授業科目名材料学 3 履修年次・学期 2008・M4・前期科目区分専門科目・選択教育目標との対応 1. 機械工学に関する基礎的な専門知識がある．単位数 1 単位 (JABEE 認定) オフィスアワ− 担当教員名新野邊幸市授業点検教員名本間寛己 JABEE 科目区分基礎工学(③材料・バイオ系) JABEE 学習・教育目標との対応 5-1「システムづくり」のための基礎的な工学能力がある授業概要到達目標成績評価方法・評価基準月・火・水放課後 (17-18 時）機械技術者が機械や構造物の設計・製造を行う際、材料選択は重要な因子になる。特に近年では使用環境の過酷化と軽量化による高性能化が強く求められ、材料選択には専門的な知識が要求される。この課題に対応するには材料の本質を原子や結晶のレベルで把握する必要がある。そこで本講義では鉄鋼材料を取り上げて実用的知識を身に付ける。まず状態図を理解して鉄鋼の結晶構造とミクロ組織の形成過程を把握する。続いて焼き入れなどの各種製造工程で起こる現象を理解できるようにして各工程の意義・目的を把握する。さらに、JIS で規格化された各鋼種の用途と特性を理解する。機械系技術者に広く読まれている金属(アグネ)や工業材料(日刊工業)に掲載される関連記事を理解し、活用できるレベルとなるよう到達目標および評価基準を設定する。 1) 合金の状態図を理解して、共晶反応と包晶反応における凝固過程を把握できる． 2) 鉄鋼の状態図を理解して、構成相と形成される組織の関係を把握できる． 3) 熱処理曲線図を用いた熱処理方法を理解して、組織の形成過程が把握できる． 4) JIS で規格化された各種鋼材の用途と特性を把握できる．中間試験は到達目標 1)と 2)の項目、期末試験は到達目標 3)と 4)の項目について、学習内容の理解度を評価するため実施する．小テストおよびレポートの提出は 5 回ほど要求する．最終成績は中間試験、期末試験ならびにレポートを評価対象として次の式により計算する．中間試験：期末試験：小テスト・レポート(5 回) ＝ 40% ： 40% ： 20% 【教科書】・機械系教科書シリーズ６材料学：久保井徳洋, 樫原恵蔵コロナ社 (2000) 授業中に配布するプリントは試験対策として必要なため、紛失しないこと．教科書（参考書）その他【参考書】・材料の科学と工学 [1] 材料の微細構造 W.D.キャリスター培風館・材料の科学と工学 [2] 金属材料の力学的性質 W.D.キャリスター培風館授業中はノートを取ること．また配布されたプリントは紛失しないこと．授業計画・内容第１回第２回第３回 Trial 1 合金の状態図１全律固溶体の状態図を理解し、てこの原理による量比計算をできるようにする。Keyword : てこの原理 Trial 2 合金の状態図２共晶合金の状態図を理解して、濃度と量比を算出する。Keyword : 共晶反応, 晶出, 析出 Trial 3 合金の状態図３包晶合金の状態図を理解して、濃度と量比を算出する。Keyword : 包晶反応 Trial 4 鉄鋼の製造工程第４回鉄鉱石がコークスにより還元反応を起こして鉄と鋼ができるまでのプロセスを理解する． Keyword : 製銑, 製鋼, 高炉, 転炉, ベッセマー, パドル法 Trial 5 鋼の状態図と熱処理１第５回炭素鋼の状態図を理解して、形成される組織の特徴を把握する． Keyword : ferrite, pearlite, austenite, cementite Trial 6 鉄の状態図と熱処理２第６回拡散変態と無拡散変態により生成する組織の特徴を理解する． Keyword : 無拡散変態, martensite, bainite 第７回中間テスト第 1 週から第 6 週までをまとめ，中間テストを行う。 Trial 7 鋼の状態図と熱処理３第８回熱処理に不可欠な変態曲線図と生成する組織を理解する。 Keyword : CCT 線図, TTT 線図 Trial 8 鋼の状態図と熱処理４第９回各種熱処理の目的と方法を理解する．Keyword : 焼き鈍し, 焼きならし, 焼き入れ, 焼き戻し Trial 9 鉄の状態図と熱処理５第１０回焼き入れにより生成するマルテンサイト組織の特徴を理解する。Keyword : 焼き戻し脆性, 2 次硬化 Trial 10 鉄の状態図と熱処理６第１１回マルテンサイト変態や析出強化、加工硬化を利用した高強度鋼の特徴を理解する。 Keyword : マルエージ鋼, パテンティング, 2 次硬化, 金属間化合物 Trial 11 鉄鋼材料２第１２回 JISで規定された圧延鋼材と機械構造用鋼の分類を把握する。 Keyword : SS, SM, SB, SC, SCr, SCM, SNCM Trial 12 鉄鋼材料３第１３回 JIS で規定された工具鋼の分類を理解して、的確な用途を把握する。Keyword : SK, SKS, SKD, SKH Trial 13 鉄鋼材料４第１４回第１５回第１６回 JIS で規定された特殊鋼の分類を理解して、的確な用途を把握する。Keyword : SUJ, SUP, SUS, SUH Trial 14 鉄鋼材料５鋳鉄の組織とその分類を理解する。Keyword : FC, FCD, FCM 総括試験の解答説明を踏まえ、本講義の総括を行う．