材料工学実験

学習内容の到達目標 設定
 
(1)材料工学序論 (2)基礎材料学 (2)材料工学実験 (2)ものづくり実習 (3)金属材料 (3)情報処理Ⅲ (3)材料組織学 (3)材料評価学 (4)材料工学実験 (4)鉄鋼材料 (4)軽金属材料 (4)材料力学 (5)塑性加工学
実験・計測・分析方法(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 0 0 0 2 0 0 2 0 0 3 0 0 0 0
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 3 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 0 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
考察・レポート作成(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 0 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 3 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 3 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 3 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
実験・実習に関わる態度(工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法))
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 3 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 3 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 3 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 3 0 0 2 0 0 3 0 0 3 0 0 0 0
鉄と鋼(金属材料)
製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。 0 0 2 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。 3 0 2 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。 3 0 2 2 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
炭素鋼の熱処理(金属材料)
炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。 3 1 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。 3 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。 3 1 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。 3 1 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
合金鋼(金属材料)
合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
鋳鉄(金属材料)
状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0
銅および銅合金(金属材料)
純銅の強度的特徴、物理的、化学的性質について説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
黄銅や青銅について、その成分および特徴を理解し、適切な合金を応用できる。 0 1 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
アルミニウムとその合金(金属材料)
アルミニウムの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。 0 0 0 2 0 3 0 0 0 0 0 4 0 0
鋳造用・展伸用アルミニウムについて、その成分や熱処理による組織学的変化の観点から適切な合金を応用できる。 0 0 0 2 0 3 0 0 0 0 0 4 0 0
格子欠陥(材料組織)
点欠陥である空孔、格子間原子、置換原子などを区別して説明できる。 0 0 2 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0
線欠陥である刃状転位とらせん転位を理解し、変形機構と関連して説明できる。 4 0 2 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
面欠陥である積層欠陥について説明できる。 0 0 2 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
物質の状態と平衡条件(材料組織)
物質系の平衡状態について、安定状態、準安定状態、不安定状態を説明できる。 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
ギブスの相律から自由度を求めて系の自由度を説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
1成分系状態図(材料組織)
純金属の凝固過程での過冷却状態、核生成、結晶粒成長の各段階について説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
2成分系状態図(材料組織)
2元系平衡状態図上で、てこの原理を用いて、各相の割合を計算できる。 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
全率固溶体型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
共晶型反応の状態図を用いて、一般的な共晶組織の形成過程について説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
包晶型反応の状態図を用いて、一般的な包晶組織の形成過程について説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
変形と強度(材料組織)
弾性変形の変形様式の特徴、フックの法則について説明できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
塑性変形におけるすべり変形と双晶変形の特徴について説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 4
刃状転位とらせん転位ならびに塑性変形における転位の働きを説明できる。 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
降伏現象ならびに応力-歪み曲線から降伏点を求めることができる。 3 0 2 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0
加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。 3 0 2 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0
拡散(材料組織)
格子間原子型および原子空孔型の拡散機構を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
拡散係数の物理的意味を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
回復と再結晶(材料組織)
回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
再結晶粒の成長機構を説明できる。 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
相変態(材料組織)
自由エネルギーの変化を利用して、相変態について説明できる。 3 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。 3 0 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。 3 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
応力とひずみ(力学)
荷重と応力、変形とひずみの関係について理解できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
応力-ひずみ曲線について説明できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
フックの法則を用いて、縦弾性係数(ヤング率)、応力およびひずみを計算できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
許容応力と安全率を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
引張・圧縮・せん断応力(力学)
荷重の方向、性質と物体の変形様式との関係について説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
引張、圧縮応力(垂直応力)とひずみ、物体の変形量を計算できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
縦ひずみと横ひずみを理解し、ポアソン比およびポアソン数を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
せん断応力(接面応力)とせん断ひずみ(せん断角)を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
曲げ(力学)
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
中立軸、中立面の意味を理解し、曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
ねじり(力学)
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
トルクとねじりの関係を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 4 0
組み合わせ応力(力学)
多軸応力の意味を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力を計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
ひずみエネルギー(力学)
ひずみエネルギーを説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
垂直応力、垂直ひずみ、縦弾性係数を用いてひずみエネルギーを計算できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0
実験・実習の心得(材料系【実験実習】)
実験・実習の目標と心構えを理解し実践できる。 4 0 0 2 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し実践できる。 4 0 0 2 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0
レポートの書き方を理解し、作成できる。 4 0 0 2 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0
測定機器の取り扱い方(材料系【実験実習】)
ノギスの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し計測できる。 4 0 0 2 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0
マイクロメータの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し計測できる。 4 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0
機械加工(材料系【実験実習】)
旋盤の基本操作を習得し、外丸削り、端面削りなどの作業ができる。 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0
ボール盤の基本操作を習得し、穴あけなどの作業ができる。 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0
工学実験(材料系【実験実習】)
金属材料実験、機械的特性評価試験、化学実験、分析実験、電気工学実験などを行い、実験の準備、実験装置および実験器具の取り扱い、実験結果の整理と考察ができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
X線回折装置などを用いて、物質の結晶構造を解析することができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで材料を観察し、組織について評価することができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
硬さ試験機や万能試験機などを用いて、材料の強度特性を評価できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
分析機器を用いて、成分などを定量的に評価をすることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭での説明またはプレゼンテーションができる。 4 0 0 2 2 0 0 0 0 4 0 0 0 0
金属加工(材料系【実験実習】)
鋳造または溶接など金属加工の作業手順を理解し、基本作業ができる。 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0