概要:
通年開講(前期および後期)
機械設計をする際,適切な材料選択が求められ,設計者は材料特性を理解していることが必要不可欠となる.従って,本授業では機械材料の特性に関して基礎的な事項を学ぶ.
授業の進め方・方法:
下記の項目ごとに教科書を参考にして解説する。その後にできるだけ例題・演習を取り入れる。
注意点:
予習・復習は当然のこと,毎回の小テストに取り組むことで,内容の理解に努めること.単なる知識の丸暗記ではなく,原理・原則や現象の背景にある事柄を正しく理解することが重要である.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
0.全体ガイダンス 1.金属とはどういうものか |
機械材料に必要な性質を理解し,各材料(金属、非金属、複合、機能性)の性質を説明できる
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2週 |
1.金属とはどういうものか |
機械材料に必要な性質を理解し,各材料(金属、非金属、複合、機能性)の性質を説明できる
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3週 |
2.結晶構造(原子の結合) |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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4週 |
2.結晶構造(結晶構造) |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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5週 |
2.結晶構造(純金属の結晶) |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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6週 |
2.結晶構造(合金の結晶) |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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7週 |
2.結晶構造(ミラー指数) |
金属と合金の結晶構造を説明できる
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験答案の返却および解説 3.相律および状態図(相律) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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10週 |
3.相律および状態図(相律) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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11週 |
3.相律および状態図(1成分系,Mgの状態図) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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12週 |
3.相律および状態図(2成分系,天秤の法則) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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13週 |
3.相律および状態図(2成分系,全率固溶型) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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14週 |
3.相律および状態図(2成分系,共晶型) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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15週 |
3.相律および状態図(2成分系,包晶型) |
状態図を理解し,金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる
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16週 |
前期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
4.実用合金その1(Fe-C系状態図,状態図の概要) |
Fe-C系状態図について説明できる
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2週 |
4.実用合金その1(Fe-C系状態図,α-,γ-,δ-鉄) |
Fe-C系状態図について説明できる
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3週 |
4.実用合金その1(Fe-C系状態図,パーライト変態) |
Fe-C系状態図について説明できる
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4週 |
4.実用合金その1(Fe-C系状態図,共析鋼,亜共析鋼,過共析鋼) |
Fe-C系状態図について説明できる
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5週 |
4.実用合金その1(Fe-C系状態図,レデブライト) |
Fe-C系状態図について説明できる
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6週 |
4.実用合金その1(炭素鋼と鋳鉄) |
鉄鋼材料の基本的性質を説明できる
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7週 |
4.実用合金その1(合金鋼) |
鉄鋼材料の基本的性質を説明できる
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
後期中間試験答案の返却および解説 5.弾性・塑性・靭性(弾性変形および塑性変形) |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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10週 |
5.弾性・塑性・靭性(変形に伴う結晶内部の変化) |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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11週 |
5.弾性・塑性・靭性(変形に伴う結晶内部の変化) |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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12週 |
5.弾性・塑性・靭性(靭性および塑性変形の応用) |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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13週 |
5.弾性・塑性・靭性(靭性および塑性変形の応用) |
弾性変形および塑性変形を説明できる
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14週 |
6.拡散・再結晶・析出・焼結その1(拡散) |
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
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15週 |
6.拡散・再結晶・析出・焼結その1(回復・再結晶) |
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
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16週 |
後期末試験 |
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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 | 説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。 | 4 | |
現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。 | 4 | |
技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。 | 4 | |
社会における技術者の役割と責任を説明できる。 | 4 | |
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 | |