授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
34562:材料工学Ⅱ(A5) 2022 春セメスター 木3 理工学部 藤原 弘 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 104号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

どのような材料をどのようなところに使用するか、使用できるのか?といった問題は、材料の特性をよく理解してこそ解決できる問題である。様々な材料があるが、特に金属材料について、その特性を理解することを目的とした講義を行う。鋼を赤熱した後急冷すると非常に硬くなるのはなぜか?携帯電話のアンテナは金属材料なのになぜあのようにしなやかに曲がるのか?航空機の機体材料はアルミニウム合金であるがなぜあのように強固なのか?このような疑問を解決する。本講義では,金属材料の様々な特性の発現メカニズムを取り扱う。

受講生の到達目標

a.金属材料の変形メカニズムを理解している。
b.金属材料の強化メカニズムを理解している。
c.金属材料の適切な評価試験方法が選択できる。
d.鉄鋼材料の諸特性とその発現メカニズムを理解している。
e.アルミニウム合金の諸特性とその発現メカニズムを理解している。
f.銅合金の諸特性とその発現メカニズムを理解している。
g.チタン合金の諸特性とその発現メカニズムを理解している。
h.マグネシウム合金の諸特性とその発現メカニズムを理解している。
i.機能材料の諸特性を理解している。
j.先端材料の諸特性を理解している。
k.金属材料の諸特性やその発現メカニズムを理解し、利用目的に応じた材料の選択ができる。

事前に履修しておくことが望まれる科目

材料工学I

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
1

材料工学Ⅰの復習

材料工学Ⅰで学んだ内容の概要を説明する。
準備学習:特に、転位の概念、結晶構造、状態図について復習しておくこと

2

金属材料の変形機構

金属材料の塑性変形メカニズムについて説明する。すべり変形、双晶変形、その他の変形様式などについて説明する。
準備学習:教科書p.29~32を熟読し、理解する。

3

金属材料の強化機構

固溶強化、転位強化、析出分散強化、結晶粒微細化強化について説明する。
準備学習:上記のキーワードについて、Webなどを利用し学習しておく。

4

材料の機械的性質と試験法

材料の機械的特性について説明する。降伏応力、引張強さ、ひずみについて説明する。引張試験、硬さ試験について説明する。
準備学習:教科書p.73~77,86~91を熟読し、理解する。

5

鉄鋼材料の基礎

鉄の製錬方法について説明する。鋼の定義について説明する。Fe-C状態図を用いて、鋼の各相について詳しく説明する。
準備学習:教科書p.207~215を熟読し、理解する。

6

鋼のマルテンサイト変態

鋼のマルテンサイト変態について説明する。
準備学習:教科書p.216~221を熟読し、理解する。

7

鋼の熱処理および強化方法

鋼の熱処理法について説明する。焼ならし、焼鈍し、焼入れ、焼き戻しなどについて説明する。鋼の強化方法について説明する。
準備学習:教科書p.222~228を熟読し、理解する。

8

種々の鉄鋼材料1

機械材料としてよく用いる炭素鋼、合金鋼について説明する。JIS記号と各材料の関係を説明する。
準備学習:教科書p.229~246を熟読し、理解する。

9

種々の鉄鋼材料2

特殊用途合金鋼について説明する。ステンレス鋼、軸受鋼、工具鋼について説明する。
準備学習:教科書p.254~267を熟読し、理解する。

10

アルミニウム合金

アルミニウムとその合金について説明する。アルミニウムの製錬方法、アルミニウムの特徴、アルミニウム合金の特徴について説明する。
準備学習:教科書p.279~286を熟読し、理解する。

11

銅合金

銅とその合金について説明する。銅の製錬方法、銅の特徴、銅合金、黄銅、白銅、青銅について説明する。
準備学習:教科書p.286~291を熟読し、理解する。

12

チタン、マグネシウム合金

チタンやマグネシウムの製錬方法、チタン合金、マグネシウム合金の種類、用途について説明する。形状記憶合金について説明する。
準備学習:教科書p.292~300を熟読し、理解する。

13

機能材料

形状記憶合金、先端材料、セラミックス、その他などについて説明する。
準備学習:教科書p.320~329を熟読し、理解する。

14

先端材料

最新の研究における材料開発について説明する。
ハイエントロピー合金について説明する。
準備学習:ハイエントロピー合金に関して調べておくこと。

15

まとめ

1回~14回までのまとめと総合演習。質問受け付け。
準備学習:これまでの学習でわからないところをまとめておく。

授業実施形態

【BCPレベル1~2の場合 / In the case of BCP level 1-2】
感染防止策を講じたうえで対面授業8回、オンライン授業7回を行う。
オンライン授業はライブ配信型を中心に行う。
授業に関する諸連絡はmanaba+Rを活用する。

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】
すべて、ライブ配信型を中心としたオンライン授業とする。
授業に関する諸連絡はmanaba+Rを活用する。

授業外学習の指示

材料工学と機械工学とのつながりを日常的に意識した取り組み、例えば、卒業研究等を行うこと。さらに、身近な機器や設備と材料との関連性(なぜその材料が使用されているのか、など)について考えてみること。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

毎回の講義時に小テストを実施する。(80%)
理解度確認のための中間レポート、到達度確認レポートを実施する。(20%)

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

材料工学Ⅰに関連する学習、メディアセンター所蔵のVTR、DVDを見ておく、等、予習・復習をすることが望ましい。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
機械材料学 日本材料学会編 日本材料学会 978-4-901381-00-0

教科書(使用頻度、その他補足)

必要に応じてレジュメを配布する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
金属材料組織学 松原英一郎,他 朝倉書店 4-254-24018-4
材料組織学 高木節雄/津崎兼彰 朝倉書店 4-254-23692-1
金属組織学 須藤一/田村今男/西澤泰二 丸善株式会社 4-621-03594-0
金属組織学序論 阿部秀夫 コロナ社 4-339-04292-7
見方・考え方 合金状態図 三浦憲司/福富洋志/小野寺秀博 オーム社 4-274-08744-1
材料科学概論 佐久間健人/井野博満 朝倉書店 4-254-23691-3 マテリアル工学シリーズ1
金属材料組織学 松原英一郎,他 朝倉書店 4-254-24018-4

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

「Webラーニングプラザ」
http://weblearningplaza.jst.go.jp/

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

インタラクティブシート,manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示)

備考


【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:http://www.ritsumei.ac.jp//students/pathways-future/course/curriculum.html