson, H.I. (1962). Decomposition of Austenite by Diffusional Processes, Interscience Pubs. New York.
Porter, D.A. and Easterling, K.E. (1981). Phase Transformations in Metals and Alloys, Van Nostrand Reinhold, London.
Honeycombe, R.W.K. (1982). Steels-Microstructure and Properties, Edward Arnold. London/ASM, Metals Park, OH.
Krauss, G. (1980). Principles of Heat Treatment of Steel, ASM, Metals Park, OH.
-------------(1990). Steels: Heat Treatment and Process Principles, ASM, Metals Park, OH.
Bain, E.C. and Paxton, H.W. (1966). Alloying Elements in Steel, ASM, Metals Park, OH.
Thelning, K.E. (1984). Steel and Its Heat Treatment Bofors Handbook, Butterworths, London.
Atkins, M. (1980). Atlas of Continuous Cooling Transformation Diagrams, British Steel Corp., Sheffield ,UK, 1977, Rev.US Ed. Pub by ASM, Metals Park, OH.
Pickering, F.B. (1978). Physical Metallurgy and The Design of Steels, Ed. Applied Science Pubs., Materials Science Series, London.



Situaciones de enseñanza

TITULO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA
a) Diagrama Fe-C

OBJETIVO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA El alumno reafirmará los conocimientos adquiridos de diagramas de fases o equilibrio.
El alumno aplicará los conocimientos adquiridos de diagramas de fases o equilibrio al sistema Fe-C.
HABILIDADES DIGITALES A PROMOVER EN LOS ALUMNOS
HABILIDAD: E. Interacción con una plataforma educativa (LMS).
E1.2 Contenido. Localizar, descargar y utilizar recursos materiales.
E1.3 Comunicación. Participar en las diferentes herramientas comunicativas con su profesor.
E1.4 Actividades y tareas. Envío de archivos y recepción de comentarios por parte del profesor (Tareas y bases de datos).

JUSTIFICACIÓN: Que el alumno utilice los conocimientos adquiridos del diagrama Fe-C en la predicción de microestructuras de los aceros.
JUSTIFICACIÓN: Es importante tener y mantener comunicación con los alumnos dentro y fuera del salón de clase en todo momento, para aclarar cualquier duda que se presente durante el estudio del tema.
JUSTIFICACIÓN: Que el alumno sea capaz de optimizar la búsqueda de información en diferentes medios.
RECURSOS Foro de discusión
Archivo: Clase 1.docx (apuntes del tema presentados en clase).
Archivo: Estructura Cristalina de los Metales.pdf (material complementario).
Archivo: Aleaciones Fe-C.pdf (material complementario).
Archivo: Tarea 1 Diagrama Fe-C enunciado.
Archivo: Tarea 2 Elementos de aleación en los aceros.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
ACTIVIDADES EN EL SALÓN DE CLASE
(DURACIÓN) Para el profesor:
Sesión 1 (1.5 horas).
El profesor expondrá a los alumnos de manera general la construcción de los diagramas de equilibrio, y en particular su aplicación al sistema hierro-carbón, indicando los principales puntos de interés de este.
Para el alumno:
Asistirá y atenderá a la sesión presencial.
ACTIVIDADES EXTRA CLASE
(DURACIÓN)

PARA EL PROFESOR, EL TIEMPO NECESARIO PARA SUBIR LA INFORMACIÓN A LA PLATAFORMA Y DEBE DE ESTAR LISTA ANTES DE COMENZAR LA PRIMER SESIÓN.



PARA EL ALUMNO, 1.5 HORAS, DESPUÉS DE LA SESIÓN 1 PARA EL PROFESOR:
1. El profesor habilitará en la plataforma de Moodle el Foro de Discusión “Dudas”.
2. Deberá redactar las instrucciones correspondientes al Foro de Discusión “Dudas”.
3. Colocar en la plataforma Moodle los archivos que se consideren necesarios para completar la información presentada en la sesión presencial.
4. Redactar las instrucciones necesarias para las actividades.
5. Deberá intervenir en el foro de discusión “Dudas” para resolver las preguntas que realicen los alumnos sobre el tema visto en la sesión presencial, así como de la información presentada en la plataforma.
6. Discutir mediante el foro de discusión “Dudas” la información que lleguen a ampliar los alumnos sobre el tema visto.
PARA EL ALUMNO:
1. El alumno siguiendo las instrucciones realizará las actividades señaladas.
EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO: Realización de las actividades.
El alumno deberá subir a la plataforma el archivo que contenga la solución de la tarea 1 “Tarea 1 Diagrama Fe-C enunciado”, según se establece en las instrucciones correspondientes a esta tarea.
El alumno deberá subir a la plataforma el archivo que contenga la solución de la tarea 2 “Tarea 2 Elementos de aleación en los aceros”, según se establece en las instrucciones correspondientes a esta tarea.
Se espera la participación del alumno en el foro de discusión “Dudas”.
FORMA DE EVALUACIÓN Las preguntas correspondientes al tema estarán incluidas en el examen de la unidad.
La unidad se evalúa mediante la aplicación de un cuestionario.
Las tareas son un requisito indispensable para tener derecho a exentar la asignatura o simplemente tener derecho a presentar el examen final del curso (este punto se establece dentro de las reglas de operación del curso por lo que se menciona al principio del mismo).


TITULO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA
b) Estructuras Cristalinas
OBJETIVO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA Que el alumno demuestre su conocimiento y empleo de las estructuras cristalinas que presenta el Fe y de igual forma en los aceros.
HABILIDADES DIGITALES A PROMOVER EN LOS ALUMNOS
HABILIDAD: E. Interacción con una plataforma educativa (LMS).
E1.2 Contenido. Localizar, descargar y utilizar recursos materiales.
E1.3 Comunicación. Participar en las diferentes herramientas comunicativas con su profesor.
E1.4 Actividades y tareas. Envío de archivos y recepción de comentarios por parte del profesor (Tareas y bases de datos).

JUSTIFICACIÓN: Que el alumno aplique los conocimientos de estructuras cristalinas a las aleaciones Fe-C.
JUSTIFICACIÓN: Es importante tener y mantener comunicación con los alumnos dentro y fuera del salón de clase en todo momento, para aclarar cualquier duda que se presente durante el estudio del tema.
JUSTIFICACIÓN: Que el alumno sea capaz de entender cómo están construidas las estructuras cristalinas.
RECURSOS Foro de discusión.
Archivo: Clase 2.docx (apuntes del tema presentados en clase).
Video: Las 14 redes cristalinas de Bravais.avi (material complementario).
Video: Estructuras Cristalinas parte 1.wnv (material complementario).
Video: Estructuras Cristalinas parte 2.wmv (material complementario).
Archivo: Tarea 3 Estructura Cristalina del Fe.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
ACTIVIDADES EN EL SALÓN DE CLASE
(DURACIÓN) Para el profesor:
Sesión 2 (1.5 horas).
El profesor expondrá a los alumnos de manera general las estructuras cristalinas presentes en el Fe, así como también presentará los cambios que sufren las estructuras cristalinas cuando se adiciona carbono al Fe, esto es en los aceros.
Para el alumno:
Asistirá y atenderá a la sesión presencial.
ACTIVIDADES EXTRA CLASE
(DURACIÓN)

PARA EL PROFESOR, EL TIEMPO NECESARIO PARA SUBIR LA INFORMACIÓN A LA PLATAFORMA Y DEBE DE ESTAR LISTA ANTES DE COMENZAR LA SEGUNDA SESIÓN.



PARA EL ALUMNO, 1.5 HORAS, DESPUÉS DE LA SESIÓN 2. PARA EL PROFESOR:
1. El profesor habilitará en la plataforma de Moodle el Foro de Discusión “Dudas”.
2. Deberá redactar las instrucciones correspondientes al Foro de Discusión “Dudas”.
3. Colocar en la plataforma Moodle los archivos que se consideren necesarios para completar la información presentada en la sesión presencial.
4. Redactar las instrucciones necesarias para las actividades.
5. Deberá intervenir en el foro de discusión “Dudas” para resolver las preguntas que realicen los alumnos sobre el tema visto en la sesión presencial, así como de la información presentada en la plataforma.
6. Discutir mediante el foro de discusión “Dudas” la información que lleguen a ampliar los alumnos sobre el tema visto.
PARA EL ALUMNO:
1. El alumno siguiendo las instrucciones realizará las actividades señaladas.
EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO: Realización de las actividades.
El alumno deberá subir a la plataforma el archivo que contenga la solución de la tarea 3 “Tarea 3 Estructura Cristalina del Fe”, según se establece en las instrucciones correspondientes a esta tarea.
Se espera la participación del alumno en el foro de discusión “Dudas”.
FORMA DE EVALUACIÓN Las preguntas correspondientes al tema estarán incluidas en el examen de la unidad.
La unidad se evalúa mediante la aplicación de un cuestionario.
Las tareas son un requisito indispensable para tener derecho a exentar la asignatura o simplemente tener derecho a presentar el examen final del curso (este punto se establece dentro de las reglas de operación del curso por lo que se menciona al principio del mismo).

Modulo 5 Actividad Final

NOMBRE DEL PROFESOR Sergio García Galán
NIVEL ACADÉMICO Y SUBSISTEMA O DISCIPLINA Licenciatura: Ingeniería Química Metalúrgica
ASIGNATURA Tratamientos Térmicos (1638)
UNIDAD TEMÁTICA Y CONTENIDOS Tema I. Fases y estructuras
Contenido:
I. Diagrama Fe-C.
II. Estructuras cristalinas.
III. Efecto de los elementos aleantes.
IV. Temperaturas críticas.
POBLACIÓN Alumnos de sexto semestre
Grupo 01
23 alumnos, semestre 2012-1.
DURACIÓN 6 horas aproximadamente
2 clases de 1:30 horas
3:00 horas de trabajo extra clase
PROPÓSITOS Al finalizar la unidad, los alumnos aplicarán el diagrama de fases hierro-carbón, que es el fundamento en el cual todos los tratamientos térmicos de los aceros están basados, ya que este diagrama define las regiones temperatura-composición en donde varias fases de los aceros son estables, así como, los límites de equilibrio entre los campos de las fases.
SITUACIONES DE ENSEÑANZA a.- Diagrama Fe-C.
b.- Estructuras cristalinas del Fe.
BIBLIOGRAFÍA Shewmon, P.G. (1970). Transformations in Metals, McGraw Hill, New York.
Reed-Hill, R.E. and Abbaschian, R. (1994). Physical Metallurgy Principles, PWS Pub. Co. Boston, 3th.Ed.
Leslie, W.C. (1980). The Physical Metallurgy of Steels, McGraw Hilll Book Co, New York.
Aaronson, H.I. (1962). Decomposition of Austenite by Diffusional Processes, Interscience Pubs. New York.
Porter, D.A. and Easterling, K.E. (1981). Phase Transformations in Metals and Alloys, Van Nostrand Reinhold, London.
Honeycombe, R.W.K. (1982). Steels-Microstructure and Properties, Edward Arnold. London/ASM, Metals Park, OH.
Krauss, G. (1980). Principles of Heat Treatment of Steel, ASM, Metals Park, OH.
-------------(1990). Steels: Heat Treatment and Process Principles, ASM, Metals Park, OH.
Bain, E.C. and Paxton, H.W. (1966). Alloying Elements in Steel, ASM, Metals Park, OH.
Thelning, K.E. (1984). Steel and Its Heat Treatment Bofors Handbook, Butterworths, London.
Atkins, M. (1980). Atlas of Continuous Cooling Transformation Diagrams, British Steel Corp., Sheffield ,UK, 1977, Rev.US Ed. Pub by ASM, Metals Park, OH.
Pickering, F.B. (1978). Physical Metallurgy and The Design of Steels, Ed. Applied Science Pubs., Materials Science Series, London.



Situaciones de enseñanza

TITULO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA
a) Diagrama Fe-C

OBJETIVO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA El alumno reafirmará los conocimientos adquiridos de diagramas de fases o equilibrio.
El alumno aplicará los conocimientos adquiridos de diagramas de fases o equilibrio al sistema Fe-C.
HABILIDADES DIGITALES A PROMOVER EN LOS ALUMNOS
HABILIDAD: E. Interacción con una plataforma educativa (LMS).
E1.2 Contenido. Localizar, descargar y utilizar recursos materiales.
E1.3 Comunicación. Participar en las diferentes herramientas comunicativas con su profesor.
E1.4 Actividades y tareas. Envío de archivos y recepción de comentarios por parte del profesor (Tareas y bases de datos).

