2021年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

非鉄金属材料設計学特論

開講元: 材料コース
担当教員: 熊井真次 / 村石信二 / 小林郁夫
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火1-2 / 金1-2
クラス: -
科目コード: MAT.M406
単位数: 200
開講時期: 2021年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

【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。

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

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　（第１部）	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	同種・異種金属接合　（第２部）	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。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

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

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）

成績評価の方法及び基準

講義中の理解度確認総合演習（40％）、期末試験の成績（60点）

履修の条件・注意事項

関連する科目を履修していることが望ましい