概要:
機械設計において金属材料、非金属材料および複合材料などの機械材料を適切に選定できるようになるための基盤知識を習得する。
授業の進め方・方法:
教科書に加え、他の資料を記載した授業プリントをもとに授業を進める。
注意点:
毎回、授業プリントの提出を求める。理由無き欠席に対して授業プリントの再配布は行わないので注意すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション
合金の状態図：共晶型状態図１ |
共晶点組成の場合の凝固過程における液体・固溶体の量比および組成が計算できる。
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| 2週 |
合金の状態図：共晶型状態図２ |
共晶点組成以外の場合の凝固過程における液体・固溶体の量比および組成が計算できる。
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| 3週 |
鋼（Fe-C系）の製法。状態図（共析鋼、亜共析鋼、過共析鋼）、鋼の変態（パーライト変態） |
鋼の製法が説明できる。Fe-C系状態図を読解できる。鋼の種類およびパーライト変態が説明できる。
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| 4週 |
TTT曲線、CCT曲線、マルテンサイト変態 |
TTT曲線、CCT曲線を使って、マルテンサイト変態およびベイナイト変態が説明できる。
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| 5週 |
鋼の焼きならし、焼き鈍し |
鋼の熱処理について説明できる。
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| 6週 |
鋼の焼き入れ、焼き戻し、浸炭 |
鋼の熱処理および表面処理について説明できる。
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| 7週 |
窒化、時効 |
鋼の表面処理および時効硬化について説明できる。
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| 8週 |
炭素鋼の種類と性質１（一般構造用圧延鋼材、溶接構造用圧延鋼材、高張力鋼、快削鋼） |
間違った問題の正答を求めることができる。
炭素鋼の種類と性質が説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間テスト（確認テスト） |
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| 10週 |
答案返却・解説
展伸用銅合金、アルミニウム合金 |
炭素鋼および非鉄金属材料の種類と性質が説明できる。
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| 11週 |
チタン合金、鋳鉄の特徴 |
非鉄金属材料の特徴および鋳鉄の性質について説明できる。
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| 12週 |
ねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、可鍛鋳鉄、鋳鋼品、鋳造用Cu合金・Al合金 |
各種鋳鉄の規格および可鍛鋳鉄、鋳鋼、鋳造用Cu/Al合金の種類および性質が説明できる。
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| 13週 |
炭素工具鋼、高速度工具鋼、超硬合金 |
工具鋼の規格と性質について説明できる。
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| 14週 |
フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼 |
耐食合金の規格と性質について説明できる。
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| 15週 |
試験返却・解説 |
間違った問題の正答を求めることができる
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
酸化、拡散（拡散速度） |
金属の酸化および拡散について説明でき、酸化量と拡散速度の問題が解けること。
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| 2週 |
クリープ現象（強度および伸びに及ぼす温度の影響）、耐熱鋼の種類 |
クリープついて説明でき、クリープ強度の問題を解くことができること。耐熱鋼の種類が説明できること。
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| 3週 |
易融金属、磁性金属材料、形状記憶合金の性質と用途 |
易融金属、磁性金属材料、形状記憶合金の性質と用途が説明できること。
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| 4週 |
アモルファス合金の性質と用途 |
アモルファス合金の性質と用途が説明できること。
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| 5週 |
プラスティックの性質と用途 |
プラスティックの性質と用途が説明できること。
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| 6週 |
エラストマーの性質と用途 |
エラストマーの性質と用途が説明できること。
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| 7週 |
接着剤の性質と用途 |
接着剤の性質と用途が説明できること。
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| 8週 |
中間テスト(確認テスト）
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| 4thQ |
| 9週 |
セラミックス、耐熱ガラスの性質と用途 |
セラミックス、耐熱ガラスの性質と用途が説明できること。
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| 10週 |
答案返却・解説
光ファイバーの性質と用途 |
間違った問題の正答を求めることができる。
光ファイバーの性質と用途が説明できること。
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| 11週 |
耐火物の性質と用途 |
耐火物の性質と用途が説明できること。
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| 12週 |
プラスティック基複合材料の性質と用途 |
プラスティック基複合材料の性質と用途が説明できること。
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| 13週 |
金属基複合材料、セラミックス基複合材料の性質と用途 |
金属基複合材料、セラミックス基複合材料の性質と用途が説明できること。
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| 14週 |
機械設計と材料技術、環境と材料 |
機械設計と材料技術が説明できること。環境と材料が説明できること。
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| 15週 |
試験返却・解説 |
間違った問題の正答を求めることができる。
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| 16週 |
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| 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 | 工学基礎 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 全ての人々が将来にわたって安心して暮らせる持続可能な開発を実現するために、自らの専門分野から配慮すべきことが何かを説明できる。 | 3 | 後14 |
| 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 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13 |
| 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 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13 |
| 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 | 後1,後2 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 前8 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前3,前4 |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前4,前6 |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | 前6 |