到達目標
・機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる。
・金属と合金の結晶構造を説明できる。
・状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。
・鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。
・塑性変形の起りかたを説明できる．
・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。
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 |
| 機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる。 | ・機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を卓越して説明できる。 | ・機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる。 | ・機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できない。 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を卓越して説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を説明できる。 |
| 状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | ・状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を卓越して説明できる。 | ・状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | ・状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できない。 |
| 鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を卓越して説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を説明できない。 |
| 塑性変形の起りかたを説明できる。 | ・塑性変形の起りかたを卓越して説明できる． | ・塑性変形の起りかたを説明できる。 | ・塑性変形の起りかたを説明できない。 |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | ・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか卓越して説明できる。 | ・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | ・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
通年開講（前期および後期）
機械設計をする際，適切な材料選択が求められ，設計者は材料特性を理解していることが必要不可欠となる．従って，本授業では機械材料の特性に関して基礎的な事項を学ぶ．
※実務経験との関連
この科目は企業でプラント設計開発を担当していた教員が，その経験を活かし，機械材料の基本的な特性について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
下記の項目ごとに教科書を参考にして解説する。その後にできるだけ例題・演習を取り入れる。
社会情勢に応じて遠隔配信授業を実施する場合がある。
注意点:
予習・復習は当然のこと，毎回の小テストに取り組むことで，内容の理解に努めること．単なる知識の丸暗記ではなく，原理・原則や現象の背景にある事柄を正しく理解することが重要である．
社会情勢に応じて授業や試験（試験期の設定含む）のスケジュールが変更になる場合がある。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
０．全体ガイダンス
１．金属とはどういうものか |
機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる
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| 2週 |
１．金属とはどういうものか |
機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる
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| 3週 |
１．金属とはどういうものか |
機械材料に必要な性質を理解し，各材料（金属、非金属、複合、機能性）の性質を説明できる
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| 4週 |
２．結晶構造（原子の結合） |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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| 5週 |
２．結晶構造（結晶構造） |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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| 6週 |
２．結晶構造（純金属の結晶） |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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| 7週 |
２．結晶構造（合金の結晶） |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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| 8週 |
２．結晶構造（ミラー指数） |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
３．相律および状態図（相律） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 10週 |
３．相律および状態図（相律） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 11週 |
３．相律および状態図（1成分系，Mgの状態図） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 12週 |
３．相律および状態図（２成分系，天秤の法則） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 13週 |
３．相律および状態図（２成分系，全率固溶型） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 14週 |
３．相律および状態図（２成分系，共晶型） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 15週 |
３．相律および状態図（２成分系，包晶型） |
状態図を理解し，金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
４．実用合金その1（Fe-C系状態図，状態図の概要） |
Fe-C系状態図について説明できる
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| 2週 |
４．実用合金その1（Fe-C系状態図，α-，γ-，δ-鉄） |
Fe-C系状態図について説明できる
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| 3週 |
４．実用合金その1（Fe-C系状態図，パーライト変態） |
Fe-C系状態図について説明できる
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| 4週 |
４．実用合金その1（Fe-C系状態図，共析鋼，亜共析鋼，過共析鋼） |
Fe-C系状態図について説明できる
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| 5週 |
４．実用合金その1（Fe-C系状態図，レデブライト） |
Fe-C系状態図について説明できる
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| 6週 |
４．実用合金その1（炭素鋼と鋳鉄） |
鉄鋼材料の基本的性質を説明できる
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| 7週 |
４．実用合金その1（合金鋼） |
鉄鋼材料の基本的性質を説明できる
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験答案の返却および解説
５．弾性・塑性・靭性（弾性変形および塑性変形） |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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| 10週 |
５．弾性・塑性・靭性（変形に伴う結晶内部の変化） |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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| 11週 |
５．弾性・塑性・靭性（変形に伴う結晶内部の変化） |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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| 12週 |
５．弾性・塑性・靭性（靭性および塑性変形の応用） |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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| 13週 |
５．弾性・塑性・靭性（靭性および塑性変形の応用） |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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| 14週 |
６．拡散・再結晶・析出・焼結その1（拡散） |
加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる
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| 15週 |
６．拡散・再結晶・析出・焼結その1（回復・再結晶） |
加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる
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| 16週 |
後期末試験 |
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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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。 | 4 | |
| 現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。 | 4 | |
| 技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。 | 4 | |
| 社会における技術者の役割と責任を説明できる。 | 4 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 4 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | |
| 脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。 | 4 | |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | |
| 機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。 | 4 | |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 4 | |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | 4 | |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 14 | 6 | 100 |
| 材料学における基礎的理解 | 60 | 10 | 4 | 74 |
| 材料学における応用的な適応力 | 20 | 4 | 2 | 26 |