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鋳造工学 / Casting and Solidification Processing

単位数: 1. 担当教員: 及川 勝成. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TME-MSE312J. 開講言語: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

1.目的
素材から出発し種々の加工成形、熱処理などを施し、必要な機能が発揮できる形あるものを造り上げる学問・技術を素形材工学という。工業製品は部品の組立てにより構成され、その部品は素形材そのものであるか素形材の集合体である。素形材技術とは、このように、あらゆる工業部材を作るための基本であり、原料、素材の状態によって様々な加工法がある。この授業では、代表的な素形材加工技術として「鋳造加工」を取り上げ、鋳造加工技術に関する知識習得と基盤学問の習得を目的とする。

2.概要
本授業科目では、材料に形状を付与する代表的な素形材加工法としての「鋳造加工」の各技術の解説とその技術を支える学問を簡潔に教授する。

3.達成目標等
・本学科の学習・教育目標のA、B、C、Kに関する能力を含めて修得する。
・素形材工学の体系と、その中での「鋳造加工」技術の位置付けを理解し、それら知識の習得をすること。
・典型的な鋳造加工法と基本的プロセスの知識を習得すること。
・技術の基盤となる学問の理解と習得およびその知識を応用する能力を習得すること。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1.Objective
Industrial products are formed by assembling parts and tools, and they are mostly made from metallic materials. Materials processing create the parts and tools from the raw material by various kinds of processing and heat treatment, etc.. The manufactured parts and tools must satisfy the required shape and properties. The materials processing is the basis for producing all industrial components as described above. There are various kinds of processing methods depending on kinds and conditions of materials. In this course, we focus on the casting process aim to understand the basic science and technology of the casting.

2.Outline
In this course, we focus on the principle of theoretical background of the casting , basic knowledge of typical casting technology, and application of basic theory to understand the casting and solidification behavior of the real casting process.

3.Outcomes
Understand basic materials processing and the role of "casting" technology in it.
Understand typical casting methods and their basic processes.
Understand the basic science of the casting.
This course includes the our program outcomes of A, B, C, K

他の授業科目との関連及び履修上の注意

材料力学、材料組織学、伝熱・流体の力学,工業数学I,IIを履修していることが望ましい。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Material mechanics I, Microstructure Science for materials, Heat transfer and Mechanics of Fluid and Advanced Engineering Mathematics I and II.

授業計画

1. 素形材とは,代表的な鋳造法,代表的な鋳造材料とその性質
2. 砂型鋳造法と鋳造欠陥
3. ダイキャストおよびその他の鋳造法
4. 鋳造方案と湯流れ理論
5. 凝固の熱力学
6. 凝固理論,凝固組織
7. まとめ

授業計画(E)

1. What is casting, Typical casting methods, Typical casting materials and their properties
2. Sand casting and casting defects
3. Die-casting and other casting methods
4. Casting design and Flow theory of molten metals and alloys
5. Thermodynamics of solidification
6. Solidification theory of metals and alloys
7. Summary and final examination

授業時間外学習

予習,復習を含めた自習(課題を含む)を行うこと

授業時間外学習(E)

Students required to make self-directed study including review and preparations.

成績評価方法及び基準

宿題と定期試験による総合評価

成績評価方法及び基準(E)

Evaluation is perforemed comprehensively based on their submitted assignments and the final examinations.

教科書および参考書

  • 鋳造凝固, 日本金属学会, 日本金属学会 ISBN/ISSN: 4889030271 資料種別:参考書
  • 金属の凝固を知る, 新山英輔, 丸善 ISBN/ISSN: 4621044478 資料種別:参考書
  • 金属の凝固, 岡本平,鈴木章, 丸善 ISBN/ISSN: 4621042157 資料種別:参考書
  • 凝固工学の基礎, 安田秀幸, 内田老鶴圃 ISBN/ISSN: 9784753651382 資料種別:参考書

オフィスアワー

随時(事前に教員に連絡を取ること)

オフィスアワー(E)

Anytime (Contact the lecture in advance)

備考

記号A-Mについては、マテリアル・開発系の教育目標を参照してください。
https://www.material.tohoku.ac.jp/department/purpose.html

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