工業材料
 Engineering Materials
 担当教員:村澤 剛(MURASAWA Go)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)機械システム工学分野
 開講学年:2年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:システム創成工学科  科目区分:専門科目・選択必修 
【授業概要】
・テーマ
「ものづくり」には必ず素材が必要であり,材料の発達が科学技術の発展を左右すると言っても過言ではない。機械装置などの工業製品には,材料の強度特性,機能性,経済性などを総合的に考慮して,金属をはじめとする様々な材料が適材適所に使用される。また同じ材料であっても,加工法や熱処理,使われる環境によって特性は大きく変化し,最適な状態での使用が重要となる。本講義では,機械装置の強度を受け持つ構造用材料について,強度特性に及ぼす種々の因子を理解し,また鉄鋼をはじめとするいくつかの材料について学ぶ。
機械装置の構造用材料としては,鉄鋼をはじめとする金属材料が多く用いられる。本講義では,(1)金属の結晶構造と微細組織,(2)鉄鋼材料の状態図と熱処理,(3)金属材料の強化法と適材適所に用いることの重要性等について理解することをねらいとする。
・到達目標
(1)金属材料の組織と機械的性質,金属の強化法,平衡状態図,相変態と熱処理による組織変化について学ぶ。(2)次に,構造用材料として広く用いられている鉄鋼材料について,平衡状態図に基づく標準組織,熱処理による組織変化と機械的強度の関係,高強度鋼の組織と特性などについて理解する。(3)またアルミニウム合金の組織と強度についても学習する。
・キーワード
引張・圧縮・せん断応力とひずみ,弾性と塑性,材料の構造と組織,構造試験法,工業材料の性質と機能,転位,疲労,クリープ

【科目の位置付け】
機械システム工学科の学習・教育目標(G)「機械工学の基礎力」(1.0)を養成するための科目である。かっこの中の数値は重みを表す。

【授業計画】
・授業の方法
講義およびその内容を発展させた演習問題に取組みながら,90分×15週の授業を行う。予習・復習を行っておくこと。
また,1時間程度で完了できる演習レポートを8回程度課す。
・日程
第1週-3週 金属材料の構造,機械的性質,塑性加工
第4週-6週 金属の強化,鉄鋼材料の状態図と組織
第7週 ここまでの総括とテスト
第8週-9週 鋼の熱処理組織,熱処理技術
第10週-12週 鉄鋼の強度と環境,構造用鋼
第13週-14週 高強度鋼,工具鋼,ステンレス鋼,アルミニウム合金
第15週 全体の総括とテスト

【学習の方法】
・受講のあり方
講義に出席し,疑問点は積極的に質問すること。演習レポートは必ず提出すること。
・授業時間外学習へのアドバイス
機械材料に関する広い範囲についての講義を行うので,あらかじめテキストを読んで予習をしておくこと。
講義内容について,テキストや参考書を読んで復習し,理解できない点は次回に質問すること。演習レポートは特に重要なテーマを扱うので,良く理解しておくこと。

【成績の評価】
・基準
中間・期末試験80点,演習レポート20点を配し,合計100点満点中60点以上を合格とする。
評価内容として「授業概要(目標)」の(1)の項目50%、(2)の項目35%、(3)の項目15%とする。
・方法
中間・期末試験と演習レポートの成績を総合して評価する。内容はいずれも「授業概要(目標」の(1)~(3)を含む。

【テキスト・参考書】
打越二彌,「図解 機械材料」,東京電機大学出版局(¥3000)
大学生協で入手可。
日本材料学会編,「機械材料学」,日本材料学会(¥3000)

【その他】
・学生へのメッセージ
よく考えれば必ず理解できる内容である。材料を理解することは,優れた「ものづくり」の技術者につながる。
専門科目の「材料科学」も併せて受講すること。
・オフィス・アワー
6-311教官室にて,毎週月曜日11:00~12:00。

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