2020年度 非鉄金属材料学   Science and Engineering of Non-ferrous Materials

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開講元
材料系
担当教員名
熊井 真次  村石 信二  小林 郁夫 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
火1-2(S622)  金1-2(S622)  
クラス
-
科目コード
MAT.M307
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

【概要】アルミニウム・チタン・マグネシウム・銅合金を中心に、合金開発の歴史と用途、軽量・高強度・高機能化に向けた組織制御プロセス(鋳造・塑性加工・熱処理)、強化理論(転位強化・固溶強化・析出分散強化)、機能性(力学・電気・磁気)をわかりやすく講述し、非鉄金属材料学の基礎を習得させる。
【ねらい】 非鉄金属材料のうち実用上重要な合金に焦点をあて,その組織制御法,強化理論,機能性等の基礎を習得する.

到達目標

【到達目標】 本講義では、非鉄金属材料の製造・加工プロセス・熱処理による各種組織制御法を学び、構造用材料の力学的特性を支配する種々の強化機構について習得するとともに、機能性材料の力学・電気・磁気的性質と金属学的組織との相関性を理解することを目標とする。
【テーマ】 非鉄金属を代表するアルミニウム、銅、チタン、マグネシウム合金の主な用途を紹介し、鋳造・凝固、圧延プロセス、熱処理による微細組織制御、結晶粒微細化・固溶強化・析出分散強化による強化機構の原理、形状記憶合金・生体材料・電気・磁性材料への非鉄金属の応用例を紹介する。

キーワード

非鉄金属,アルミニウム合金,チタン合金,マグネシウム合金

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 非鉄金属材料の概要と代表的な非鉄金属の用途、製造法、特徴 非鉄金属の用途、製造法、特徴が説明できること。
第2回 銅合⾦鋳物の組織と特性 非鉄金属の塑性加工による組織と特性の変化が説明できること
第3回 アルミニウム合金鋳物の組織と特性 非鉄金属の熱処理による組織と特性の変化が説明できること
第4回 アルミニウム合金ダイカストの組織と特性 構造用非熱処理型アルミニウム合金展伸材の組織と特性が説明できること
第5回 マグネシウム合金鋳物、チタン合金鋳物の製造プロセス、組織、特性 構造用熱処理型アルミニウム合金展伸材の組織と特性が説明できること
第6回 理解度確認 総合演習(1):鋳物の製造プロセス、組織、特性  展伸材の加工・熱処理による組織変化と特性の相互関係が理解できること
第7回 非鉄金属の塑性加工による組織と特性の変化 青銅や黄銅等、代表的な銅鋳物合金の組織と特性について理解すること
第8回 非鉄金属の熱処理による組織と特性の変化 Al-Si合金やAl-Mg等、代表的なアルミニウム合金鋳物の組織と特性について理解すること
第9回 構造用非熱処理型アルミニウム合金展伸材の組織と特性 ADC12合金等、代表的なアルミニウム合金鋳物の組織と特性について理解すること
第10回 構造用熱処理型アルミニウム合金展伸材の組織と特性 マグネシウム合金鋳物、チタン合金鋳物の製造プロセス、組織、特性について理解すること
第11回 理解度確認 総合演習(2):展伸材の加工・熱処理による組織変化と特性の相互関係 鋳物の製造プロセス、凝固組織、特性の相互関係が理解できること
第12回 機能性非鉄金属材料の組織と特性(形状記憶合金) 形状記憶合金の組織と特性が説明できること
第13回 機能性非鉄金属材料の組織と特性(生体材料) 生体材料の組織と特性が説明できること
第14回 機能性非鉄金属材料の組織と特性(チタンと銅合金)/理解度確認 総合演習(3)機能性非鉄金属材料の チタンと銅合金の組織と特性が説明できること

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

教員が用意するプリントに従って講義を進める.

参考書、講義資料等

各講義の内容に応じて教員が紹介する

成績評価の基準及び方法

講義中の理解度確認(40%)、期末試験の成績(60点)で評価する。

関連する科目

  • MAT.M207 : 金属の状態図と相安定
  • MAT.M205 : 応力・ひずみの基礎と金属の変形
  • MAT.M303 : 格子欠陥と転位

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

関連科目の履修が望ましい

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