到達目標
○機械的性質と試験方法
□クリープ現象について説明できる
□疲労現象・S-N曲線について説明できる
○材料の変形と結晶
□塑性変形について説明できる
□加工硬化と再結晶について説明できる
□回復機構及び回復に伴う特性変化について説明できる
□各種欠陥を理解し、変形機構と関連して説明できる
○鉄鋼材料
□鉄鋼の製法について説明できる。
□炭素鋼の性質を理解し、分類することができる
□炭素鋼の状態図を理解し、組織と機械的性質が説明できる
□各種鉄鋼材料の特性について説明できる
○非鉄金属材料
□Al合金について性質と用途、製造法などを説明できる
□Ti合金について性質と用途、製造法などを説明できる
□Cu合金について性質と用途、製造法などを説明できる
○無機材料
□セラミックス・炭素材料・複合材料の用途・製法・構造などについて説明できる
○有機材料
□高分子材料について、熱可塑性・熱硬化性高分子の構造・性質の違いにより高分子材料を分類できる
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 |
評価項目1 | 鋼の焼入り、焼き戻し、焼準しを理解し説明できる | 鋼の焼き入れを理解できる | 鋼の熱処理について説明できない |
評価項目2 | 実用鉄鋼材料および実用非鉄金属材料の性質と用途を説明できる | 鉄鋼材料の性質と用途を説明できる | 鉄鋼材料の性質と用途を説明できない |
評価項目3 | 脆性および靱性、疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。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 | 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる | 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
3年生で学習した材料学を基礎として、材料、主として金属および合金について、
種類・性質・製法・用途・加工・各種処理などの知識を習得し、
機械設計・製作に必要・最適な材料や処理法の選択能力を養う。
授業の進め方・方法:
機械系の学生にとって、材料学は化学的なイメージがつきまとい、苦手意識を持ちやすい。
そこで、なるべく図やグラフなどを中心に視覚的イメージから本質を理解しやすいように授業を進めます。
3年生での学習を踏まえて、金属材料を中心として、
材料のミクロレベルからマクロレベル、基礎的な知識から最終製品の応用レベルまで幅広く取り扱います。
材料学は物理的な側面と化学的な側面から構成されているので、それらをバランス良く学習し、
今後の卒業研究などへの導入学習とする。
注意点:
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 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス・3年の復習 |
応力とひずみを説明できる。
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2週 |
3年の復習 |
応力とひずみを説明できる。フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。引張試験の方法を理解し、応力ひずみ線図を説明できる。炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。
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3週 |
鉄鋼材料 |
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。金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。鉄鋼の製法を説明できる。
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4週 |
鉄鋼材料 |
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。鉄鋼の製法を説明できる。
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5週 |
鉄鋼材料 |
Fe-C系平衡状態図の見方を理解できる。
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6週 |
鉄鋼材料 |
焼きなましの目的と操作を説明できる.焼きならしの目的と操作を説明できる.焼入れの目的と操作を説明できる。
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7週 |
中間試験 |
機械材料に求められる性質を説明できる
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8週 |
非鉄金属材料 |
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。
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2ndQ |
9週 |
非鉄金属材料 |
Alの溶体化処理・時効について説明できる
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10週 |
非鉄金属材料 |
Cuについて製法・用途などを説明できる
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11週 |
非鉄金属材料 |
各種非鉄金属材料について説明できる
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12週 |
X線構造解析 |
X線について説明できる
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13週 |
X線構造解析 |
XRDについて説明できる
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14週 |
拡散 |
拡散について説明できる
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15週 |
拡散 |
Fickの法則について説明できる
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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
転位と材料の変形・強度 |
転位について説明できる
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2週 |
転位と材料の変形・強度 |
転位について説明できる
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3週 |
転位と材料の変形・強度 |
転位について説明できる
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4週 |
転位と材料の変形・強度 |
転位について説明できる
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5週 |
転位と材料の変形・強度 |
材料の強化方法について説明できる
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6週 |
転位と材料の変形・強度 |
加工硬化について説明できる
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7週 |
転位と材料の変形・強度 |
機械試験法について説明できる、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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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
材料の機械的性質 |
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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10週 |
材料の機械的性質 |
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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11週 |
材料の機械的性質 |
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。
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12週 |
材料の機械的性質 |
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。
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13週 |
有機材料 |
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。
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14週 |
無機材料 |
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。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
試験返却 |
間違った所を理解する
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評価割合
| 試験 | 発表 | 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 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 |
専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
分野横断的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 |