MOOC_ Fundamentos de diagramas de fases para aleaciones en ingeniería

Duración

6 semanas

Acerca de este curso

Los diagramas de fases son una herramienta fundamental en la ingeniería de materiales, ya que permiten comprender y predecir el comportamiento de las aleaciones en función de la temperatura y la composición. Su dominio es clave para cualquier ingeniero que trabaje en el diseño, selección y procesamiento de materiales.

A través de los diagramas de fases es posible tomar decisiones críticas en ingeniería, como la selección adecuada de aleaciones para una aplicación concreta, la definición de tratamientos térmicos o la interpretación de las transformaciones que ocurren durante la solidificación y en estado sólido. Estas transformaciones son, en última instancia, las que determinan las propiedades y prestaciones finales de los materiales.

Este curso proporciona una base sólida partiendo de conceptos fundamentales, accesibles para quienes cuentan con conocimientos básicos, e introduce herramientas prácticas para el análisis tanto cualitativo como cuantitativo de diagramas de fases.

A partir de esta base, el curso profundiza en el estudio de las transformaciones isotérmicas, primero en estado líquido y posteriormente en estado sólido, permitiendo comprender en detalle la evolución microestructural de las aleaciones. Finalmente, se aborda un módulo de análisis avanzado que integra todos los conocimientos adquiridos.

Qué aprenderé

En este curso adquirirás los fundamentos esenciales para interpretar y analizar diagramas de fases aplicados a aleaciones, una herramienta clave en la ingeniería de materiales. Comprenderás cómo la temperatura y la composición influyen en el comportamiento de las aleaciones y aprenderás a utilizar esta información para predecir transformaciones y propiedades.

A lo largo del curso partirás de conceptos básicos, incorporando herramientas prácticas tanto para el análisis cualitativo como cuantitativo. Aprenderás a utilizar curvas de enfriamiento para interpretar procesos de solidificación y la regla de la palanca para determinar proporciones de fases y microconstituyentes, desarrollando así una visión completa del comportamiento de las aleaciones.

Entre otros aspectos, este curso te proporcionará las bases para:

Comprender los conceptos fundamentales de los diagramas de fases en aleaciones.
Analizar la miscibilidad y solubilidad en sistemas binarios, tanto en estado líquido como sólido (total y parcial).
Utilizar herramientas cualitativas como las curvas de enfriamiento para interpretar transformaciones.
Aplicar herramientas cuantitativas como la regla de la palanca en el análisis de fases.
Identificar y caracterizar transformaciones isotérmicas en estado líquido: eutéctica, peritéctica, metatéctica, sintéctica y monotéctica.
Comprender las transformaciones isotérmicas en estado sólido: eutectoide y peritectoide.
Representar correctamente estas transformaciones en diagramas de fases.
Realizar análisis cualitativos y cuantitativos de procesos de enfriamiento y evolución microestructural de aleaciones.

Prerrequisitos

Al tratarse de un curso de nivel introductorio, los conocimientos que se recomiendan para un correcto seguimiento son los siguientes:

Fundamentos básicos de Ciencia de materiales.
Fundamentos básicos de Química inorgánica.

De cualquier manera, al ser un curso introductorio, si careces de estos conceptos también podrás seguir perfectamente el curso, ya que están suficientemente explicados a lo largo de las diferentes sesiones.

Unidades

Módulo 1. Introducción a los diagramas de fases en ingeniería
Módulo 2. Diagramas de fases con solubilidad total e insolubilidad total en estado sólido
Módulo 3. Diagramas de fases con transformaciones isotérmicas en estado líquido (I)
Módulo 4. Diagramas de fases con transformaciones isotérmicas en estado líquido (II)
Módulo 5. Diagramas de fases con transformaciones isotérmicas en estado sólido
Módulo 6. Análisis Avanzado de Diagramas de Fases

Profesores del curso

Rafael Antonio Balart Gimeno

Doctor Ingeniero por la Universitat Politècnica de València (UPV) y Catedrático del Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales en el Campus d’Alcoi de la UPV. Con más de 25 años de experiencia en el campo de los materiales, su docencia se ha centrado en el campo de los materiales poliméricos, caracterización avanzada de materiales y, fundamentalmente, materiales compuestos. Ha participado de forma activa en la implementación de metodologías activas (docencia inversa) en el aula y ha participado en la elaboración de material docente en red (módulos de aprendizaje, cursos OCW y objetos de aprendizaje), que avalan su compromiso en la formación en el campo tecnológico.

