材料工学特論科目名 JABEE科目学年・学科等名単位数・開講期総時間数担当教員 1 学年生産システム工学専攻 2 単位後期 90 時間講義 30 ＋自学自習 60 堀川　紀孝 JABEE関連教育プログラム科目区分 203基礎工学科目③材料・バイオ系教育プログラムの学習・教育目標 A-2(80%) D-1(20%) JABEE基準 d 教科書補助教参科目コード P11005 専門的・必修本科にて使用した教科書を用いる（所有していない場合は，下記参考書のいずれかを用意すること）材プリント，材料に関するビデオ機械材料工学（野口徹・中村孝共著，工学図書），工業材料の基礎（町田輝史著，書日刊工業新聞社）名考 A. 教育目標構造材料として用いられる金属，高分子，セラミックスの構造と特性について理解するとともに，形状や加工，使用条件が材料の“つよさ”に与える影響を理解し，使用目的に合わせた材料選択ができることを目標とする。授業項目各種材料 (1) 鉄鋼材料炭素鋼・低合金鋼・特殊鋼 (2) 非鉄金属材料軽合金，その他の金属 (3) 非金属材料セラミックス，高分子材料，複合材料 5．設計における材料 (1) 負荷形態と材料選択 (2) 使用環境と材料選択（学年末試験） ◆ 自学自習・予習復習・課題レポート作成・定期試験の準備 F. 時間内 3 主要な機械材料の種類と特性を理解し，説明できる。鉄鋼材料の種類と，合金元素添加の効果，特殊鋼の役割について説明できる．非鉄金属の特徴を鋼と比較して説明できる． 3 非金属材料の特徴と用途を説明できる． 2 2 設計における材料の選択について考慮すべき負荷形態や使用環境について理解し，用途・形状に応じた最適な材料の選択ができる。 4 60 本科で学習した内容との関連も多いため，予習・復習により授業内容を身につけることが必要である。また，適宜課す課題および定期試験の準備を合わせたものとする。関連科目化学，物理，材料学，機械材料学，材料力学，電子物性工学，連続体力学 B. 概要材料は工業製品の性能を決める最も基本となるものである。特に強度については軽くて強いものが求められており，それを実現するために必要な材料の性質について，加工や力学とともに考え理解する。また，事故に至った部材の破壊事例や，実際の設計の事例を参考に，使用目的や使用条件に合わせた材料の選択について学ぶ。 C. 学習上の留意点 “もの”のつよさを理解するには，材料単体の性質だけでなく，部材の形状や作用する力の種類，使用環境，加工法についても理解する必要がある。本科でこれまでに習得した分野に関連する部分ついては復習し，未習得の分野は自習で補うことも必要である。 D. 評価方法試験（80％），課題等（20％）を基に評価する。 E. 授業内容授業項目 1．材料の構造と性質 3．平衡状態図 (1) 平衡状態図の見方 (2) 状態図と熱処理 4. 材料強度と破壊 (1) 材料試験 (2) 脆性破壊と延性破壊 (3) 疲労破壊と疲労強度 (4) 高温強度とクリープ破壊時間内容 2 金属・高分子材料・セラミックスについて，原子構造と材料特性の違いについて理解し，説明できる。 2 2 代表的な状態図の見方がわかる。熱処理における状態図の意味が理解できる。 2 材料試験の方法と材料の様々なつよさについて理解できる。材料の様々な強度と破壊形態について理解し，説明できる。切欠きやき裂の強度への影響を理解し，その程度を計算できる． 3 3 2 容教育プログラム A-2 Ｄ‐1 A-2 Ｄ‐1 A-2 Ｄ‐1 旭川高専 2013 教育プログラム A-2 Ｄ-1 Ｄ‐1