コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 
現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 金属材料学(材)

金属材料学(材)

JA | EN

科目ナンバリング
  • U-ENG25 35069 LJ75
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 木2
教員
  • 辻 伸泰(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 金属材料の機械的性質やその他の性質は、その内部組織・構造と密接に関係する。本講義では、鉄鋼および非鉄金属の加工や熱処理において生じるミクロ・ナノ組織変化を、相変態・析出・再結晶などの固相反応の基礎とともに、平衡論と速度論の観点から講述し、得られる組織と力学特性の関連を解説する。
到達目標 構造用金属材料の加工や熱処理に伴う組織変化の原理を理解し、与えられた平衡状態図および加工・熱処理履歴をもとに材料のミクロ組織と特性を類推できるようになること。
授業計画と内容 講義の外観【1週】:本講義全体を通じての目的を明確にするとともに、構造用金属材料の典型的な生産工程(加工と熱処理の履歴)を示す。
鋳造合金における組織形成【2週】:液相からの凝固により作製される鋳造合金について、実例を示しながら、共晶反応や包晶反応などに伴う典型的な組織形成を示す。また、非平衡凝固の考え方と、それに伴う組織形成過程を講述する。
加工と回復・再結晶・粒成長【3週】:第一義的には材料の形を造るためのプロセスである塑性加工(塑性変形)に伴う材料の内部組織変化と、それと同時あるいは以後の熱処理中に生じる回復・再結晶・粒成長現象を解説し、それらに伴う機械的性質の変化を論述する。
相変態・析出【3週】:金属・合金において生じる拡散型の相変態・析出現象の基礎を後述する。また、実用的に重要な鉄鋼材料とアルミニウム合金の状態図を講述する。両者の違いを理解し、共通の組織形成過程と、それぞれに特徴的な組織形成過程の概略を論述する。構造材料にとって重要な機械的性質と材料組織の関係を概説する。アルミニウム合金を例に取り、時効熱処理とそれに伴う析出現象、またそれによってもたらされる機械的性質の変化を講述する
鋼の熱処理【5週】:鉄鋼材料を例にとり、標準的な熱処理に伴い生じるフェライト変態、パーライト変態、マルテンサイト変態、ベイナイト変態の基礎と、それに伴う組織と機械的性質の変化を示す。また、平衡状態図との対応を示すとともに、核生成・成長の基礎を述べ、TTT線図、CCT線図を理解できるようにする。無拡散変態であるマルテンサイト変態の原理と特徴を講述し、鋼の焼入れ性の概念を理解させる。
学習到達度の確認【1週】:本講義の内容に関する到達度を確認する。
成績評価の方法・観点 試験結果を基本とし(90%)、講義出席、講義中の演習問題または宿題も加味して(10%)、総合的に評価・判定する。
履修要件 材料科学基礎1・2(2回生後期)および材料組織学1(3回生前期)を履修し、合金の熱力学・状態図と転位論の基礎を理解していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 講義で提供されるテキストおよび指定の教科書・参考書をもとに、予習と復習を継続的に行うことにより、理解を深めるべきである。1回の講義あたり60分以上の予習・復讐が望ましい。
教科書
  • 松原英一郎ら:金属材料組織学(朝倉書店) isbn{}{9784254240184} 配布資料
参考書等
  • W.D.キャリスター:材料の科学と工学1・2巻(培風館) isbn{}{9784563067120} isbn{}{9784563067137} 牧 正志:鉄鋼の組織制御 その原理と方法(内田老鶴圃) isbn{}{9784753651368}