1. 金属の原子間結合，結晶構造，欠陥，組織について説明できる．
2. 結晶の塑性変形と転位の運動との関係，金属の強化機構について説明できる．
3. 状態図を用いて組織について説明できる．
4. 鋼，アルミニウム合金の熱処理と組織，機械的性質について説明できる．
概要:
初学者が鋼およびアルミニウム合金の熱処理と組織，機械的性質を関連付けて理解するために，金属結晶の特徴，結晶の塑性変形，金属の強化機構，合金の状態図について順次学習する．
授業の進め方・方法:
授業は教科書と補助教材（配布プリント等）を用いた講義形式で行う．
評価は，定期試験80%，小テスト20%の配分で行い，合格点は60点である．
学年末の評価が60点未満の学生に対しては，取組状況等を総合的に判断して再試験（全範囲）を実施する場合がある．再試験を行った場合の評価は，再試験80%，小テスト20%の配分で行い，60点を上限とする．
注意点:
e-learning（BlackBoard）による小テスト，レポートに取り組み，自学自習を行うこと．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
①材料の分類
②原子の構造と結合 |
①材料の分類，性質，用途を説明できる．
②原子の構造，原子間の結合力・結合様式を説明できる．
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| 2週 |
①金属の結晶構造
②結晶構造の指数表示 |
①金属結晶における原子の配置を説明できる．
②ミラー指数から結晶面・方位を図示できる．図示された結晶面・方位からミラー指数を求めることが出来る．
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| 3週 |
①金属の結晶組織
②金属組織の観察法 |
①固溶体，化合物，結晶の格子欠陥を説明できる．
②顕微鏡観察法を説明できる．
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| 4週 |
①弾性変形
②塑性変形 |
①ポテンシャルエネルギー曲線を用いて結晶の弾性変形を説明できる．臨界せん断応力を説明できる．
②結晶の塑性変形が転位の運動によって生じることを説明できる．すべり系を説明できる．転位の増殖機構を説明できる．
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| 5週 |
金属の強化機構
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パイエルス力，固溶強化，析出強化・分散強化，結晶粒微細強化，ひずみ硬化を説明できる．
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| 6週 |
材料試験 |
引張試験，硬さ試験を説明できる．
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| 7週 |
鉄鋼素材の製造法 |
高炉，転炉，連続鋳造を説明できる．
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| 8週 |
①相律，冷却曲線
②二元合金状態図の基礎 |
①自由度を計算できる．
②状態図の基本的事項を説明できる．てこの原理を説明できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
①二元合金状態図（全率固溶型）
②拡散 |
①任意の温度・組成において存在する相，各相の組成，各相の割合を求めることが出来る．組織の変化を説明できる．
②拡散の機構を説明できる．
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| 10週 |
①二元合金状態図（共晶型）
②二元合金状態図（包晶型，偏晶型） |
①②任意の温度・組成において存在する相，各相の組成，各相の割合を求めることが出来る．組織の変化を説明できる．
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| 11週 |
鉄ー炭素合金状態図 |
任意の温度・組成における，存在する相，各相の組成，各相の割合を求めることが出来る．組織の変化を説明できる．
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| 12週 |
①鋼の連続冷却変態
②鋼の恒温変態 |
①各冷却曲線における組織の変化を説明できる．
②各変態温度における組織の変化を説明できる．変態温度，組織，機械的性質を関連付けて説明できる．
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| 13週 |
鋼の焼入れ・焼戻し，焼きなまし，焼きならし |
各熱処理による組織の変化や材料特性の変化を説明できる．
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| 14週 |
アルミニウム合金の溶体化処理・時効 |
溶体化処理・時効による組織の変化を説明できる．時効温度・時間，組織，機械的性質を関連付けて説明できる．
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| 15週 |
①回復・再結晶
②軟鋼の降伏とひずみ時効 |
①加工硬化から回復，再結晶に至る変化を，転位密度，セル構造，粒成長と関連付けて説明できる．
②リューダース帯の伝播と降伏挙動を関連付けて説明できる．コットレル効果を説明できる．
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| 16週 |
定期試験 |
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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 | 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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 |
| 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 | 前6 |
| 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 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 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,後2,後3,後4,後5,後6 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前8,前9,前10,前11,後2,後3,後4,後5,後6 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | 前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5,前15,後14 |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | 前7,後1 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 前11,前12,後5,後11 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前11,後5 |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前13,後8,後9,後12 |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前13,後8,後9,後12 |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後8,後9,後10,後11,後12 |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | 後10 |