到達目標
【到達目標】
１．金属材料のミクロ的構造を結晶レベルで理解できる。
２．金属の凝固過程を理解し，平衡状態図からその相系を読み取ることができる。
３．材料を強化するミクロ組織的なメカニズムを理解し，その特性の評価方法を説明できる。
４．炭素鋼の基本特性を理解し，平衡状態図および熱処理方法を説明できる。
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 | 金属材料のミクロ的構造を十分理解できる | 金属材料のミクロ的構造を結晶レベルで理解できる。 | 金属材料のミクロ的構造を結晶レベルで理解できない。 |
| 評価項目2 | 金属の凝固過程を理解し，平衡状態図からその組織を説明できる。 | 金属の凝固過程を理解し，平衡状態図からその相系を読み取ることができる。 | 金属の凝固過程を理解し，平衡状態図からその相系を読み取ることができない。 |
| 評価項目3 | 材料を強化するミクロ組織的なメカニズムを理解し，その特性の評価方法を選択できる。 | 材料を強化するミクロ組織的なメカニズムを理解し，その特性の評価方法を説明できる。 | 材料を強化するミクロ組織的なメカニズムを理解し，その特性の評価方法を説明できない。 |
| 評価項目4 | 炭素鋼の基本特性を理解し，平衡状態図および熱処理方法を適格に選択できる。 | 炭素鋼の基本特性を理解し，平衡状態図および熱処理方法を説明できる。 | 炭素鋼の基本特性を理解し，平衡状態図および熱処理方法を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
【授業の目標等】
機械の部品や構造物を設計するには素材の特性を熟知し，これを的確に選択することが重要です。そのためには使用する材料をミクロ構造から理解し，これに起因する種々の特性を把握する必要があります。授業では原子の結合状態を知ることから始め，金属材料についてその結晶構造，平衡状態図，格子欠陥，転位運動，強化法等についての理解を深めます。そして機械材料の中でも重要な炭素鋼について，その材料学的基礎および実用的な機械特性を習得します。
授業の進め方・方法:
概要に従った内容をグループワーク形式で理解を深めてもらう。
注意点:
試験の成績を80%，平素の学習状況（課題・小テスト・レポート・グループワークへの参加状況等を含む）を20%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均，学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお，後学期中間の評価は前学期中間，前学期末，後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
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 |
金属と結晶構造[1-2]：材料の機械的性質とその試験方法について学ぶ。 |
硬さ試験および衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。
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| 2週 |
平衡状態図[3-8]状態図の基礎を学ぶ。 |
水を例にギブスの相律について学ぶ。
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| 3週 |
平衡状態図[3-8]状態図の基礎を学ぶ。 |
基本的な状態図の種類とその組織変化について理解する。
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| 4週 |
平衡状態図[3-8]状態図の基礎を学ぶ。 |
基本的な状態図の種類とその組織変化について理解する。
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| 5週 |
鉄鋼精錬[9-10]：鉄および鋼の作り方について学ぶ。 |
原料から製造プロセスを知る。
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| 6週 |
鉄-炭素系状態図[11-12]状態図の見方を学ぶ。 |
相および炭素鋼の種類について説明できる。
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| 7週 |
炭素鋼の熱処理[13-18]：熱処理工程の名称および目的について学ぶ。 |
各種熱処理後の組織と熱処理の関係を知る。
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| 8週 |
炭素鋼の熱処[13-18]：熱処理工程の名称および目的について学ぶ。 |
基本的な熱処理の名称およびTTT線図およびCCT線図を知る。
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| 2ndQ |
| 9週 |
炭素鋼の熱処[13-18]：熱処理工程の名称および目的について学ぶ。 |
各種熱処理後の組織と熱処理の関係を知る。
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| 10週 |
構造用鋼 [19-20]：各種構造用鋼について学ぶ。 |
炭素鋼および合金鋼の特性を説明できる。
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| 11週 |
鋼の表面熱処理 [21-22]：鋼の表面熱処理について学ぶ。 |
表面の熱処理方法とその目的を説明できる。
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| 12週 |
非鉄金属材料 [23-28]：アルミニウム合金の種類と特性を学ぶ。 |
アルミニウム合金の種類と特性を説明できる。
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| 13週 |
非鉄金属材料 [23-28]：アルミニウム合金の種類と特性を学ぶ。 |
アルミニウム合金の強度を向上する方法を説明できる。
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| 14週 |
非鉄金属材料 [23-28]：マグネシウム合金の種類と特性を学ぶ。 |
マグネシウム合金の種類と特性を説明できる。
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| 15週 |
複合材料および機能性材料 [29-30]：複合材料および機能性材料の種類と特性を学ぶ。 |
複合材料および機能性材料の種類と特性を説明できる。
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 応力とひずみを説明できる。 | 2 | 前1,前3,後14,後15 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 2 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 2 | |
| 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。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 平素の学習状況 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 35 | 10 | 45 |
| 専門的能力 | 35 | 5 | 40 |
| 分野横断的能力 | 10 | 5 | 15 |