2020年度 非鉄金属材料設計学特論   Advanced Microstructure Design of Non-ferrous Materials

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開講元
材料コース
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(S8-501)  金1-2(S8-501)  
クラス
-
科目コード
MAT.M406
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年6月8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】非鉄金属材料学で学んだことを発展させ、主としてアルミニウム・チタン・マグネシウムなどの非鉄金属材料について、先端適応プロセス技術とその結果として得られる材料組織や特性を理解し、多様な用途で利用される非鉄金属材料について理解を深める。 
【ねらい】非鉄金属材料学で学んだ基礎的な知識と、この講義で取得する先端的なプロセスに関連する知識とを組み合わせることで、産業の様々な場面で非鉄金属材を利用する際の材料設計指針を習得することができる。

到達目標

【到達目標】 本講義は、主に非鉄金属材料学を履修した学生を対象とし、非鉄金属材料の先端的プロセス技術を体系的に理解し、あわせて特殊な用途に利用される非鉄金属材料を、その組織と特性を関連付けて理解することを目標としている。最終的には先端的な非鉄金属材料の材料設計法を修得することを目標とする。
【テーマ】 先端的プロセス技術によって製造・利用される非鉄金属材料について、それぞれのプロセスによる特徴的な組織、特性を学び、用途に応じた特性を学ぶ。

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

非鉄金属材料,先端プロセス,リサイクル,接合,アモルファス,金属間化合物,ポーラス材料,機能傾斜材料,3D造形

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 急冷凝固とアモルファス材料 非晶質材料の製造プロセス、特徴が説明できる。
第2回 加工熱処理と強ひずみ加工 加工熱処理にともなう回復・再結晶を説明できる。
第3回 一方向凝固による組織制御と単結晶育成 一方向凝固の組織と特性の関係が説明できる。
第4回 構造材料用金属間化合物 構造材料用金属間化合物の結晶学的特徴と組織、特性の関係が説明できる。
第5回 理解度確認 総合演習(1):加工と熱処理、組織制御、金属間化合物 非鉄金属の加工熱処理、組織制御、金属間化合物の特徴が理解できる。
第6回 連続鋳造 Ⅰ 鋼板の連続鋳造法について、その特徴が理解できる。
第7回 連続鋳造 Ⅱ アルミニウムならびにその合金板の連続鋳造法について、その特徴が理解できる。
第8回 半溶融・半凝固鋳造 アルミニウム合金の半溶融・半凝固鋳造法について、その特徴が理解できる。
第9回 同種・異種金属接合 各種先端的手法を用いた同種・異種金属接合法について、それらの特徴が理解できる。
第10回 アルミニウムの資源循環と環境問題への寄与 アルミニウムの資源循環、リサイクル、温室効果ガス排出削減等、環境問題への寄与について理解できる。
第11回 多孔質材料 多孔質材料の分類を理解し、組織的特徴と特性の関係が説明できる。
第12回 傾斜機能材料 傾斜機能材料と通常の合金やコーティングとの違いを理解し、組織的特徴、特性の関係が説明できる。
第13回 3D造形 3D造形で製作した材料の組織的特徴と特性の関係が説明できる。
第14回 理解度確認 総合演習(3) 多孔質材料、傾斜機能材料、3D造形で製作した材料の特徴が理解できる。

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

軽合金材料(コロナ社),図解傾斜機能材料の基礎と応用(コロナ社),レアメタルの代替材料とリサイクル(シーエムシー出版),ものづくりの原点-素形材技術(素形材センター),自動車の材料技術(自動車技術会)

成績評価の基準及び方法

講義中の理解度確認総合演習(40%)、期末試験の成績(60点)

関連する科目

  • MAT.M307 : 非鉄金属材料学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

関連する科目を履修していることが望ましい

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