材料設計・制御

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
材料設計・制御
Materials Design and Controlling Processes
B202120001 2 3 前期授業 専門科目 BCMAE3816-J1 月4 B5-1B39 瀧川 順庸

オフィスアワー

月曜日 16:15-17:45 B5棟2A-01室

授業目標

学生が材料設計・制御を行ううえで、どのようなことを考えなければならないか、そのためには今後どのようなことをより深く勉強していかなければならないかを理解することを目標とする。

教科書

プリントを配布

参考書

「金属材料組織学」松原英一郎・田中功・大谷博司・安田秀幸・沼倉宏・古原忠・辻伸泰、朝倉書店 (2011)
「材料強度学」加藤雅治・熊井真次・尾中 晋、朝倉書店 (1999)など
他は講義中に紹介

関連科目

物質の構造・組織、材料強度、材料プロセス、構造材料科学、材料組織I、II

授業時間外の学習(準備学習等について)

本講義では上述した内容を目標としているため、講義内容としては材料設計・制御に関わる様々な因子を紹介するといったものになります。そのような内容ですので、予習はそれほど重要ではなく、配布資料に目を通してもらう程度で十分です。一方、概論に近い講義であるので、より深く理解するためには上述した参考書あるいは講義中に紹介する参考書の講義該当箇所を復習することをおすすめします。

授業の概要

本講義では,材料組織の制御方法を最適化するための材料プロセスについて解説する。特に特性や機能を具現化するための材料プロセスの素過程を詳細に説明する。また,これら各素過程の必要性を理解するための物性論や結合論についても言及し,材料物性の基礎的事項が如何に各種材料プロセスに応用されているかを述べる。その上で,マルチスケール制御,トレードオフバランシング,プロセス・構成合金・組織・構造最適化設計,軽量化構造体設計などを議論する。

授業計画

第1回 授業の進め方の説明、材料設計・制御概要説明 準備学習等 講義後、配布資料1に目を通しておく
第2回 金属材料の室温強度向上のためのマルチスケール組織制御について学ぶ
(転位強化、結晶粒微細化強化)
準備学習等 材料強度関連の参考書で講義該当箇所を復習
第3回 金属材料の室温強度向上のためのマルチスケール組織制御について学ぶ
(分散強化、固溶強化、析出強化)
準備学習等 材料強度関連の参考書で講義該当箇所を復習
第4回 金属材料の室温強度向上のためのマルチスケール組織制御について学ぶ
(粒界強化)
準備学習等 材料強度関連の参考書で講義該当箇所を復習
第5回 金属材料の室温強度向上のためのマルチスケール組織制御について学ぶ
(複合強化、形状因子)
準備学習等 講義後、配布資料2に目を通しておく
材料強度関連、材料応用の参考書で講義該当箇所を復習
第6回 結晶粒微細化の素過程について学ぶ(回復) 準備学習等 材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第7回 結晶粒微細化の素過程について学ぶ(再結晶) 準備学習等 材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第8回 中間まとめ 準備学習等 講義前に全体の復習をしておく
第9回 原子スケールからの材料設計について学ぶ 準備学習等 講義後、配布資料3に目を通しておく
第10回 状態図と材料組織の形成について学ぶ(自由エネルギー、凝固と組織形成) 準備学習等 講義後、配布資料4に目を通しておく
材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第11回 熱処理による組織変化について学ぶ 準備学習等 材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第12回 加工熱処理による組織変化について学ぶ 準備学習等 材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第13回 強加工による結晶粒微細化について学ぶ 準備学習等 材料組織関連の参考書で講義該当箇所を復習
第14回 セラミック材料およびプロセスについて学ぶ 準備学習等 セラミックス関連の参考書で講義該当箇所を復習
第15回 ナノ結晶材料、アモルファス合金開発プロセスについて学ぶ 準備学習等 金属物性・アモルファス等の参考書で講義該当箇所を復習
第16回 試験 準備学習等

成績評価

材料設計・制御を行ううえで、どのようなことを考えなければならないか、そのためには今後どのようなことをより深く勉強していかなければならないかの理解度を評価する。
講義中のクイズと同レベルの内容について、60%以上理解していれば合格とする。
総合成績は下記の通り評価する。
総合成績 = 平常点  +(100 - 平常点 )× 期末試験 / 100
     = 期末試験 +(100 - 期末試験)× 平常点  / 100(平常点:講義中のクイズ等 60満点)

備考(実務経験の活用を含む)

本授業の内容は、授業担当者の実務経験を活用したものである。