到達目標
・機械材料に求められる性質を説明できる。
・基礎的な合金の状態図の見方を理解できる。
・鉄鋼の製法を説明できる。
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 | 機械材料に求められる性質を理解し、材料試験法を説明できる。 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 機械材料に求められる性質を説明できない。 |
| 評価項目2 | 二元系合金の状態図の見方を理解でき、てこの原理を用いて計算できる。 | 二元系合金の状態図の見方を理解できる。 | 二元系合金の状態図の見方を理解できない。 |
| 評価項目3 | 鉄鋼の製法を十分に理解し、説明できることができる。 | 鉄鋼の製法を理解できる。 | 鉄鋼の製法を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
教育方法等
概要:
機械技術者にとって、機械部品の要求性能に応じた材料選定を行うことが重要である。そのためには、材料の性質と限界を十分に理解しておく必要がある。本講義では、主に金属材料の本質を理解するための基礎事項を解説し、既存の材料の中から適切に選択・活用できる能力を育成することを目的とする。また、材料の性質の中でも、とくに機械的性質は材料の組織と密接な関係があるため、材料組織の成り立ちについて教授し、機械的性質との関連を理解させる。
授業の進め方・方法:
教科書をベースに授業を進めるが、授業の理解を深めるために補助資料を配布する。授業内容の理解度の把握、応用力の涵養のために演習を行うとともに、知識定着のための課題の提出を求める。
注意点:
材料学IIでは、本科目の内容をしっかりと理解しておくことが必要である。
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 |
機械材料の機械的性質(1)
機械的性質、弾性と塑性
硬さ試験、衝撃試験 |
機械材料に求められる機械的性質を説明できる。
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| 2週 |
機械材料の機械的性質(2)
曲げ試験、疲労試験、クリープ試験
機械的性質と温度の関係 |
曲げ試験、疲労試験、クリープ試験の方法、機械的性質と温度の関係を説明できる。
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| 3週 |
機械材料の機械的性質(3)
金属顕微鏡による組織観察
その他の検査方法 |
金属顕微鏡による組織観察の方法、その他の検査方法を説明できる。
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| 4週 |
機械材料の化学と金属学(1)
原子の構造、周期表 |
原子の構造、周期表について説明できる。
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| 5週 |
機械材料の化学と金属学(2)
イオン結合と共有結合
金属結合、結晶構造 |
結合方式、結晶構造について説明できる。
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| 6週 |
機械材料の化学と金属学(3)
充填率、理論密度
ミラー指数 |
立方晶の充填率および理論密度を計算できる。
位置、方位、面のミラー指数を計算できる。
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| 7週 |
機械材料の化学と金属学(4)
面間距離、X線回折 |
立方晶について面間距離を計算することができ、X線回折に応用できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
機械材料の化学と金属学(5)
物質の状態変化、相律 |
相律を説明でき、自由度を計算できる。
溶液および固溶体について説明できる。
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| 10週 |
機械材料の化学と金属学(6)
全率固溶型状態図 |
全率固溶型状態図の見方を理解できる。
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| 11週 |
機械材料の化学と金属学(7)
共晶型状態図
金属の格子欠陥、変形 |
共結型状態図の見方を理解できる。
金属の格子欠陥、変形について説明できる。
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| 12週 |
炭素鋼(1)
鉄鋼ができるまで |
鉄鋼材料の製造方法を説明できる。
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| 13週 |
炭素鋼(2)
純鉄と炭素鋼
純鉄の性質、純鉄の磁気変態 |
純鉄の性質を説明できる。
炭素鋼の基礎を説明できる。
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| 14週 |
炭素鋼(3)
炭素鋼の平衡状態図 |
鉄－炭素系平衡状態図の見方、ミクロ組織との関連が理解できる。
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| 15週 |
炭素鋼(3)
炭素鋼の平衡状態図【復習】 |
てこの原理を用いて、各相の割合を計算できる。
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| 16週 |
定期試験 |
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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 |
| 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 |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 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 | 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。 | 4 | 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。 | 4 | 前2 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | 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 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前10,前11 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 4 | 前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 | 前11 |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | 前12 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | 前13 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | 前14,前15 |
評価割合
| 試験 | 小テスト等 | 演習・レポート | 発表 | 相互評価 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |