到達目標
1. 金属材料およびそれら合金の基礎的性質ならびに熱処理による組織変化および加工が性質におよぼす影響を理解する。
2. 金属材料および樹脂等の材料の性質を発現するメカニズムについて理解し，材料工学で必要となる現象を理解する．
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 |
| 評価項目1 | 金属および合金について、種類、製法、性質、用途、加工性、処理技術等の知識を正しく説明できる。 | 金属および合金について、種類、製法、性質、用途、加工性、処理技術等の知識を説明できる。 | 金属および合金について、種類、製法、性質、用途、加工性、処理技術等の知識を説明できない。 |
| 評価項目2 | 金属物理の基礎を正しく説明できる | 金属物理の基礎を説明できる | 金属物理の基礎を説明できない |
| 評価項目3 | 材料化学の基礎を正しく説明できる | 材料化学の基礎を説明できる | 材料化学の基礎を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
機械システム工学科の教育目標②
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本科の教育目標①
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教育方法等
概要:
機械材料の基本的性質，実用材料の歴史的発展，材料相互間の位置付けを系統的に理解させることを目的とする。日常生活においてよく見かける様々な機械を構成する材料は主に、金属・プラスチック（高分子材料）・セラミックス・木材等に分けられる。それぞれの特徴を理解しておくことは、ものづくりに関わる技術者にとって非常に有用かつ重要なことである。
この科目は企業で材料およびその生産プロセスの研究・開発を担当していた教員が，その経験を活かし，機械に使われる各種材料の種類，特性，製造プロセス，用途等について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
注意点:
全ての機械は材料がないと造ることはできず，機械材料学はものづくりのベースとなる．多種のモノを作る上での基礎を学び，設計・製造プロセスを考えるうえでの基礎としてもらいたい．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
序論，材料物理基礎 |
機械材料に求められる性質を説明できる。
原子，イオン，放射性同位体等の原子・分子の挙動について説明できる
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| 2週 |
材料化学基礎 |
機械材料に求められる材料化学，イオン・共有結合等が説明できる
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| 3週 |
金属および合金の結晶構造，平衡状態図 |
金属と合金の結晶構造を説明できる。
平衡状態図を理解し組織形成される組織を予測できる
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| 4週 |
金属材料の機械的性質とその試験方法 |
硬さの表しかたおよび硬さ試験の原理を説明できる。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。
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| 5週 |
金属材料の疲れと疲れ強さ |
疲労の意味を理解し、疲労試験とＳ-Ｎ曲線を説明できる。
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| 6週 |
金属材料の機械的性質と温度 |
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。線膨張係数の意味が説明でき、熱ひずみを計算できる。
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| 7週 |
金属材料の製造法 |
鉄鋼および非鉄金属の工業的な製法を理解できる．
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| 8週 |
中間試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
鉄鋼の分類およびFe-C系平衡状態図 |
セラミックスの製造法による特性変化がわかる．DLC，カーボンナノチューブの性質がわかる。
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| 10週 |
鋼の熱処理 |
複合材料の発展や分類について説明できる。複合材料の機械的強度や複合則について説明できる。
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| 11週 |
構造用鋼 |
傾斜機能材料，アモルファス合金の性質がわかる。
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| 12週 |
鋳鉄 |
水素吸蔵合金，超塑性合金の性質がわかる。
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| 13週 |
銅及び銅合金 |
木材の基礎的な性質と材料としての特徴が理解できる
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| 14週 |
アルミニウム及びアルミニウムなどの合金 |
木材の利用方法と資源循環による環境負荷の低減について理解できる
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| 15週 |
軸受け・ばね・工具材料 |
木材の製造プロセスについて理解できる
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| 16週 |
期末試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 化学(一般) | 化学(一般) | 代表的な金属やプラスチックなど有機材料について、その性質、用途、また、その再利用など生活とのかかわりについて説明できる。 | 4 | 後7,後9,後10 |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 4 | |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 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 | |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | 後2 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 態度・志向性（人間力） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |