1. 金属の強化機構について説明できる。
2. 鉄－炭素2元系状態図ならびにそれに基づいた冷却時の組織形成過程について説明できる。
3. 鉄鋼の熱処理操作と相変態・組織変化の関係について説明できる。
4. 様々な鉄鋼材料の性質・用途について説明できる。
概要:
金属材料はパソコン，クルマなどあらゆる工業製品で使用されており，新たなる材料・合金開発が製品自体の高性能化・高機能化などに役立つことはよく知られている。本科目では，金属材料，特に鉄鋼材料の基礎を理解し，実用材料への応用・展開力を養う。
授業の進め方・方法:
授業は教科書に沿って進める。3年生で学習する「金属物理学I」「材料組織学」の知識を必要とするので，十分に理解しておくこと。
注意点:
新型コロナ流行に伴う中間試験の中止により，評価方法を以下のように変更します。
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【変更後】前期においては期末試験90％，レポート10％として合計100点満点で評価する。一方，後期においては中間試験45％，期末試験45％，レポート10％として合計100点満点で評価する。前期・後期を合わせた平均が60点以上の場合を合格とする。必要に応じて再試験を実施する（但し1回のみ）が，評点は60点とする。
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【変更前】前期・後期とも中間試験・期末試験を実施する。前期においては，中間試験45％，期末試験45％，レポート10％として合計100点満点で評価する。これと同様に後期分も100点満点で評価し，前期・後期を合わせた平均が60点以上の場合を合格とする。必要に応じて再試験を実施する（但し1回のみ）が，評点は60点とする。
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評価基準：到達目標に記載した項目の基礎的な内容の理解度とその基本的活用度を評価基準とする。
事前学習：次週の授業範囲を予習し，専門用語の意味などを理解しておいてください。
| 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 | 材料系分野 | 金属材料 | 製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。 | 4 | 後2 |
| 純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。 | 4 | 後3 |
| 炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。 | 4 | 後3 |
| 炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。 | 4 | 後4,後5,後6 |
| 炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。 | 4 | 後4,後5,後6 |
| 炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。 | 4 | 後10 |
| 焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。 | 4 | 後11 |
| 合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。 | 4 | 後9 |
| 合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。 | 4 | 後9 |
| 状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。 | 4 | 後15 |
| 材料組織 | 加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前9 |
| 回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 再結晶粒の成長機構を説明できる。 | 4 | 前5 |
| 自由エネルギーの変化を利用して、相変態について説明できる。 | 4 | |
| 共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。 | 4 | |
| マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。 | 4 | 後7 |