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 授業科目
 Course Title
機械材料特論
Advanced Mechanical Materials
 担当者
 Instructor
准教授 寺島 岳史  前学期 木曜日2時限
 単 位
 Credit
2

到達目標 Target to be Reached
本講義の到達目標は、受講生が以下の知識を基とし、用途に適した材料を選択して使いこなす能力を身につけることである。
(1)微視的、巨視的に見た金属の構造、(2)化学的、物理的、機械的性質、(3)純金属、合金の組成と状態、(4)強化機構、(5)加工性、(6)非金属材料の種類、構造、性質、成形。
 
授業内容 Course Content
高度な機械・機器を製作するには材料を適切に選択し、適切な方法で形状や機能を創成することが必要である。場合によっては、材料改質、材料開発も必要となる。本講義ではこのような観点から、材料の微視的・巨視的構造、さらに材料選定の基礎となる物理的・機械的性質、ならびに加工特性を学ぶ。
 
授業計画 Course Planning
講義の項目と学ぶべき内容は下記の通りである。各回の該当ページを読んで予習してくること。そして講義ノートの作成と演習問題を解いて復習することが必要である。 進捗状況により内容は前後する。

1. なぜ機械工学で材料学を学ぶのか
ガイダンス、基本的特性、材料の使用例、機械の分類と性能、材料の分類・種類・特性
2. 材料の原子構造
原子構造、金属結晶、結晶の指数表示、結晶組織、金属組織の観察法
3. 強度と変形1
剛性と強度、塑性変形
4. 強度と変形 2
強化機構と強化法、破壊、疲労、材料試験
5. 状態図
平衡状態図、相律、二元合金状態図、実用材料の例、三元合金状態図 
6. 拡散・高温変形
拡散、フィックの法則、高温変形
7. 中間試験と解説
8. 相変態と熱処理
相変態、熱処理、回復と再結晶、時効処理
9. 材料の製造と加工
金属素材の製造法、鋳造、塑性加工、粉末成形・粉末冶金、接合、射出成形
10. 鉄鋼材料1
炭素鋼、機械構造用鋼とその特性
11. 鉄鋼材料2
工具鋼とその特性、ステンレス鋼とその特性、耐熱鋼とその特性
12. 非鉄金属材料1
アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金
13. 非鉄金属材料2
ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金
14. 高分子・セラミックス材料
高分子材料の種類と特性、セラミックス材料の種類と特性 
15. 複合材料・機能性材料
高分子基複合材料、強化理論、金属基複合材料、機能性材料


 
授業運営 Course Management
中間試験と学期末試験を実施する。
講義中の無用な出入りは厳禁とする。

 
評価方法 Evaluation Method
中間試験30点+学期末試験70点
 
オフィスアワー Office Hour (s)
寺島 木曜日14:40~16:10 (6号館403号室)
 

参考書 Book (s) for Reference
日本機械学会『機械材料学』初版[丸善(JSMEテキストシリーズ)]2008

 
 
 
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