鉄鋼材料

科目基礎情報

学校 鈴鹿工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 鉄鋼材料
科目番号 0107 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 材料工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:門間改三著 鉄鋼材料学(実教出版),参考書:例えば,黒田大介編著 機械・金属材料学(実教出版),日本金属学会編 講座・現在の金属学 材料編 鉄鋼材料
担当教員 黒田 大介

到達目標

金属の結晶構造・塑性変形・加工硬化・再結晶など基礎的事項を理解し,鉄と鋼の基礎的事項を理解し,炭素鋼・合金鋼・工具鋼・表面硬化用鋼材・ステンレス鋼に関する機能,設計,利用に必要な専門知識を習得し,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製鉄と製鋼法,キルド鋼とリムド鋼,不純物が鋼の特性におよぼす影響を説明できる.製鉄と製鋼法の基礎的事項を説明できる.製鉄と製鋼法の基本的事項を説明できない.
評価項目2熱処理を施した炭素鋼のミクロ組織と特性についてTTT線図とCCT線図を用いて説明でき,炭素鋼の熱処理における注意点を説明できる.炭素鋼の状態図,ミクロ組織,熱処理の基礎的事項を説明できる.炭素鋼の状態図,ミクロ組織,熱処理の基礎的事項を説明できない.
評価項目3熱処理を施した合金鋼のミクロ組織と特性についてTTT線図とCCT線図を用いて説明でき,合金鋼の熱処理における注意点を説明できる.合金鋼の特徴,状態図,ミクロ組織,熱処理の基礎的事項を説明できる.合金鋼の特徴,状態図,ミクロ組織,熱処理の基礎的事項を説明できない.
評価項目4代表的な合金鋼の規格,用途,熱処理を説明でき,適切な鋼種を選択できる. 代表的な合金鋼の規格,用途,熱処理を説明できる.代表的な合金鋼の規格,用途,熱処理を説明できない.
評価項目5鋳鉄の状態図,組織図と性質を説明でき,用途に応じた鋳鉄を選択できる.鋳鉄の状態図,組織図と性質を説明できる.鋳鉄の状態図,組織図と性質を説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
この科目はNIMSにおいて鉄鋼材料をはじめとする金属材料の製造方法ならびに機械的性質,ミクロ組織と熱処理の関係を専門的に評価・検証していた教員が,その経験を活かして純鉄,炭素鋼,合金鋼,鋳鉄などの鋼種,機械的特性,ミクロ組織,平衡状態図の基礎的知識を講義形式で説明する授業である.ものづくりに応用できる純鉄,炭素鋼,合金鋼,鋳鉄などに関する基礎的知識を身につけることを目的とする.
授業の進め方と授業内容・方法:
・全ての内容は,学習・教育目標(B)<専門>(JABEE基準1.1(d)(2)a)に対応する.
・授業はpptスライドを用いた講義形式で行う.講義中は集中して聴講する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>下記授業計画の「到達目標」を網羅した問題を中間試験および定期試験で出題し,目標の到達度を評価する.各到達目標に関する重みは同じである.合計点の60%の得点で,目標の達成を確認できるレベルの試験を課す.
<学業成績の評価方法および評価基準>中間試験,期末試験の2回の試験の平均点を100%として評価する.ただし,中間試験の得点が60点に満たない場合(無断欠席の者,中間試験の結果が40点以下の者を除く)は,補講の受講やレポート提出等の後,再テストにより再度評価し,合格点の場合は先の試験の得点を60点と見なす.期末試験の再テストは行なわない.
<単位修得要件>学業成績で60点以上を取得すること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>本科目は,材料工学科第3年次までに学習した材料工学序論, 基礎材料学,材料組織学および材料強度学に関する知識が基礎となる科目である.
<レポート等>理解を深めるため,必要に応じて演習課題を与える.
<備考>鉄鋼材料のミクロ組織および特性の理解に必要な基礎的かつ重要な知識を学習する科目であるため, 事前に配付するpptスライドならびに教科書を中心とした予習,復習を自分でしっかりと行うこと.本科目は, 量子力学, 組織制御学(専攻科),相変換工学(専攻科),物性工学(専攻科)および材料強度工学(専攻科)と強く関連し,それら科目の基礎となる科目である.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 製鉄法と製鋼法 1. 製鉄と製鋼法を説明できる.
2週 炭素鋼の状態図と組織 2. Fe-C系状態図に基づいた組織変化を説明できる.
3週 物性に及ぼす不純物の影響 3. 炭素鋼の物性に及ぼす不純物の影響を説明できる.
4週 炭素鋼の機械的性質 4. 炭素鋼の機械的性質を説明できる.
5週 連続冷却曲線(CCT線図)と組織変化 5. CCT線図に基づいた組織変化や物性変化を説明できる.
6週 恒温変態曲線(TTT線図)と組織変化 6. TTT線図に基づいた組織変化や物性変化を説明できる.
7週 炭素鋼の熱処理 7. 炭素鋼の熱処理方法と組織変化について説明できる.
8週 中間試験 これまでに学習した内容を説明し,諸量を求めることができる.
9週 合金鋼の状態図,炭化物,TTT線図とCCT線図 8. 合金鋼の状態図,TTT線図,CCT線図の特徴について説明できる.
10週 溶接用鋼材,鋼の焼入性 9. 溶接用鋼材の特徴と鋼の焼入性を説明できる.
11週 合金鋼の焼戻し 10. 合金鋼の熱処理を説明できる.
12週 様々な合金鋼の規格と用途 11. 合金鋼の規格と用途が説明できる.
13週 合金鋼の用途と表面硬化処理 12. 表面硬化処理(高周波焼入れ,浸炭,窒化)を説明できる.
14週 ステンレス鋼 13. 各種のステンレス鋼の組成,熱処理,特性を説明できる.
15週 鋳鉄 14. 鋳鉄の状態図,組織図と性質を説明できる.
16週

評価割合

試験課題相互評価態度発表その他合計
総合評価割合10000000100
配点10000000100