材料強度学

Course Information

College	Toyama College	Year	2017
Course Title	材料強度学
Course Code	0237	Course Category	Specialized / Elective
Class Format	Lecture	Credits	Academic Credit: 1
Department	Department of Mechanical Engineering	Student Grade	5th
Term	Second Semester	Classes per Week	1
Textbook and/or Teaching Materials	教科書は指定しません．プリントを配布します．
Instructor	Okane Masaki

Course Objectives

材料の塑性変形挙動を微視的に考える転位論の基礎的事項について，力学的ならびに材料学的な観点よりそれらを理解することを目指す．また，各種の金属材料強化機構や，塑性加工の転位論的な理解を目指す．具体的には，下記の『評価（ルーブリック）』の『標準的な到達レベルの目安(良)』に記載された内容が，本科目の基本的な到達目標となる．

Rubric

	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
すべり面，すべり方向，すべり系，シュミット因子等について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
転位のメカニズム，刃状転位，らせん転位の原子配列，転位線，バーガースベクトル，転位の移動方向について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
転位のまわりの応力場，転位の自己エネルギーについて理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
転位に働く力，転位どうしに働く力について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
転位と溶質原子の間に働く力について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
転位の増殖，交差すべり，二重交差すべりについて理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
ジョグ，キンク，転位の堆積について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
冷間加工と熱間加工について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
固溶強化，加工硬化，析出強化，結晶粒の微細化による強化，について理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．

Teaching Method

Outline:

転位論は，材料学（固体力学）関連の分野で，難解なものの一つですが，金属材料の塑性変形のメカニズムの基になっている重要な概念の一つです．しっかりと理解して下さい．

Style:

教員単独で行います．基礎科目なので，座学が中心になりますが，適宜，授業中に，演習問題等も取り入れます．

Notice:

材料工学関連の科目，塑性加工関連の科目，応力とひずみに関係する科目を修得していることが望ましい．

Course Plan

			Theme	Goals
2nd Semester
	3rd Quarter
		1st	結晶構造，すべり系	結晶構造の復習，すべり系の理解．シュミット因子．
		2nd	結晶欠陥としての転位①	結晶の塑性変形と転位，転位の概念．
		3rd	結晶欠陥としての転位②	転位の種類と性質（刃状転位，らせん転位，混合転位）の理解．
		4th	転位のまわりの応力場	らせん転位，刃状転位のまわりの応力場．
		5th	転位に働く力①	平行な転位どうしに働く力．
		6th	転位に働く力②	転位どうしに働く力と転位の運動．
		7th	転位に働く力③	転位と溶質原子の間に働く力，コットレル効果．
		8th	転位の増殖，切り合いと堆積①	転位の増殖（フランク・リード機構）．
	4th Quarter
		9th	転位の増殖，切り合いと堆積②	交差すべり，転位の切り合い（ジョグ，キンク）．
		10th	転位の増殖，切り合いと堆積③	転位の堆積のメカニズムとその影響．
		11th	種々の強化機構①	ひずみ硬化（加工硬化）のメカニズム．
		12th	種々の強化機構②	析出強化型合金おける強化機構（オロワン機構）．
		13th	種々の強化機構③	固溶強化（摩擦強化と固着強化）．結晶粒の微細化による強化．
		14th	冷間加工と熱間加工	回復と再結晶，再結晶温度に関する基礎事項．冷間加工と熱間加工の違いおよび特徴．
		15th	期末試験
		16th	期末試験の解答と解説

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	レポート・課題	Total
Subtotal	80	20	100
基礎的能力	40	10	50
専門的能力	40	10	50