到達目標
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．
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 |
| 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． | 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． | 金属の原子間結合，結晶構造，欠陥，組織について基礎的な部分の説明ができる． | 金属の原子間結合，結晶構造，欠陥，組織について説明ができない． |
| 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． | 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． | 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基礎的な部分の説明ができる． | 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ができない． |
| 3. 状態図を用いて組織について説明できる． | 状態図を用いて組織について説明できる． | 状態図を用いて組織について基本的な部分の説明ができる． | 状態図を用いた組織についての説明ができない． |
| 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． | 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． | 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基礎的な部分の説明ができる． | 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ができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習目標 Ⅱ 実践性
学校目標 D（工学基礎） 数学，自然科学，情報技術および工学の基礎知識と応用力を身につける
学科目標 D（工学基礎） 数学，自然科学，情報技術および工業力学、材料力学、加工・材料学などを通して，工学の基礎知識と応用力を身につける
本科の点検項目 Ｄ－ⅳ 数学，自然科学，情報技術および工学の基礎知識を専門分野の工学的問題解決に応用できる
学校目標 E（継続的学習） 技術者としての自覚を持ち，自主的，継続的に学習できる能力を身につける
本科の点検項目 Ｅ－ⅱ 工学知識，技術の修得を通して，継続的に学習することができる
学校目標 F（専門の実践技術） ものづくりに関係する工学分野のうち，得意とする専門領域を持ち，その技術を実践できる能力を身につける
学科目標 F（専門の実践技術） ものづくりに関係する工学分野のうち，流体・熱・機械力学等力学関連科目、電気・計測等制御関連科目、設計技術関連科目、情報技術関連科目などを通して，得意とする専門領域を持ち，その技術を実践できる能力を身につける
本科の点検項目 Ｆ－ⅰ ものづくりや環境に関係する工学分野のうち，専門とする分野の知識を持ち，基本的な問題を解くことができる
教育方法等
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40%，達成度確認試験40%，小テスト10%，レポート10%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10%，レポート10%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．
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 |
①材料の分類
②機械材料とは |
①材料の分類，性質，用途を説明できる．
②機械材料に求められる性質を説明できる．
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| 2週 |
①原子の構造と結合
②金属の結晶構造 |
①原子の構造，原子間の結合力・結合様式を説明できる．
②金属結晶における原子の配置を説明できる．
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| 3週 |
金属の結晶構造 |
金属結晶における原子の充填率を計算できる．
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| 4週 |
結晶構造の指数表示 |
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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| 5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光学顕微鏡観察法を説明できる．光学顕微鏡写真から平均結晶粒径を計算できる．
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| 6週 |
結晶構造のX線回折 |
X線回折法の原理を説明できる．ブラッグの式を用いた計算ができる．
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| 7週 |
達成度確認試験 |
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| 8週 |
引張試験 |
引張試験の原理を説明できる．引張試験による諸特性値を計算できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
弾性変形 |
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．
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| 10週 |
塑性変形 |
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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| 11週 |
①パイエルス力
②固溶強化 |
①パイエルス力を説明できる．
②固溶強化を説明できる．
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| 12週 |
析出強化・分散強化 |
析出強化・分散強化を説明できる．
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| 13週 |
①結晶粒微細強化
①ひずみ硬化 |
①結晶粒微細強化を説明できる．
②ひずみ硬化を説明できる．
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| 14週 |
硬さ試験 |
硬さ試験の分類と原理を説明できる．硬さを計算できる．
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
①鉄鋼素材の製造法
②アルミニウム素材の製造法 |
①高炉，転炉，連続鋳造を説明できる．
②電解精錬を説明できる．
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| 2週 |
①相律
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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| 3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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| 4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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| 5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．実際の鉄鋼材料との関係を説明できる．
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| 6週 |
①アルミニウムー銅合金
②三元合金状態図 |
①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．実際のアルミニウム材料との関係を説明できる．
②三元合金状態図で組成を示すことが出来る．
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| 7週 |
達成度確認試験 |
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| 8週 |
鋼の連続冷却変態 |
各冷却曲線における組織の変化を説明できる．パーライト，ベイナイト，マルテンサイト変態を説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
鋼の恒温変態 |
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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| 10週 |
鋼の焼入れ・焼戻し |
焼入れ・焼戻しによる組織の変化を説明できる．焼戻し温度，組織，機械的性質を関連付けて説明できる．
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| 11週 |
合金鋼の選択 |
ジョミニー試験を説明できる．焼入性曲線を用いて合金鋼を選択できる．
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| 12週 |
①鋼の焼なまし，焼ならし
②鋼の恒温熱処理，深冷処理 |
①焼なまし，焼ならしによる組織の変化や材料特性の変化を説明できる．
②恒温熱処理，深冷処理を説明できる．
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| 13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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| 14週 |
回復・再結晶 |
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．
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| 15週 |
軟鋼の降伏とひずみ時効 |
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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評価割合
| 定期試験 | 達成度確認試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 10 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 20 | 10 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 20 | 20 | 0 | 10 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |