Programa de estudios de ingeniería metalúrgica GATE

Código de asunto: MT

Estructura del curso

Secciones / Unidades	Temas
Section A	Engineering Mathematics
Unidad 1	Álgebra lineal
Unidad 2	Cálculo
Unidad 3	Cálculo vectorial
Unidad 4	Ecuaciones diferenciales
Unidad 5	Probabilidades y estadísticas
Unidad 6	Métodos numéricos
Section B	Thermodynamics and Rate Processes
Section C	Extractive Metallurgy
Section D	Physical Metallurgy
Section E	Mechanical Metallurgy
Section F	Manufacturing Processes

Programa del curso

Section A: Engineering Mathematics

Unit 1: Linear Algebra

• Matrices y determinantes
• Sistemas de ecuaciones lineales
• Valores propios y vectores propios

Unit 2: Calculus

• Límite, continuidad y diferenciabilidad
• Derivadas parciales
• Máximos y mínimos
• Secuencias y series
• Prueba de convergencia
• series de Fourier

Unit 3: Vector Calculus

• Gradient
• Divergencia y rizo
• Integrales de línea, superficie y volumen
• Teoremas de Stokes, Gauss y Green

Unit 4: Differential Equations

• EDO de primer orden lineales y no lineales
• EDO lineales de orden superior con coeficientes constantes
• Ecuaciones de Cauchy y Euler
• Transformaciones de Laplace
• PDEs –Laplace, ecuaciones unidimensionales de calor y ondas

Unit 5: Probability and Statistics

• Definiciones de teoremas de probabilidad y muestreo
• La probabilidad condicional
• Media, mediana, moda y desviación estándar
• Variables aleatorias
• Distribuciones de Poisson, normal y binomial
• Análisis de correlación y regresión

Unit 6: Numerical Methods

• Soluciones de ecuaciones algebraicas lineales y no lineales (bisección, secante, métodos de Newton Raphson)

• Integración por regla trapezoidal y de Simpson

• Métodos de uno y varios pasos para ecuaciones diferenciales

Section B: Thermodynamics and Rate Processes

• Leyes de termodinámica, actividad, constante de equilibrio, aplicaciones a sistemas metalúrgicos, soluciones, equilibrios de fase, diagramas de estabilidad de fase y de Ellingham, termodinámica de superficies, interfaces y defectos, adsorción y segregación

• Leyes cinéticas básicas, orden de reacciones, constantes de velocidad y pasos de limitación de velocidad

• Principios de electroquímica: potencial de electrodo único, celdas electroquímicas y polarizaciones, corrosión acuosa y protección de metales, corrosión galvánica, corrosión por grietas, corrosión por picaduras, corrosión intergranular, lixiviación selectiva, oxidación y corrosión a alta temperatura: caracterización y control

• Transferencia de calor - conducción, convección y relaciones de coeficientes de transferencia de calor, radiación, transferencia de masa - difusión y leyes de Fick, coeficientes de transferencia de masa

• Transferencia de cantidad de movimiento: conceptos de viscosidad, equilibrio de la capa, ecuación de Bernoulli, factores de fricción

Section C: Extractive Metallurgy

• Minerales -
  • Minerales de importancia económica
  • Técnicas de trituración
  • Clasificación de tamaño
  • Flotation
  • Gravedad y otros métodos de procesamiento de minerales.
• Procesos de aglomeración, piro, hidro y electro-metalúrgicos
• Balance material y energético
• Principios y procesos para la extracción de metales no ferrosos.
  • Aluminium
  • Copper
  • Zinc
  • Lead
  • Magnesium
  • Nickel
  • Titanio y otros metales raros
• Fabricación de hierro y acero -
  • Principles
  • Estructura de funciones y propiedades de las escorias.
  • Coque metalúrgico
  • Alto horno
  • Procesos de reducción directa
  • Fabricación de acero primaria y secundaria
  • Operaciones de metalurgia de cuchara, incluida la desoxidación
  • Desulphurization
  • Control de forma de sulfuro
  • Enjuague con gas inerte
  • Reactores de vacio
• Procesos secundarios de refinado que incluyen:
  • AOD
  • VAD
  • VOD
  • VAR
  • ESR
• Lingote y colada continua
• Fabricación de acero inoxidable, hornos y refractarios.

Section D: Physical Metallurgy

• Estructura cristalina y características de unión de metales, aleaciones, cerámicas y polímeros, estructura de superficies e interfaces, estructuras nanocristalinas y amorfas.

• Soluciones sólidas

• Solidification

• Transformación de fase y diagramas de fase binarios

• Principios del tratamiento térmico de aceros, fundición y aleaciones de aluminio.

• Tratamientos superficiales

• Recuperación, recristalización y crecimiento de granos

• Estructura y propiedades de aleaciones ferrosas y no ferrosas de importancia industrial

• Elementos de difracción de rayos X y electrones

• Principios de microscopía electrónica óptica, de barrido y de transmisión.

• Cerámicas industriales, polímeros y composites

• Introducción a la base electrónica de las propiedades térmicas, ópticas, eléctricas y magnéticas de los materiales.

• Introducción a los materiales electrónicos y optoelectrónicos

Section E: Mechanical Metallurgy

• Elasticidad, criterios de rendimiento y plasticidad

• Defectos en cristales

• Elementos de la teoría de la dislocación: tipos de dislocaciones, deslizamiento y hermanamiento, origen y multiplicación de las dislocaciones, campos de tensión alrededor de las dislocaciones, dislocaciones parciales, interacciones y reacciones de dislocación.

• Fortalecimiento de los mecanismos

• Comportamiento a tracción, fatiga y fluencia

• Superplasticity

• Fractura: teoría de Griffith, conceptos básicos de mecánica de fracturas elásticas lineales y elastoplásticas, transición de dúctil a frágil, tenacidad de fractura

• Analisis fallido

• Ensayos mecánicos: tensión, compresión, torsión, dureza, impacto, fluencia, fatiga, tenacidad a la fractura y conformabilidad

Section F: Manufacturing Processes

• Fundición de metales -

  • Patrones y moldes, incluido el diseño de moldes con alimentación.

  • Puerta y levantamiento

  • Melting

  • Prácticas de fundición en arena.

  • Fundición de molde permanente

  • Fundición de inversión y moldeo de cáscara

  • Defectos de fundición y reparación

• Trabajo de metales en caliente, caliente y frío

• Conformado de metales -

  • Fundamentos de los procesos de laminado de conformado de metales

  • Forging

  • Extrusion

  • Trefilado y conformado de chapa

  • Defectos en la formación

• Unión de metales -

  • Soldering

  • Soldadura fuerte y fuerte

  • Procesos de soldadura comunes de soldadura por arco de metal blindado

  • La soldadura por arco metálico con gas

  • Soldadura por arco de tungsteno con gas

  • Soldadura de arco sumergido

• Metalurgia de soldadura, problemas asociados a la soldadura de aceros y aleaciones de aluminio, defectos en uniones soldadas

• Metalurgia de polvos -

  • Producción de polvos

  • Compaction

  • Sintering

• END utilizando tintes penetrantes, ultrasonidos, radiografía, corrientes parásitas, emisión acústica y métodos de partículas magnéticas

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