JUSTIFICACIÓN: Que el alumno utilice los conocimientos adquiridos del diagrama Fe-C en la predicción de microestructuras de los aceros.
JUSTIFICACIÓN: Es importante tener y mantener comunicación con los alumnos dentro y fuera del salón de clase en todo momento, para aclarar cualquier duda que se presente durante el estudio del tema.
JUSTIFICACIÓN: Que el alumno sea capaz de optimizar la búsqueda de información en diferentes medios.
RECURSOS Foro de discusión
Archivo: Clase 1.docx (apuntes del tema presentados en clase).
Archivo: Estructura Cristalina de los Metales.pdf (material complementario).
Archivo: Aleaciones Fe-C.pdf (material complementario).
Archivo: Tarea 1 Diagrama Fe-C enunciado.
Archivo: Tarea 2 Elementos de aleación en los aceros.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
ACTIVIDADES EN EL SALÓN DE CLASE
(DURACIÓN) Para el profesor:
Sesión 1 (1.5 horas).
El profesor expondrá a los alumnos de manera general la construcción de los diagramas de equilibrio, y en particular su aplicación al sistema hierro-carbón, indicando los principales puntos de interés de este.
Para el alumno:
Asistirá y atenderá a la sesión presencial.
ACTIVIDADES EXTRA CLASE
(DURACIÓN)

PARA EL PROFESOR, EL TIEMPO NECESARIO PARA SUBIR LA INFORMACIÓN A LA PLATAFORMA Y DEBE DE ESTAR LISTA ANTES DE COMENZAR LA PRIMER SESIÓN.



PARA EL ALUMNO, 1.5 HORAS, DESPUÉS DE LA SESIÓN 1 PARA EL PROFESOR:
1. El profesor habilitará en la plataforma de Moodle el Foro de Discusión “Dudas”.
2. Deberá redactar las instrucciones correspondientes al Foro de Discusión “Dudas”.
3. Colocar en la plataforma Moodle los archivos que se consideren necesarios para completar la información presentada en la sesión presencial.
4. Redactar las instrucciones necesarias para las actividades.
5. Deberá intervenir en el foro de discusión “Dudas” para resolver las preguntas que realicen los alumnos sobre el tema visto en la sesión presencial, así como de la información presentada en la plataforma.
6. Discutir mediante el foro de discusión “Dudas” la información que lleguen a ampliar los alumnos sobre el tema visto.
PARA EL ALUMNO:
1. El alumno siguiendo las instrucciones realizará las actividades señaladas.
EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO: Realización de las actividades.
FORMA DE EVALUACIÓN Las preguntas correspondientes al tema estarán incluidas en el examen de la unidad.


TITULO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA
b) Estructuras Cristalinas
OBJETIVO DE LA SITUACIÓN DE ENSEÑANZA Que el alumno demuestre su conocimiento y empleo de las estructuras cristalinas que presenta el Fe y de igual forma en los aceros.
HABILIDADES DIGITALES A PROMOVER EN LOS ALUMNOS
HABILIDAD: E. Interacción con una plataforma educativa (LMS).
E1.2 Contenido. Localizar, descargar y utilizar recursos materiales.
E1.3 Comunicación. Participar en las diferentes herramientas comunicativas con su profesor.
E1.4 Actividades y tareas. Envío de archivos y recepción de comentarios por parte del profesor (Tareas y bases de datos).

JUSTIFICACIÓN: Que el alumno aplique los conocimientos de estructuras cristalinas a las aleaciones Fe-C.
JUSTIFICACIÓN: Es importante tener y mantener comunicación con los alumnos dentro y fuera del salón de clase en todo momento, para aclarar cualquier duda que se presente durante el estudio del tema.
JUSTIFICACIÓN: Que el alumno sea capaz de entender cómo están construidas las estructuras cristalinas.
RECURSOS Foro de discusión.
Archivo: Clase 2.docx (apuntes del tema presentados en clase).
Video: Las 14 redes cristalinas de Bravais.avi (material complementario).
Video: Estructuras Cristalinas parte 1.wnv (material complementario).
Video: Estructuras Cristalinas parte 2.wmv (material complementario).
Archivo: Tarea 3 Estructura Cristalina del Fe.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES
ACTIVIDADES EN EL SALÓN DE CLASE
(DURACIÓN) Para el profesor:
Sesión 2 (1.5 horas).
El profesor expondrá a los alumnos de manera general las estructuras cristalinas presentes en el Fe, así como también presentará los cambios que sufren las estructuras cristalinas cuando se adiciona carbono al Fe, esto es en los aceros.
Para el alumno:
Asistirá y atenderá a la sesión presencial.
ACTIVIDADES EXTRA CLASE
(DURACIÓN)

PARA EL PROFESOR, EL TIEMPO NECESARIO PARA SUBIR LA INFORMACIÓN A LA PLATAFORMA Y DEBE DE ESTAR LISTA ANTES DE COMENZAR LA SEGUNDA SESIÓN.



