平成29年度 シラバス
授業科目
金属材料
担当教員
高橋知司
開講期
通年
科目番号
110305
対象学年・学科・コース
3 機械工学科
単位区分

単位数
2単位
授業概要・授業方針
 前期は、機械設計を行うにあたり、材料を選定するうえでの判断基準となる機械的性質などの一般的な基本知識や合金の状態図について学ぶ。また、鉄鋼材料における組織と熱処理との関連を学ぶ。
 後期では、構造用合金鋼やステンレス鋼など、そして非鉄金属材料などについて、製造条件と組織および材料特性との関連についての基礎知識を講述する。さらに、各種金属材料の製造および使用上の基本的な考え方について理解することを目標とする。
到達目標
  1. 金属の結晶構造の種類が理解できる。
  2. 金属材料のミクロな変形・回復・再結晶の機構が理解できる。
  3. 機械材料の持つ機械的性質についての基礎知識が理解できる。
  4. 二元系状態図から合金の組成や相の説明ができる。
  5. 鉄鋼の製造方法の基礎について説明できる。
  6. 鉄鋼材料の熱処理において組織と機械的性質の関係が理解できる。
  7. 構造用合金鋼、工具材料、ステンレス鋼の特性について説明できる。
  8. 鋳鉄の特性について説明できる。
  9. 非鉄金属の特性について説明できる。
  10. 非金属材料の特性について説明できる。
教科書
大学基礎 機械材料 SI単位新版 門間改三 (実教出版)
参考書
金属材料工学 宮川大海 (森北出版)
初級金属学 北田正弘 (アグネ承風社)
金属組織学 須藤 田村 西澤 (丸善)
金属物理学序論 幸田成康 (コロナ社)
授業要目 到達目標
との対応
自己点検
前期
1 授業ガイダンス、機械材料総論(機能、分類、製造・加工法)
2 金属のミクロな構造(結晶構造、ミラー指数など)
3 結晶構造、ミラー指数、格子欠陥についての演習
4 金属の塑性変形1
5 金属の塑性変形2 2,3
6 合金の平衡状態図1
7 合金の平衡状態図2 3,4
8 中間試験
9 鉄鋼の製造方法
10 炭素鋼の状態図と組織1
11 炭素鋼の状態図と組織2
12 鋼の熱処理1
13 鋼の熱処理2
14 鋼の熱処理3
15 期末試験
後期 自己点検
1 構造用合金鋼1
2 構造用合金鋼2
3 工具材料1
4 工具材料2
5 ステンレス鋼1
6 ステンレス鋼2
7 鋼の高温における機械的性質
8 中間試験
9 鋼の表面硬化
10 鋳鉄1
11 鋳鉄2
12 非鉄金属材料1
13 非鉄金属材料2
14 非金属材料1 10
15 非金属材料2 10
16 期末試験
到達達成度の指標(ルーブリック)
到達
目標
理想的なレベル(A)の目安 標準的なレベル(B)の目安 未到達なレベル(C)の目安 自己評価
1 金属の結晶構造の種類が例を挙げ、理解できる。 金属の結晶構造の種類が、理解できる。 金属の結晶構造の種類が、理解できない。 A・B・C
2 金属材料のミクロな変形・回復・再結晶の機構について図示して説明できる。 金属材料のミクロな変形・回復・再結晶の機構について説明できる。 金属材料のミクロな変形・回復・再結晶の機構について説明できない。 A・B・C
3 機械材料の持つ機械的性質についての基礎知識とその試験法について説明できる。 機械材料の持つ機械的性質についてのその試験法について説明できる。 機械材料の持つ機械的性質についての基礎知識の内容について説明できない。 A・B・C
4 二元系状態図から合金の組成や相の説明を例を挙げ、図示して説明できる。 二元系状態図から合金の組成や相の説明を例を挙げ説明できる。 二元系状態図から合金の組成や相の説明ができない。 A・B・C
5 鉄鋼の製造方法の基礎について実例を挙げて説明できる。 鉄鋼の製造方法の基礎について説明できる。 鉄鋼の製造方法の基礎について説明できない。 A・B・C
6 鉄鋼材料の熱処理において組織と機械的性質の関係が理解できる。 鉄鋼材料の熱処理における組織と強度について説明できる。 鉄鋼材料の熱処理における組織と強度について説明できない。 A・B・C
7 構造用合金鋼、工具材料、ステンレス鋼の特性について合金例を挙げて説明できる。 構造用合金鋼、工具材料、ステンレス鋼の特性について説明できる。 構造用合金鋼、工具材料、ステンレス鋼の特性について説明できない。 A・B・C
8 鋳鉄の特性について具体例を挙げ、組織と共に説明できる。 鋳鉄の特性について説明できる。 鋳鉄の特性について説明できない。 A・B・C
9 非鉄金属の特性について具体例を挙げ、組織と共に説明できる。 非鉄金属の特性について説明できる。 非鉄金属の特性について説明できない。 A・B・C
10 非金属材料の特性について具体例を挙げ、組織と共に説明できる。 非金属材料の特性について説明できる。 非金属材料の特性について説明できない。 A・B・C
到達度評価
定期試験80%、小テスト10%ならびに課題10%
履修上の注意
 ミクロな(目に見えない)世界とマクロな世界の現象を把握するために、イメージしながら授業を受けること。
 また、結晶学、再結晶や疲労破壊などの材料強度学、状態図などの冶金学はそれぞれで1冊の本になっている内容を掻い摘んでいるので、それらの詳しい参考文献などをみることで理解を深めて欲しい。事前学習より復習を行うこと。
事前学習・自己学習・関連科目
・自己学習:説明を聞かずに、理解することは非常に困難であり、事前学習より復習を行うこと。

・関連科目:本科目は「機能性材料」へと続く。