到達目標
・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。
・金属と合金の結晶構造を説明できる。
・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。
・鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。
・塑性変形の起りかたを説明できる．
・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。
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 |
| 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。 | ・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）の性質を卓越して説明できる。 | ・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。 | ・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）の性質を説明できない。 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を卓越して説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を説明できる。 | ・金属と合金の結晶構造を説明できる。 |
| 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。 | ・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卓越して説明できる。 | ・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。 | ・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ない。 |
| 鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を卓越して説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を説明できる。 | ・鉄鋼材料の基本的性質を説明できない。 |
| 塑性変形の起りかたを説明できる。 | ・塑性変形の起りかたを卓越して説明できる． | ・塑性変形の起りかたを説明できる。 | ・塑性変形の起りかたを説明できない。 |
| 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。 | ・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか卓越して説明できる。 | ・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。 | ・加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
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．
授業の属性・履修上の区分
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 |
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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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 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 | 社会における技術者の役割と責任を説明できる。 | 3 | 前1 |
| 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1,前2 |
| 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1,前2 |
| 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 | 後9,後10,後11 |
| 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 | 後12,後13 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7 |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前12,前13,前14,前15 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | 後9,後10,後11 |
| 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 | 後14,後15 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 後6,後7 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5 |
評価割合
| 定期試験 | 小テスト | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 14 | 6 | 100 |
| 材料学における基礎的理解 | 60 | 10 | 4 | 74 |
| 材料学における応用的な適応力 | 20 | 4 | 2 | 26 |