到達目標
1．機械材料の結晶構造や機械材料に求められる性質を説明できる。
2．材料の機械的性質を説明でき、試験方法についても説明できる。
3．金属と合金の状態変化，合金の状態図及びFe-C平衡状態図を読み取ることができる。
4．熱処理（焼入れ、焼戻し、焼きなまし、焼きならし）の目的と操作を説明できる。
5．金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料それぞれの性質と用途を説明できる。
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 |
| 評価項目1 | 機械材料の結晶構造や機械材料に求められる性質を説明でき、実際の機械部品に応用できる。 | 機械材料の結晶構造や機械材料に求められる性質を説明できる。 | 機械材料の結晶構造や機械材料に求められる性質を説明できない。 |
| 評価項目2 | 金属と合金の状態変化，合金の状態図及びFe-C平衡状態図を正確に読み取ることができ、的確な熱処理を選択できる。 | 金属と合金の状態変化，合金の状態図及びFe-C平衡状態図を読み取ることができる。 | 金属と合金の状態変化，合金の状態図及びFe-C平衡状態図を読み取ることができない。 |
| 評価項目3 | 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料それぞれの性質と用途を説明でき、設計で的確な材質を選択できる。 | 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料それぞれの性質と用途を説明できる。 | 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料それぞれの性質と用途を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
・金属材料を中心に、その種類、製法、性質、用途、加工性、処理技術について学習する。
・機械材料の基礎的な知識を身につけ、機械の設計・製作に必要な材料の選択、取扱い能力を養うことを目標とする。
授業の進め方・方法:
・授業は講義＋グループ演習形式で行う。集中して聴講し、グループワークでは積極的に参加すること。
・化学や機械工作法を理解しておくと本科目の理解がしやすい。
注意点:
・新聞やニュースを通して製品に使用されている材料について関心を持つこと。
・適宜レポートの提出を求めるので期限は厳守すること。
・成績評価は、定期テスト、レポートより行う。
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 |
材料の結晶構造 |
結晶の構造、単位格子について説明できる
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| 2週 |
材料の結晶構造 |
各単位格子中の原子数、充填率を計算できる
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| 3週 |
材料の結晶構造 |
合金の結晶構造と格子欠陥について説明できる
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| 4週 |
材料の機械的性質 |
機械材料に求められる性質を説明できる
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| 5週 |
材料の構造・性質 |
単位格子、面の方向を説明できる
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| 6週 |
材料の構造・性質 |
ミラー指数、ブラッグの法則を説明できる。
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| 7週 |
材料の機械的性質 |
塑性変形、加工硬化、再結晶などについて説明できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
金属材料の状態の変化 |
金属、合金の相変化について説明できる
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| 10週 |
金属材料の状態の変化 |
全率固溶体型状態図、共晶型状態図を説明できる
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| 11週 |
金属材料の状態の変化 |
包晶型状態図、偏晶型状態図を説明できる
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| 12週 |
金属材料の状態の変化 |
Fe-C 状態図を説明できる
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| 13週 |
鉄鋼の製法 |
鉄鋼の製法を説明できる
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| 14週 |
鉄鋼の製法 |
炭素鋼の性質を理解し、分類できる
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| 15週 |
前期定期試験 |
前期定期試験
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| 16週 |
鋼の熱処理 |
熱処理の特徴と用途を説明できる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
鋼の熱処理 |
焼きなまし、焼きならしの目的と操作を説明できる
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| 2週 |
鋼の熱処理 |
焼入れ、焼き戻しの目的と操作を説明できる
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| 3週 |
鋼の熱処理 |
CCT、TTT 線図について説明できる
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| 4週 |
鋼の熱処理 |
固溶化処理、時効化処理、サブゼロ処理を説明できる
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| 5週 |
鋼の熱処理 |
表面硬化処理について説明できる
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| 6週 |
構造用鋼 |
構造用鋼の性質と用途を説明できる
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| 7週 |
工具鋼 |
工具鋼の性質と用途を説明できる
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| 8週 |
後期中間試験 |
後期中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
ステンレス鋼 |
鉄鋼の腐食について説明できる
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| 10週 |
ステンレス鋼 |
オーステナイト系ステンレス鋼の性質と用途を説明できる
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| 11週 |
ステンレス鋼 |
フェライト系、マルテンサイト系ステンレス鋼の性質と用途を説明できる
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| 12週 |
非鉄系金属（アルミニウム、チタン、銅）とその合金 |
アルミニウムとその合金の性質と用途を説明できる
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| 13週 |
非鉄系金属（アルミニウム、チタン、銅）とその合金 |
チタンとその合金の性質と用途を説明できる
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| 14週 |
非鉄系金属（アルミニウム、チタン、銅）とその合金 |
銅とその合金の性質と用途を説明できる
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| 15週 |
後期定期試験 |
後期定期試験
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| 16週 |
粉末焼結合金、複合材料、機能性材料 |
粉末焼結合金、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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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 |
| 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 | |
| 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 | 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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |