構造・機械材料
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 240312 |
| 担当教員 | 渡邉 義見（工学研究科教授）,佐藤 尚（工学研究科准教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 火曜 |
| 開講期間 | 後期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 5限,6限 13:00 ～ 14:30 |
| 教室 | 御器所キャンパス5211教室 |
| 募集定員 | 若干名 |
| 募集時期 | 4月, 9月 |
| 開講期間 | 10/1～1/28 |
| 講義概要 | 【授業実施方法】対面 【授業の目的・達成目標】 材料の知識があって初めて，新しい機能・特性を有する機械部品の設計や製造，さらにはその利用が可能となる．このように，材料学は，機械工学の最も重要な基礎の一つであるといえる． 材料の性質は材料の成分と材料組織によって決まり，材料組織は材料の成分と製造プロセスによって決まる．すなわち 材料の性質＝（材料の成分）×（材料の組織） 材料の組織＝（材料の成分）×（製造プロセス） と表すことができる．本講義では，材料の組織と機械的性質に重心をおき，機械材料の基礎を学んでいく．そのため，材料科学の知識をもとに，材料強度および機能材料について学ぶ．特に材料強度を考える上で重要な格子欠陥と転位については，講義の前半で詳しく勉強する． 【授業計画】 第1日目 材料工学と材料力学 0. 材料工学と材料力学 1. 機械材料とその製造プロセス 1.1 機械材料とは 1.2 加工熱処理による合金薄板の製造プロセス 1.3 加工熱処理による合金管の製造プロセス 1.4 鋳造による部品の製造プロセス 1.5 鍛造法による部品の製造プロセス 1.6 機械材料を学ぶにあたって（構造・機械材料とSDGs） 第2日目 結晶における方向と面の表し方【オンディマンド授業】 2. 結晶構造 2.5 立方晶のミラー指数 2.5.1 点の表し方 2.5.2 方向の表し方 2.5.3 面の表し方 2.5.4 立方晶におけるミラー指数の間の関係 2.6 六方晶における指数付け 2.5.1 面の表し方 2.5.2 方向の表し方 第3日目 格子欠陥と塑性変形【オンディマンド授業】 3. 格子欠陥 3.1 0次元的格子欠陥 3.2 1次元的格子欠陥 3.3 2次元的格子欠陥 3.4 3次元的格子欠陥 3.5 合金の結晶構造 7. 転位と材料強度 7.1 応力 - ひずみ曲線 第4日 金属の塑性変形と転位 その1 【オンディマンド授業】 7. 金属の塑性変形と転位 7.2 すべり変形の結晶学 7.3 単結晶金属におけるすべりの幾何学 7.4 双晶変形 7.5 金属の理想強度と転位 7.6 転位における原子配列 第5日目 塑性変形と転位 その2 交差すべり，転位密度，バーガース・ベクトル ，部分転位 7．金属の塑性変形と転位 7.7 交差すべり 7.8 転位密度 7.9 バーガース・ベクトル 7.10 転位の周りの応力場 7.11 転位に働く力 7.12 転位の自己エネルギー 7.13 すべり運動 7.14 部分転位とその性質 第6日目 転位の基本的性質 7. 金属の塑性変形と転位 7.3 単結晶金属におけるすべりの幾何学 7.3.2 単結晶の応力 - ひずみ曲線 7.15 ローマーの不動転位，ローマー・コットレルの不動転位 7.16 非保存運動＝上昇運動 7.17 転位間にはたらく力 7.18 転位の増殖 7.19 転位の交切とジョグの形成 7.20 転位と溶質原子の相互作用 7.21 加工硬化と加工軟化 第7日目 材料の強度と強化法 その1 8. 材料の強化方法 8.1 加工硬化と回復・再結晶 8.2 結晶粒の微細化 8.3 固溶強化 第8日目 材料の強度と強化法 その2 8. 材料の強度と強化方法 8.4 析出強化 8.4.1 析出現象 8.4.2 オストワルド成長 8.4.3 析出物と転位との相互作用 （転位が粒子を切る場合） 8.4.4 析出物と転位との相互作用 （転位が粒子を切らない場合） 第9日目 材料の強度と強化法 その3 8.5 複合強化 10.8 複合材料 10.1.1 鉄 - 炭素状態図（復習） 10.1.2 鋼の冷却（徐冷）に伴う組織変化（復習） 10.1.3 マルテンサイト変態 10.1.5 恒温変態曲線と連続冷却 第10日目 材料評価法 9. 材料評価法 9.1 引張試験・圧縮試験 9.2 硬さ試験 9.3 疲労試験 9.4 クリープ 9.5 衝撃試験 9.6 摩耗試験 第11日目 材料各論 アルミニウムおよびアルミニウム合金 その1 10. 材料各論 10.2 アルミニウムおよびアルミニウム合金 第12日目 材料各論 アルミニウムおよびアルミニウム合金 その2 10. 材料各論 10.2 アルミニウムおよびアルミニウム合金 第13日目 材料各論 銅および銅合金 10. 材料各論 10.3 銅および銅合金 第14日目 材料各論 チタンおよびチタン合金，マグネシウムおよびマグネシウム合金 10. 材料各論 10.4 チタンおよびチタン合金 10.5 マグネシウムおよびマグネシウム合金 第15日目 材料各論 その5 10. 材料各論 10.4.4 形状記憶合金 10.4.5 生体材料 10.6 アモルファスおよび準結晶 10.7 金属間化合物 第16日目 試験 |
| テキスト･参考文献 | 教科書：渡辺義見，三浦博己，三浦誠司，渡邊千尋著，「図でよくわかる機械材料学」, コロナ社 |
| 試験・評価方法 | 期末試験の点数により成績評価を行う。 毎回の課題に関する提出方法，評価方法は，未定です。 |
| 別途必要な経費 | |
| その他特記事項 | 事前学修：事前学修に必要な事項や資料をMoodleにアップします。講義前に，必ず予習しておいて下さい。復習事項もあるため．個人個人によっては，既に習得していて不必要な項目も有るでしょう。その場合は，目を通すだけに留めてもかまいません（60分）。 事後学修：Moodle に講義で使用した資料をまとめ，アップします。また，講義内容に関連したビデオを掲示することもありますので，参考に事後学修を進めて下さい。掲げた資料を元に，各自の授業ノートを完成させてることをお勧めします。各回ごとに課題を出す予定ですので，問題を解くことにより，理解を深めて下さい（120分）。 期末試験に向けては、一回の講義当たり60分の事後学修を行ってください。 後半では物理工学科との合併講義になります。 物理工学科では，ミラー指数と転位論とを既に学んでいますので，これらを補う目的で，3回分はオンディマンド講義となります。 講義開始当初は集中的に学んで頂くことになります。ご理解下さい。 理解を深めるため，たとえ話や漫画を利用するが，それを受け入れられない学生さんは，受講しない方が良いと思います。 講義ビデオは，毎回，およそ40分前後となります。 一方的に聞き流すのでは無く，重要なところや，ノートに書き写すときには，ビデオを止めながら受講してください。 そうすると，一回あたり，90分位の時間を要し，講義90分に相当します。 |
| 科目名（英語） | Structural Materials |
| 使用言語 |
