到達目標
1．金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解できる
2．合金材料における状態図が理解できる
3．金属材料の微視的変形機構について理解できる
4．鉄鋼熱処理と機械的性質について理解できる
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 1．金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解できる | 金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解でき, 設計や加工に活用できる | 金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解できる | 金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解できない |
| 2．合金材料における状態図が理解できる | 合金材料における状態図を用いて適切な材料選択ができる | 合金材料における状態図が理解できる | 合金材料における状態図が理解できない |
| 3．金属材料の微視的変形機構について理解できる | 金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムを転位の運動に関連付けて説明できる | 金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムと転位の運動を説明できる | 金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムと転位の運動を説明できない |
| 4．鉄鋼熱処理と機械的性質について理解できる | 鉄鋼の熱処理の種類と目的，原理，方法，組織と機械的性質の関係について説明できる | 基本的な鉄鋼の熱処理の種類と目的，原理，方法，組織と機械的性質の関係について説明できる | 基本的な鉄鋼の熱処理の種類と目的，原理，方法，組織と機械的性質の関係について説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械を構成する材料には目的や用途に応じて様々なものが用いられる. この科目では金属材料を中心に, 材料の基本的な性質や微視的な構造から, 合金の状態図, 変形の機構, 鉄鋼材料等で重要となる熱処理等の項目について解説する.
授業の進め方・方法:
単元ごとに基礎的な内容を講義し, 必要に応じて演習問題を行う.
注意点:
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1. 金属および合金の結晶構造
(1)金属の結晶構造とミラー指数 |
金属の結晶構造を説明できる。
|
| 2週 |
(1)金属の結晶構造とミラー指数 |
ミラー指数を用いて特定の面・線方位を表記できる。
|
| 3週 |
(2) 合金の結晶構造 |
合金の結晶構造について説明できる。
|
| 4週 |
2. 二元合金の平衡状態図
(1) 二元合金平衡状態図における基本的事項 |
二元合金の平衡状態図の基本事項について説明できる。
|
| 5週 |
(1) 二元合金平衡状態図における基本的事項 |
二元合金の平衡状態図の基本事項について説明できる。
|
| 6週 |
(2) 基本的な平衡状態図の型 |
二元合金の基本的な平衡状態図を描ける。
|
| 7週 |
(2) 基本的な平衡状態図の型 |
二元合金の基本的な平衡状態図を描ける。
|
| 8週 |
前期中間試験 |
|
| 2ndQ |
| 9週 |
3. 平衡状態における鉄鋼の変態と組織
(1) Fe−C系平衡状態図 |
炭素鋼の平衡状態図を描ける。
|
| 10週 |
(2) 炭素鋼をオーステナイト領域から徐冷した場合の変態と組織 |
特定の温度における各変態について説明できる。
|
| 11週 |
(3) 炭素鋼の状態図への合金元素の影響 |
炭素鋼の状態図への合金元素の影響を説明できる。
|
| 12週 |
4. 金属材料の機械的性質と試験法
(1) 引張強さと延性 |
金属材料の機械的性質の基礎を説明できる。
|
| 13週 |
(1) 引張強さと延性 |
金属材料の試験法の概要について説明できる。
|
| 14週 |
(2) 硬さ |
与えられた実験データをもとに各特性値を算出できる。
|
| 15週 |
(3) 疲労強度 |
与えられた実験データをもとに各特性値を算出できる。
|
| 16週 |
前期末試験 |
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
5. 金属の塑性変形と格子欠陥
(1) 金属の塑性変形機構
|
金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムを説明できる。
|
| 2週 |
(1) 金属の塑性変形機構 |
金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムを説明できる。
|
| 3週 |
(1) 金属の塑性変形機構 |
金属の塑性変形の微視的な変形メカニズムを説明できる。
|
| 4週 |
(2) 金属結晶中の格子欠陥 |
臨界せん断応力について説明できる。
|
| 5週 |
(2) 金属結晶中の格子欠陥 |
臨界せん断応力について説明できる。
|
| 6週 |
(3) 転位の性質と挙動 |
転位の運動について説明できる。
|
| 7週 |
(3) 転位の性質と挙動 |
転位の運動について説明できる。
|
| 8週 |
後期中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
6. 鉄鋼の熱処理と機械的性質
(1) 鋼の焼ならし，焼なまし |
鋼の焼ならしについて説明できる。
|
| 10週 |
(1) 鋼の焼ならし，焼なまし |
焼なましについて説明できる。
|
| 11週 |
(2) 等温変態，連続冷却変態 |
等温変態について説明できる。
|
| 12週 |
(2) 等温変態，連続冷却変態 |
連続冷却変態につて説明できる。
|
| 13週 |
(3) 鋼のマルテンサイト変態と焼入れ性 |
鋼のマルテンサイト変態と焼入れ性について説明できる。
|
| 14週 |
(4) 鋼の焼入れ方法と焼割れ |
鋼の焼入れ方法と焼割れについて説明できる。
|
| 15週 |
(5) 鋼の焼戻し |
焼戻しについて説明できる。
|
| 16週 |
後期末試験 |
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前8 |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前8 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8 |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | 前9,前16 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 前12,前13,前14,前15,前16 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前16 |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後9,後10 |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後9,後10 |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後14 |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後15 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 1．金属材料の基本的特性と微視的な構造が理解できる | 20 | 5 | 25 |
| 2．合金材料における状態図が理解できる | 20 | 5 | 25 |
| 3．金属材料の微視的変形機構について理解できる。 | 20 | 5 | 25 |
| 4．鉄鋼熱処理と機械的性質について理解できる。 | 20 | 5 | 25 |