2018年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 機械材料 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 本保 元次郎 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E11F |
| クラス | |||
| 学科ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 機械の構成要素である部品を作るとき、材料選択には機械材料に関する基礎的な情報を理解し、その特性を生かした用途に使用しなければならない。そこで、機械材料の種類やそれらの性質・特性に関する基本的な知識について理解する。加えて 機械を構成する材料として鉄鋼材料、非鉄金属材料、非金属材料の基礎的事項について習得する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
配布資料を主体にして、補足的にパソコンによるプレゼンテーション及び板書を用いて講義する。 また、毎講義終了後に、講義内容の理解度を判断するための課題を行う。 |
| 履修条件 | 物理、化学に関する基礎知識を修得していること。 |
|
準備学習（予習・ 復習等）の内容 |
授業を受ける前に、シラバスで示された教科書の学習範囲をを熟読しておくこと。また、前回授業の内容を十分に復習し理解しておくこと。また、毎回授業の終了時に課題を与えるので、次回に授業開始前までに提出すること。 |
授業計画
| 第1回 | 機械材料入門 講義全体の概要を説明する。また、一般的な機械材料と各種性質、選択方法、使用環境、分類等についての概略を学習する。 |
|---|---|
| 第2回 | 物質の構造 結晶の構造、金属の結晶構造、固体の密度、結晶の幾何学、X線による結晶構造の解析、格子欠陥、アモルファス固体・準結晶について学習する。加えて、すべり変形や双晶変形等の変形機構を理解する。 |
| 第3回 | 材料の変形 応力とひずみ、弾性と擬弾性、塑性変形、結晶のすべり変形と転位の関係について学習する。 加えて、加工硬化、すべり変形以外の変形機講、温度と変形速度の影響について学習する。 また、機械材料の破壊形態やクリープ変形について理解する。合金化等による析出硬化、時効硬化、固溶強化や複合材料の種類とその強化機構、複合則、複合材料による成形方法について学習する。 |
| 第4回 | 材料試験法と平衡状態図 材料評価法試験についての概要、破壊試験と非破壊試験の特徴、引張試験における公称応力-公称ひずみ線図 、硬さ試験の性質、衝撃試験、疲労試験、クリープ試験、磨耗試験などの原理と方法について学習する。状態変化の基本原理、１成分系状態図や全率固溶型，共晶型，包晶型のような2成分系状態図の基本的型および3成分系状態図の概要について学習する。 |
| 第5回 | 加工と熱処理 機械加工，塑性加工，鋳造加工，溶接加工など種々の加工法、冷間加工と熱間加工、熱処理の種類 、表面硬化熱処理等について学習する。また、鉄鋼材料のマルテンサイト変態 の基本についても理解する。 |
| 第6回 | 機械材料と加工プロセス入門 身の回りにある様々な機械を構成する素形材の種類と成形加工方法の概略を学習する。溶融加工法、塑性加工法、切断、切削加工法、材料接合法及び粉末冶金法等の特殊加工法の特徴を理解する。 |
| 第7回 | 中間試験とその解説 物質の構造と材料の変形・強度、加工と熱処理等についての試験を行い、機械材料の種類と特徴の理解度を判定する。 |
| 第8回 | 鉄鋼材料1-鉄鋼材料の分類 鉄鋼材料の分類、Fe-Ｃ系平衡状態図と炭素鋼組織・機械的性質について学習する。 そして、鉄、鉄鋼と鋳鉄の種類と特徴、平衡状態図と炭素鋼組織・機械的性質 、鋼中における合金元素の存在状態 等を理解する。 |
| 第9回 | 鉄鋼材料2-鋼の熱処理組織とその性質 熱処理の種類とその熱操作、焼入れ処理、焼戻し処理、加工熱処理、恒温変態曲線、連続冷却変態曲線、オーステナイトのマルテンサイト変態、マルテンサイト変態の5つの特徴等について学習する。 |
| 第10回 | 鉄鋼材料3-炭素鋼と各種合金鋼、鋳鉄 炭素鋼、低合金鋼、高合金鋼の種類と特性、鋼の用途別分類、構造用鋼の分類、構造用圧延材、機械構造用合金鋼、炭素工具鋼等の性質について学習する 鋳鉄と鋳鋼の種類と特徴、鋳鉄の状態図と組織および機械的性質、実用鋳鉄の諸性質、球状黒鉛鋳鉄等について学習する。 |
| 第11回 | 非鉄金属材料1-アルミニウムとその合金 実用非鉄金属材料の種類と主な特徴について概要を理解する。アルミニウム合金の性質と特徴、加工用アルミニウム合金の種類、鋳造用アルミニウム合金の種類と特徴について学習する。 |
| 第12回 | 非鉄金属材料2-銅と銅合金 銅の性質、純銅の種類、電気伝導率と不純物について学習する。黄銅系合金、特殊黄銅、青銅系合金、アルミニウム青銅等の種類と性質について理解する。 |
| 第13回 | 非鉄金属材料3-チタン・マグネシウムとその合金 チタンおよびチタン合金の特徴と種類、応用例について学ぶと共に、純マグネシウムの物理的性質、マグネシウムとその合金などの種類と特性について学習する。また、貴金属材料の工業的利用についても理解する。 |
| 第14回 | 平常（期末）試験及びその解説 |
| 第15回 | 平常試験の結果から、特に理解度の低い部分について補講を行い、学習目標を達成する。 |
その他
| 教科書 |
特に教科書は使わない。
|
|---|---|
| 参考書 |
金子純一、須藤正俊、菅又 信 編著 『 『改訂新版 基礎機械材料学』 』 朝倉書店 2008年年
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
中間試験30％、期末試験50%、レポート20% 出席が総時間数の60％(15回中9回)に満たない場合は，履修放棄扱いとし，学業成績の査定を行わない。 |
| 質問への対応 | メールにて，常時受け付けます。 |
| 研究室又は 連絡先 |
genjiro.motoyasu@it-chiba.ac.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
機械材料は、様々な材料の種類、特性などを理解し、実際に使用する上でその基礎となる重要な科目です。十分に理解してください。 |