応用構造材料学 / Advanced Structural Materials

単位数: 2. 担当教員: 古原 忠, 宮本 吾郎, 山中 謙太. 開講年度: 2024. 開講言語: 主に日本語での講義，資料は英語（Lecture mostly in Japanese. Materials are given in English.）.

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研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

我々の社会基盤構築において重要な種々の構造用金属材料について概説するとともに，材料組織制御の基礎および材料特性（主として力学特性）との関係について習得する．

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/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

Various metallic materials which are important for infrastructures in our society are briefly introduced. Fundamentals of microstructure controls and their relations to materials properties (mainly, mechanical ones) will be learned.

授業計画

以下の項目について講義を行う予定．
<Part I＞ 組織制御の原理と手法　　担当：古原　　６回
1. 組織形成の熱力学
2. 相変態の速度論　―　核生成
3. 相変態の速度論　―　成長
4. 相変態の結晶学
5. 変形・再結晶による組織制御
6. 結晶粒微細化の原理

<Part II＞　鉄鋼材料　　担当：宮本　　５回
7. フェライト組織と特性
8. パーライト組織と特性
9. マルテンサイト組織と特性
10. 焼戻しマルテンサイトおよびベイナイト組織と特性
11. 先進的加工熱処理

<Part III＞　非鉄材料　　担当：山中　４回
12. アルミニウムおよびマグネシウム合金
13. ニッケルおよびコバルト合金
14. チタン合金
15. 銅合金その他高機能非鉄材料

授業計画(Ｅ）

The following items will be lectured,
<Part I＞　Furuhara
1. Thermodynamics applied in microstructure control
2. Nucleation Kinetics of Phase Transformation
3. Growth Kinetics of Phase Transformation
4. Crystallography of Phase Transformation
5. Microstructure Control by Deformation and Recrystallization
6. Fundamental Principles of Grain Refinement in Metallic Materials

<Part II＞　Miyamoto
7. Microstructure and properties of ferrite
8. Microstructure and properties of pearlite
9. Microstructure and properties of martensite
10. Microstructure and properties of tempered martensite and bainite
11. Processing and properties of advanced high strength steels

<Part III＞　Yamanaka
12. Aluminum, Magnesium and their alloys
13. Titanium and its alloys
14. Nickel, Cobalt and their alloys
15. Copper alloys and other superior functional non-ferrous materials

授業時間外学習

予習：事前に配布される講義資料および参考書の対応箇所を読み，理解できる部分と理解できない部分を明確にしておく．
復習：講義資料および参考書を読み直したり，講義ノートを整理したりすることで，講義の内容をよく理解する．レポート課題がある場合はそれに取り組む．
（各講義当たりの所要時間1~1.5時間）

授業時間外学習（Ｅ）

Preparation: Students should read a related part of the textbook before the lecture and clarify the points which you do not understand well.
Review: You should read the textbook again and the reorganize your lecture notes to fully understand what you have learned. Do homework when it is assigned.
(The time it takes : 1~1.5hour per lecture)

成績評価方法及び基準

それぞれでの小試験もしくはレポート課題

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Exam or report assignment for each part

教科書および参考書

• 金属材料組織学, 松原英一郎, 朝倉書店 (2011) ISBN/ISSN: 9784254240184 資料種別:Part I
• 鉄鋼の組織制御　その原理と方法, 牧正志, 内田老鶴圃 (2015) ISBN/ISSN: 4753651363 資料種別:Part II
• チタンの基礎と応用, 新家光雄, 内田老鶴圃 (2023) ISBN/ISSN: 9784753651122 資料種別:Part III
• 軽金属材料, 里達雄, コロナ社 (2011) ISBN/ISSN: 9784339046144 資料種別:Part III
• Phase Transformations in Metals and Alloys, D.A.Porter, K.E.Eastering, Springer-Science+Bussiness (2009) ISBN/ISSN: 1420062107 資料種別:Part I
• Steels: Processing. , Structure, and Performance」, Second edition, ASM International, George Krauss, ASM International (2015) ISBN/ISSN: 162708083X 資料種別:Part II
• Steels: Microstructure and Properties, and Design, H.K.D.H.Bhadeshia, R.W.K. Honeycombe, Butterworth-Heinemann (2024) ISBN/ISSN: 1422015290 資料種別:Part II
• Titanium: A Technical Guide, M.J. Donachie, Jr, ASM International (2000) ISBN/ISSN: 9780871706867 資料種別:Part III
• Superalloys: A Technical Guide, M.J. Donachie, Jr, ASM International (2002) ISBN/ISSN: 9781615030644 資料種別:Part III