教育内容

金属材料

2013年度 金属材料

概要

一般に現在多く使用されている金属材料について、基礎知識を学ぶとともに、金属材料の中でも重要な鉄鋼材料についてその製造法と諸特性を理解し、実際に使用するときに必要な金属学的な知識を身につける。鉄鋼材料の状態図、熱処理にともなう相変態、再結晶、析出等の金属における基本的現象とその考え方を学び、鉄鋼材料の熱処理と組織制御について理解を深める。

到達目標

  • 鉄鋼材料の歴史および相律、状態図復習、基礎結晶学、格子欠陥、鉄鋼材料の製造プロセスの概要と鉄の知識
  • 炭素鋼の状態図と標準組織に関することを理解してもらう
  • 合金鋼の状態図と熱処理、フェライト生成元素、オーステナイト生成元素、合金炭化物、金属間化合物、焼入れ、焼戻し、炭化物生成、恒温変態線図、連続冷却変態線図、冷却曲線、冷却能などの違いや材料特性の調整における役割を理解すること
  • 鉄鋼材料の力学的性質(軟鋼の降伏現象、ひずみ時効、低温脆性)、構造用鉄鋼材料の材質設計に関する知識を身につけてもらう
  • 表面処理(侵炭、窒化、表面焼き入れ、その他表面硬化法)の目的、手法と物性向上に関する知識をミニ付けてもらう
  • 加工用薄鋼板・一般構造用圧延鋼材および高張力鋼、機械構造用鋼(ステンレス鋼)の特性、用途および使用上での注意などに関する知識を不磨馬手もらう

キーワード

結晶、格子欠陥、塑性変形、鉄鋼材料、熱処理、合金

講義内容

第1回 金属材料の基礎知識Ⅰ(鉄鋼材料の歴史および相律・状態図復習)
第2回 金属材料の基礎知識Ⅱ(基礎結晶学の復習)
第3回 金属材料の基礎知識Ⅲ(格子欠陥、金属の変形機構と強度)
第4回 鉄鋼材料の製造プロセスの概要と鉄の知識
第5回 炭素鋼の状態図と標準組織
第6回 合金鋼の状態図と熱処理((フェライト生成元素、オーステナイト生成元素、合金炭化物、金属間化合物、焼入れ、焼戻し、炭化物生成)
第7回 鉄鋼材料の熱処理(恒温変態線図、連続冷却変態線図、冷却曲線、冷却能)
第8回 鉄鋼材料の力学的性質(軟鋼の降伏現象、ひずみ時効、低温脆性)
第9回 構造用鉄鋼材料の材質設計 ①
第10回 構造用鉄鋼材料の材質設計 ①
第11回 表面処理(侵炭、窒化、表面焼き入れ、その他表面硬化法)
第12回 小テストの解説・復習
第13回 加工用薄鋼板・一般構造用圧延鋼材および高張力鋼
第14回 機械構造用鋼(ステンレス鋼)
第15回 耐熱鋼および耐熱合金

成績評価等について

成績評価 小テスト 40%、定期試験 60%
指定図書 テキスト:講座 現代の金属学 材料編 第4巻 鉄鋼材料 (日本金属学会)
参考書 谷野満、鈴木茂「鉄鋼材料の科学 - 鉄に濃縮されたテクノロジー」株式会社 内田 老鶴圃
宿題および小試験 演習等は適宜行う
前提学力 2年後期に受講する無機化学IIについて、よく理解していることが望ましい。