概要:
一般・専門の別：専門
学習の分野：材料・設計と生産
必修・必履修・履修選択・選択の別：必履修
基礎となる学問分野：工学/機械工学/機械材料・材料力学
学習・教育目標との関連：本科目は「(3)基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「（A）技術に関する基礎知識の深化」である。
授業の概要：材料はあらゆる工業技術の根幹をなすものの一つで，それゆえ材料に関する知識を深化し，応用できる能力を身につけることは，機械技術者にとって必須である。金属材料，特に鉄鋼材料を中心に具体的な材料の性質や用途について解説する。
授業の進め方・方法:
授業の方法：板書を中心に行うが，サンプル提示したりして，理解を助けるとともに材料に関する興味を持たせる。また，理解が深まるよう学習の進度にあわせて，演習指導をする。
成績評価方法：4回の定期試験の結果をそれぞれ同等に評価する(70%)。試験には，教科書，ノートの持ち込みを許可しない。適宜，授業中に演習を行う(30%)。
注意点:
履修上の注意：学年の課程修了のためには履修(欠席時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。
履修のアドバイス：材料に関する理論を主に学習するので，やや難解な箇所もあるが，復習を十分して欲しい。身の回りには，次々に新しい材料が開発され，新聞やテレビなど一般のマスコミにもよく登場しているので，これらのニュースをよく見ていると，材料に対する興味が湧き，理解しやすい。
基礎科目：総合理工実験実習(1年)
関連科目：機械システム工学実験実習Ⅰ(2年)，機械システム工学実験実習Ⅱ(3)， 機械システム工学実験実習Ⅲ(4)，機械工作法(2)，機械設計製図Ⅰ・Ⅱ(2・3)，化学Ⅰ・Ⅱ(2・3)，機械設計法Ⅰ・Ⅱ(3・4)，材料力学Ⅰ・Ⅱ(3・4)，材料加工学(5)など
受講上のアドバイス：身の回りには，次々に新しい材料が開発され，新聞やテレビなど一般のマスコミにもよく登場しているので，これらのニュースをよく見ていると，材料に対する興味が湧き，理解しやすい。また，15分以上の遅刻，早退は欠課扱いとする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス 〔材料と機械〕 |
・材料と機械の関係及び一年間受講する授業の内容について理解する。
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| 2週 |
金属の通性〔結晶構造：結晶構造，格子欠陥（転位）〕 |
・金属の結晶構造について理解する。
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| 3週 |
金属の通性〔結晶構造：密度，体積率〕 |
・結晶構造に対する密度や体積率を理解する。
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| 4週 |
金属の通性〔結晶構造：結晶構造と金属の性質の関係〕 |
・結晶構造と金属の性質について理解する。
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| 5週 |
金属の通性〔金属の変形：展性と延性〕 |
・金属材料の展性と延性について理解する。
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| 6週 |
金属の通性〔金属の変形：金属の結晶と塑性変形，加工硬化と再結晶〕 |
・金属の塑性加工や再結晶に関して理解する。
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| 7週 |
前期中間試験 |
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| 8週 |
前期中間試験の返却と解答解説，合金と平衡状態図〔合金とその通性：純金属の凝固，合金の凝固と表し方〕
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・二元系状態図の求め方などを理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
合金と平衡状態図〔全率固溶体型状態図〕 |
・全率固溶型二元系状態図の見方を理解する。
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| 10週 |
合金と平衡状態図〔てこの関係，純晶出する場合の共晶型状態図〕 |
・純晶出タイプの共晶型二元系状態図の見方を理解する。
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| 11週 |
合金の平衡状態図〔固溶体を作る場合の共晶型状態図〕 |
・共晶型二元系状態図の見方を理解する。
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| 12週 |
合金の平衡状態図〔固溶度曲線〕 |
・状態図の中の固溶度曲線や固溶限について理解する。
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| 13週 |
鉄と鋼〔純鉄の変態と組織〕 |
・純鉄の組織と変態について理解する。
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| 14週 |
鉄と鋼〔炭素鋼の平衡状態図〕 |
・13週で学んだ鉄の組織と炭素が合金化した場合の二元系状態図の見方を理解する。
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
前期末試験の返却と解答解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
鉄と鋼〔共析反応〕 |
・Fe-C系二元系状態図より共析反応を理解する。
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| 2週 |
鉄と鋼〔亜共析鋼と過共析鋼〕 |
・Fe-C系二元系状態図より共析鋼，亜共析鋼，過共析鋼の分類について理解する。
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| 3週 |
鉄と鋼〔鋼の降伏点現象と標準組織の機械的性質〕 |
・鋼の引張試験によるSS曲線の見方や降伏現象，機械的性質について理解する。
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| 4週 |
鉄と鋼〔降伏現象と転位，時効〕，金属材料の疲労現象 |
・降伏現象と機械的性質と転位運動の関係について理解する。
・金属材料の疲労現象について理解する。
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| 5週 |
鋼の熱処理〔冷却速度の影響，焼きなまし〕 |
・鋼の焼きなましについて理解する。
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| 6週 |
鋼の熱処理〔連続冷却変態曲線〕 |
・鋼の連続冷却変態曲線の見方について理解する。
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| 7週 |
後期中間試験 |
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| 8週 |
鋼の熱処理〔恒温変態曲線〕 |
・鋼の恒温変態曲線の見方について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の返却と解答解説，鋼の熱処理〔恒温変態曲線とベイナイト組織〕 |
・鋼の恒温変態時に生成するベイナイト組織について理解する。
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| 10週 |
鋼の熱処理〔焼きならし，焼入れ，焼き戻しなど〕 |
・鋼の代表的な熱処理である焼ならし，焼戻し，焼入れについて理解する。
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| 11週 |
鉄鋼材料〔炭素鋼，SS材，冷延鋼板〕 |
・炭素鋼，SS材の呼び方の違いについて理解する。
・冷延鋼板について理解する。
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| 12週 |
鉄鋼材料〔高強度冷延鋼板，複合組織鋼，構造用合金鋼〕 |
・高付加高級鉄鋼材料の種類とその特性について理解する。
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| 13週 |
ステンレス鋼〔ステンレス鋼の防食性能〕 |
・ステンレス鋼板の防食作用について理解する。
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| 14週 |
ステンレス鋼〔ステンレス鋼の種類と特性〕，高温使用した場合の機械的性質 |
・ステンレス鋼板の種類について理解する。
・クリープ現象と機械的性質について理解する。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
学年末試験の返却と解答解説，まとめ |
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| 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 | 力学 | 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 2 | 後4 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 2 | 後4 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 2 | 後4 |
| 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | 前2,前4,前5,前6,後4,後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,後11,後12,後13,後14 |
| 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 | 後4 |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | 前6 |
| 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 | 前6,後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 | 後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 | 後14 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | 前2,前8,前9,前10,前11,前12,後9,後10 |
| 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8,前9,前10,前11,前12 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前8,前9,前10,前11,前12,前14 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | 前2,前6,後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 | 前4,前6 |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | 前13,後6,後8 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 前14,後1,後2,後11 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前13,前14,後1,後2 |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後10 |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後10 |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後10 |