材料学2

科目基礎情報

学校	松江工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	材料学2
科目番号	0013	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	【教科書】機械・金属材料学，黒田大介，実教出版，(2015)．授業中に配布するプリント　【参考書】機械材料，武井英雄，中佐啓治郎，篠崎賢二，オーム社，(2013)．
担当教員	新野邊 幸市

到達目標

1) 硬さ試験のほか衝撃，疲労，クリープ試験など材料試験法を理解する．
2) 合金の凝固過程を理解するとともに，2元系状態図の図読を理解する．
3) 共晶反応ならびに包晶反応が起こる系の凝固過程を理解する．
4) 鉄鋼材料を理解する上で必要となる鉄-炭素系2元系状態図の図読を理解する．

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	硬さ試験のほか衝撃，疲労，クリープ試験など材料試験法が正しく理解できる．	硬さ試験のほか衝撃，疲労，クリープ試験など材料試験法が理解できる．	硬さ試験のほか衝撃，疲労，クリープ試験など材料試験法が理解できない．
評価項目2	合金の凝固過程を理解するとともに，2元系状態図の図読を正しく理解できる．	合金の凝固過程を理解するとともに，2元系状態図の図読を理解できる．	合金の凝固過程を理解するとともに，2元系状態図の図読を理解できない．
評価項目3	共晶反応ならびに包晶反応が起こる系の凝固過程を正しく理解できる．	共晶反応ならびに包晶反応が起こる系の凝固過程を理解できる．	共晶反応ならびに包晶反応が起こる系の凝固過程を理解できない．
評価項目4	鉄鋼材料を理解する上で必要となる鉄-炭素系2元系状態図の図読を正しく理解できる．	鉄鋼材料を理解する上で必要となる鉄-炭素系2元系状態図の図読を理解できる．	鉄鋼材料を理解する上で必要となる鉄-炭素系2元系状態図の図読を理解できない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 1 （機械工学に関する基礎的な専門知識がある。）

教育方法等

概要:

　すべての構造物は「材料」で構成されていて，強さが強く，美麗さがあり，かつ再生が可能であるなどの理由から「金属」が多く用いられる．金属のうちで「鉄」は古代から最も身近に使われてきていて，加熱・冷却などの熱処理することにより，またわずかに他の元素を合金することにより多種多用な性質が得られる．そこで材料学では，機械工学を学ぶ上で基礎知識となる金属材料の材料強度・組織学を主として学習する．第2回となる本講義では，引張試験以外の各種機械的試験法を学習するとともに，合金の凝固過程さらには鉄鋼材料を理解する上で必要な鉄-炭素2元系状態図を学習する．

授業の進め方・方法:

　中間試験は到達目標1) と2) の項目，期末試験は到達目標3) と4) の項目について，学習内容の理解度を評価するため実施する．レポートおよび小テストは5回ほど実施する．最終成績は中間試験，期末試験ならびにレポート等を評価対象として，次の式により計算する．50点以上を合格とする．
中間試験：期末試験：レポート・小テスト＝ 40% ： 40% ： 20%

注意点:

再評価試験は総合成績が50点未満の学生に対して実施する．70点以上を合格とする．　

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	Trial 1 各種の材料試験 硬さの表し方と硬さ試験法の原理を理解する．	硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。
		2週	Trial 2 各種の材料試験 衝撃試験と脆性・靱性を理解する．	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。
		3週	Trial 3 各種の材料試験 疲労試験とS-N線図を理解する．	疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。
		4週	Trial 4 各種の材料試験 高温の材料特性とクリープ試験を理解する．	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。
		5週	Trial 5 合金の凝固と状態図 純金属と合金の凝固過程の違いを理解する．	金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。
		6週	Trial 6 合金の凝固と状態図 2元系状態図の求め方と見方を理解する．相の量比を算出する「てこの原理」を理解する．	金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。
		7週	Trial 7 合金の凝固と状態図 共晶反応をともなう合金の凝固過程を理解する．	合金の状態図の見方を説明できる。
		8週	Trial 8 合金の凝固と状態図 前週に続いて，共晶反応をともなう合金の凝固過程を理解する．	合金の状態図の見方を説明できる。
	2ndQ
		9週	中間試験 第1週～第8週までの学習到達度を中間試験により評価する．
		10週	Trial 9 合金の凝固と状態図 包晶反応をともなう合金の凝固過程を理解する．	合金の状態図の見方を説明できる。
		11週	Trial 10 合金の凝固と状態図 包晶反応をともなう合金の凝固過程を理解する．	合金の状態図の見方を説明できる。
		12週	Trial 11 合金の凝固と状態図 包晶反応をともなう合金の凝固過程を理解する．続いて，鉄-炭素2元系状態図の見方を理解する．	合金の状態図の見方を説明できる。Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。
		13週	Trial 12 鉄-炭素2元系状態図 前週に続いて，鉄-炭素2元系状態図の見方を理解する．	Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。
		14週	Trial 13 鉄-炭素2元系状態図 鉄-炭素2元系状態図をもとにして，鉄鋼材料の組織の形成過程を理解する．	Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。
		15週	期末試験 第10回～第14回までの学習到達度を期末試験により評価する．
		16週	総評

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	硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。	3	前6
				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。	3	前1
				疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。	3	前2
				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。	3	前3
				金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。	3	前5
				合金の状態図の見方を説明できる。	3	前6
				Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。	3	前12

評価割合

	中間試験	期末試験	レポート・小テスト	合計
総合評価割合	40	40	20	100
基礎的能力	0	0	0	0
専門的能力	40	40	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0