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科目の基本情報

開講年度	2019 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次工学部機械工学科
選択・必修	必修学科必修
授業科目名	機械材料学及び演習
	きかいざいりょうがくおよびえんしゅう
	Materials for Mechanical Engineering and Exercises
単位数	2.5 単位
ナンバリングコード	EN-PROC-2 ナンバリングコード一覧表はこちら ※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。

開放科目
開講学期	後期
開講時間	月曜日 5, 6, 7時限
開講場所
担当教員	川上博士(工学研究科機械工学専攻)
担当教員	KAWAKAMI, Hiroshi

学修の目的と方法

授業の概要	機械材料は金属材料のことを指すことが多い．金属材料は原子間の金属結合により，目に見える大きさになり，私たちはそれを硬く強い材料として用いている．しかしながら，純金属のままでは高強度構造体を作ることは難しい．金属材料の高強度化手法として，合金化とそのあとに続く熱処理，加工が挙げられる．これらを理解するために，原子レベルの視点で結晶構造，相変態，拡散現象，変形機構，破壊現象などを学ぶ．また，合金に関しては，平衡状態図，顕微鏡組織変化，固溶強化などの強靱化，材料試験法について学ぶ．また，主たる機械材料である鋼（はがね）について，それらの製造法，種類，熱処理と顕微鏡組織との関係，表面硬化法などを学ぶ．
学修の目的	機械材料に要求される性質は，高強度・長寿命である．そのため，金属材料が用いられることが多い．金属材料メーカーは主たる金属元素に強化元素を添加させた合金を製造し，熱処理などの後処理を行うことで要求性能を満たしている．金属材料の性質を理解する上で忘れてはならないことは，１メートルの大きさをもつ材料であっても，性質に影響を与える構成要素は結晶粒もしくは原子であることである．本講義では，純金属の性質から材料内部でおきるミクロな現象を知ることで，我々が必要とするマクロな性質の発現を理解できるよう学習する．
学修の到達目標	機械設計の材料選択時において必要な材料学分野での基礎知識を習得する．純金属と合金の相異点および熱処理をはじめとする材料強化法の定性的理解，合金系平衡状態図による相変態の定量的評価法と顕微鏡組織との関係および材料の強さに関する材料評価法と破壊形態について専門知識を身につける．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ JABEE 関連項目　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】　工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】　機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術　論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
成績評価方法と基準	８割以上の出席を単位取得のための必要条件とする．定期試験において６０点以上の成績を合格とする．
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	図を多用した説明を多用する．各回において，要点を絞り講義をし，演習にて理解を深めるよう時間構成の工夫をする．
教科書	改訂新版基礎機械材料学（金子純一・須藤正俊・菅又信編著　朝倉書店）
参考書	機械材料(打越二爾、東京電機大学出版局)，鉄と鉄鋼材料がわかる本（新日本製鐵編，日本実業出版社）
オフィスアワー	適宜，対応する　場所：機械棟４Ｆ２４１３室電子メールによる対応も行う．
受講要件	特に無し．
予め履修が望ましい科目
発展科目	金属材料学
その他	「考える力」＝100%

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	金属，結晶構造，相変態，合金，平衡状態図，熱処理，鋼
Key Word(s)	Metal, Crystalline structure, Transformation, Alloy, Equilibrium diagram, Heat treatment, Steel
学修内容	第１回　金属の構造第２回　金属結晶の性質第３回　純金属の相変態第４回　拡散現象第５回　合金の熱力学１第６回　合金の熱力学２第７回　製鉄と製鋼第８回　鉄－炭素系平衡状態図第９回　格子欠陥と転位第１０回　変形と破壊第１１回　材料試験法第１２回　熱処理第１３回　強靭化と表面硬化法第１４回　鉄鋼材料１第１５回　鉄鋼材料２第１６回　定期試験
事前・事後学修の内容

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