理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC100XB（機械工学 / Mechanical engineering 100）機械材料入門Introduction to Materials Engineering
小泉 隆行Takayuki KOIZUMI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5123 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木曜2時限木2/Thu.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E210 |
| 配当年次Grade | 1年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
【Course outline】
Materials science combines many areas of science, which is a multidisciplinary approach to science that involves designing, choosing, and using major classes of materials, including metals and non-metals. The course provides balanced treatment of the full spectrum like physical properties, applications and relevant properties of engineering materials. It also discusses formation of microstructures of materials and relation between them and their properties.
【Learning Objectives】
By the end of the course, students should be able to know the followings:
－the different types of materials and the applications.
－micro structures of metals.
－an equilibrium diagram of iron.
－the heat treatment of steel.
【Learning activities outside of classroom】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
【Grading Criteria /Policy）】
Grading will be decided based on short reports: 20% and term-end examination: 80%.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
授業の到達目標及びテーマ
1．金属材料のミクロな構造を理解する。
2．鉄―炭素系平行状態図を理解する。
3．機械材料の種類と性質を理解する
モノ造りには欠かせない機械材料の種類、用途そして役割を知る。
各種材料の機械的性質（例えば、加えた荷重の大きさと変形量の関係）をミクロな性質と関連づけて理解するための基礎的科目である。
到達目標Goal
機械材料（金属材料ならびに非金属材料）の種類と用途を知ることができる。
金属材料のミクロ組織（結晶構造）を知ることができる。
炭素鋼の状態図（温度と炭素含有量と組織の関係）を知ることができる。
鋼の熱処理と熱処理技術を知ることができる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
機械工学の学生が初めて学ぶ材料学の基礎として、地球上に存在する材料の種類、性質、役割そして材料のミクロ構造、平衡状態図、材料の機械的性質を説明する。続いて炭素鋼、アルミニウム合金など種々の材料について学ぶ。春学期の少なくとも前半はオンラインでの開講となる可能性がある。それにともなう各回の授業計画の変更については、学習支援システムでその都度指示する。適時、提出された課題に対してフィードバックを行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：社会における材料の意義、材料の分類と特質
社会における材料の役割と必要性をを理解し、用途に応じた各種材料とその性質を知る。
第2回[対面/face to face]：金属および合金の微視的組織と結晶構造
金属および合金の性質はそれを形成する結晶構造や欠陥の有無によって支配されることを理解する。
第3回[対面/face to face]：金属合金の相変化
合金を形成する相組織はその組成ならびに温度によって変化することを学ぶ。
第4回[対面/face to face]：金属材料の機械的性質と試験法
金属材料の性質を知るための機械的性質とその試験法ならびにその種類について学ぶ。
第5回[対面/face to face]：金属・合金の相変化
相変化と変態点について、鉄の結晶構造を例にとり学ぶ。また、変態点の測定について熱分析曲線を用いて理解する。
第6回[対面/face to face]：合金の凝固と状態図
まず、二元合金の凝固相について学び、つぎに状態図と相律を理解する。
第7回[対面/face to face]：合金の凝固と状態図
二相合金における、液相線と固相線を理解し、全率固溶体型状態図を理解する。
第8回[対面/face to face]：合金の凝固と状態図
二相分離した固溶体における相互溶解度曲線を理解する。さらに、共晶組織ならびに共晶型状態図を理解する。
第9回[対面/face to face]：炭素鋼の状態図
鉄と炭素の合金すなわち炭素鋼の相形態について、鉄－炭素系平衡状態図を理解する。
第10回[対面/face to face]：炭素鋼の熱処理と組織
熱処理の種類とそれに伴う内部組織変化と機械的性質の関係について学ぶ。
第11回[対面/face to face]：特殊鋼と鋳鉄
一般に知られる炭素鋼以外の特殊鋼と鋳鉄の種類とその機械的性質について学ぶ。
第12回[対面/face to face]：アルミニウム合金の特徴と熱処理
各種アルミニウム合金の種類、用途機械的性質について学ぶ。
第13回[対面/face to face]：その他の非鉄金属
アルミニウム以外の非鉄系金属、おもに銅合金やチタン合金そしてマグネシウム合金の種類、用途機械的性質について学ぶ。
第14回[対面/face to face]：非金属材料の概要
社会で多用されている金属材料以外の材料について、その種類、用途、性質について学ぶ。たとえば、高分子系複合材料など。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】事前にシラバスに目を通し、授業の予習をおこなう。授業中は必ずノートを取る。なお、授業終了後はノートを読み返し必ず復習をするように。出された課題は記憶が確かな内に、取り組むようにする。授業中の演習問題についても再度問題の内容を確認する。予習時間もさることながら復習時間は十分確保する。
テキスト（教科書）Textbooks
打越二爾 著：「図解 機械材料第3版」、東京電気大学出版局
上記テキストは必ず購入するように。
参考書References
落合 泰 著：「機械材料」、理工学社
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法： 授業内に行う演習問題（20%）と期末試験（80%）により総合的に評価する。
評価基準： 本科目において設定した達成目標を60%以上達成している学生を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
授業の理解を深めるため、出来る限り毎回演習問題を行うようにする。次週、前回課題や演習問題の解答を丁寧に行う。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
関数電卓を使用する場合があるので、常時携帯するように。
その他の重要事項Others
授業出席回数は成績評価には反映しない。
授業時間中の私語は厳禁。
注意された学生は授業評価に反映する。