PARA EL ALUMNO, 1.5 HORAS, DESPUÉS DE LA SESIÓN 2. PARA EL PROFESOR:
1. El profesor habilitará en la plataforma de Moodle el Foro de Discusión “Dudas”.
2. Deberá redactar las instrucciones correspondientes al Foro de Discusión “Dudas”.
3. Colocar en la plataforma Moodle los archivos que se consideren necesarios para completar la información presentada en la sesión presencial.
4. Redactar las instrucciones necesarias para las actividades.
5. Deberá intervenir en el foro de discusión “Dudas” para resolver las preguntas que realicen los alumnos sobre el tema visto en la sesión presencial, así como de la información presentada en la plataforma.
6. Discutir mediante el foro de discusión “Dudas” la información que lleguen a ampliar los alumnos sobre el tema visto.
PARA EL ALUMNO:
1. El alumno siguiendo las instrucciones realizará las actividades señaladas.
EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE DEL ALUMNO: Realización de la actividad.
FORMA DE EVALUACIÓN Las preguntas correspondientes al tema estarán incluidas en el examen de la unidad.

Tratamientos Térmicos del Acero

Tratamientos Térmicos del Acero

Medios de Temple

Tema: 4.2 Evaluación de los medios de temple.

Objetivo: El alumno comprenderá el efecto que tienen los medios de temple sobre las transformaciones inducidas en los aceros durante el tratamiento térmico de temple.

Justificación: Es importante que el alumno conozca los diferentes medios de temple que se utilizan durante el tratamiento térmico de los aceros, ya que mediante este tratamiento se incrementan de manera significativa la resistencia de los aceros. La templabilidad que es el tema a desarrollar como situación de enseñanza en este diplomado es posterior al tema de medios de temple, lo cual posibilita al alumno para poder desarrollar el tema que se solicitará.
La pertinencia de subir información relativa a los diversos temas del curso al BLOG puede generar dos respuestas. La primera que invite a los alumnos a investigar y profundizar en cada uno de los temas y la segunda, desafortunadamente lo contrario, propicia una actitud conformista.


Medios de Temple
El tratamiento térmico convencional de endurecimiento en los aceros, es el que se refiere al procedimiento mediante el cual se produce martensita. Este generalmente incluye el enfriamiento continuo y rápido de una pieza austenizada en algún medio de temple, como puede ser agua, aceite o aire. Las propiedades óptimas de un acero que ha sido templado y posteriormente revenido solo pueden ser evidenciadas si durante el tratamiento térmico de temple, la pieza ha transformado una gran cantidad de martensita; esto es, la formación de cualquier clase de perlita y/o bainita resultará en otras características mecánicas.

Curvas de enfriamiento, para tres posiciones de dos barras redondas de diferentes diámetros. Templadas en agua.

G.Krauss, Principles of Heat Treatment of Steel, ASM, Metals Park, OH, 1980

Un tratamiento térmico de temple exitoso en los aceros es aquel que produce una microestructura predominantemente martensítica a través de la sección transversal de la pieza y depende principalmente de tres factores: 1) la composición de la aleación, 2) el tipo y carácter del medio de temple y 3) el tamaño y la forma de la pieza.

La velocidad de enfriamiento de una pieza depende de la velocidad de extracción de la energía calorífica, la cual es función de las características del medio de temple que está en contacto con la superficie de la pieza, así como del tamaño y geometría.

La figura muestra la relación aproximada de las curvas de enfriamiento real de la superficie al diagrama T-I.

G.Krauss, Principles of Heat Treatment of Steel, ASM, Metals Park, OH, 1980

La severidad de temple es el término más comúnmente utilizado para indicar la velocidad de enfriamiento; mayor velocidad de temple, mayor severidad. De los tres medios más comunes de temple, agua, aceite y aire, el agua produce el temple más severo, seguido por el producido por el aceite, que es más efectivo que el aire. El grado de agitación de cada uno de los medios también tiene influencia sobre la velocidad de eliminación del calor. Incrementando la velocidad del medio de temple a través de la superficie de la pieza, se logra un temple más efectivo. Los temples en aceite son ampliamente recomendados para el tratamiento térmico de muchas aleaciones de aceros. De hecho, para aceros de alto contenido de carbono el temple en agua es demasiado severo debido a que se pueden producir fracturas y distorsión en la pieza. Por otra parte, el enfriamiento en aire de un acero de bajo carbono austenizado generalmente produce una microestructura perlítica.

La figura muestra los resultados de la dureza, obtenidos para los diferentes diámetros.

G.Krauss, Principles of Heat Treatment of Steel, ASM, Metals Park, OH, 1980