Lourdes Sánchez Nacher

Doctora Ingeniera por la Universitat Politècnica de València (UPV), es Catedrática en el Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales, en el Campus d’Alcoi de la UPV. Cuenta con más de 30 años de trayectoria docente en el ámbito de los materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos. Su actividad docente se ha especializado en los materiales metálicos y cerámicos y, en particular, en el estudio y análisis de diagramas de fases de aleaciones metálicas y sus aplicaciones en el ámbito de la ingeniería mecánica y química. Además, ha participado activamente en la implantación de metodologías docentes innovadoras, como la docencia inversa, aprendizaje basado en proyectos y empleo de herramientas multimedia de soporte para la docencia.

Carlos Lázaro Hernández

Con una formación de grado en Ingeniería Mecánica, se ha especializado en el Máster Universitario en Ingeniería, Procesado y Caracterización de Materiales. Posee gran experiencia en el manejo avanzado de software CAD-CAM-CAE (SolidWorks, ANSYS, NX, Autodesk Fusion), y se ha especializado en impresión 3D y modelización de materiales compuestos. En el ámbito docente ha colaborado en la impartición de asignaturas en el Grado en Ingeniería Mecánica en asignaturas del área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Es coautor de material docente en línea (laboratorios virtuales, screencasts, artículos docentes, vídeos didácticos, entre otros). Actualmente desempeña su actividad investigadora en el Instituto Universitario de Tecnología de Materiales de la UPV en el Campus d’Alcoi, centrando su actividad en la fabricación con materiales de alto rendimiento medioambiental y la modelización/validación de comportamiento en materiales plásticos y compuestos.

Mario Nicolás Miranda Pinzón

Con una formación de grado en Ingeniería Química, ha completado su formación en el campo de los materiales en el Máster Universitario en Ingeniería, Procesado y Caracterización de Materiales. Posee gran experiencia en el procesado y caracterización de materiales de alto rendimiento medioambiental, así como en la evaluación de la huella ambiental. En el ámbito docente ha colaborado en la impartición de asignaturas en el Grado en Ingeniería Química, Grado en Ingeniería Mecánica, y en el Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Productos, en asignaturas ligadas a Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Posee amplia experiencia y especialización en el campo de la ciencia de los materiales. A nivel docente, es coautor de material docente en línea (laboratorios virtuales, screencasts, artículos docentes, vídeos didácticos, entre otros). En relación con su actividad investigadora, pertenece al Instituto Universitario de Tecnología de Materiales de la UPV en el Campus d’Alcoi, y focaliza su actividad en la síntesis de polímeros y aditivos sostenibles a partir de recursos renovables, así como la implementación de procesos de síntesis de polímeros mediante técnicas escalables a nivel industrial basadas en extrusión reactiva.

Jaume Gómez Caturla

Doctor Ingeniero por la Universitat Politècnica de València (UPV), ocupa un puesto de postdoc en el Instituto Universitario de Investigación de Tecnología de Materiales, en el Campus d’Alcoi de la UPV. En el ámbito docente ha colaborado en la impartición de asignaturas en el Grado en Ingeniería Química, Grado en Ingeniería Mecánica, y en el Máster Universitario en Ingeniería, Procesado y Caracterización de Materiales. Posee amplia experiencia y especialización en el campo de la ciencia de los materiales. Es coautor de diversos MOOCs y material docente en línea (laboratorios virtuales, screencasts, artículos docentes, vídeos didácticos, entre otros). En su actividad investigadora se ha centrado en el desarrollo de nuevos materiales sostenibles para aplicaciones en el sector envase-embalaje.