材料強度学 / Strength of Materials  

  関戸 信彰, 吉見 享祐  

  工  

   

   

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)

この科目は、原則対面で授業を行います。

また、Google Classroomを使用して受講状況を確認したり、講義資料等を配布したりします。

Google Classroomから授業に関する案内も届きますので、随時確認をしてください。

１．目的

物質の強さに関係する種々の現象を，ミクロの立場から理解するための導入的講義。

２．概要

マクロ的に観察される力学的（機械的）性質が，その材料を構成しているミクロ的構造要素（10^(-10) m～10^(-3) m）からどのように説明されるかについて概観し，結晶性材料を専攻するすべての者にとって共通の常識となる材料強度の基礎的事項を学ぶ。

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。

物質中の欠陥，塑性変形，力学特性について基本的事項を理解する。

材料の強化について，基礎的事項を理解する。

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)

This class is taught face-to-face.

Google Classroom will be used to check the course status, distribute lecture materials, etc.

You will also receive information about the class from Google Classroom, so please check it as needed.

1. Purpose

This lecture is an introductory one to understand various phenomena related to material strength from the microscopic viewpoint.

2. Brief overview

This lecture overviews how macroscopic mechanical properties is interpreted by microstructural elements of 10^(-10) to 10^(-3) m that makeup materials is overviewed, and therefore you learn the basics of material strength that is common sense for all students studying crystalline materials.

3. Achievement target etc.

To master learning and educational goals, including A, B, C and K capabilities for this department.

To understand fundamental issues regarding atomic defects, plastic deformation and mechanical properties in materials.

To understand fundamental issues regarding the mechanism of material strengthening.

  格子欠陥論 / Lattice Defects Theory  

  吉見 享祐, 関戸 信彰  

  工  

   

   

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。

この科目は、原則対面で授業を行います。

また、Google Classroomを使用して受講状況を確認したり、講義資料等を配布したりします。

Google ClassroomからZoom授業に関する案内が届きますので、Zoomで受講する場合には案内の中に書かれているURLから授業に入ってください。

１．目的

結晶性材料中の点欠陥や転位に対する結晶学的，力学的ならびに熱力学的基礎を理解する。

２．概要

結晶性材料の性質は，点欠陥のや転位の種類，またその濃度や密度と密接に関係する。そこで，こういった結晶性材料の性質と格子欠陥との関係をより定量的に理解するための基礎理論を学ぶ。

３．達成方法

格子欠陥論に関する著名な著書を精読し理論の理解を深めると共に，毎週，演習問題を自ら解くことで結晶性材料の特性を自ら理論的に考える力を養う。

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")

This class is taught face-to-face.

By Google Classroom, attendance status is checked and all lecture materials are distributed through the semester.

The class code is 'avg6ri2'.

You will receive information about Zoom connection from Google Classroom, so please enter the class from the URL shown in it when you take this class via Zoom.

1. Purpose

You understand the crystallographic, mechanical, and thermodynamic basics for point defects and dislocations in crystalline materials.

2. Brief overview

The properties of crystalline materials are closely related to the types of point defects and dislocations, as well as their concentrations and densities. Therefore, you will study the basic theory for more quantitatively understanding the relationship between the properties of these crystalline materials and lattice defects.

3. Achievement target etc.

You will deepen your understanding of the theory by carefully reading well-known textbooks on lattice defect theory, and develop the ability to consider crystalline material properties theoretically by yourself by solving exercises every week.

  高温材料プロセス工学 / High-Temperature Materials Processing  

  福山 博之  

  環境  

   

  後期 水曜日 4講時  

 本講義では、金属、半導体やセラミックスなど高温プロセスによって製造されている材料プロセスの理解に必要な熱力学、材料工学、結晶成長に関する基本的事項を修得することを目的とする。機械系出身者など、材料系以外の学生にも基礎から学べるように講義レベルを設定している。

具体的には、以下の３つの内容について講義を行う。

（１）熱力学、熱化学データ集、状態図、融体物性等の基礎について理解する。

（２）材料工学（結晶欠陥、組織、機械的性質、組織観察法等）の基礎について理解する。

（３）結晶成長および結晶の形態等に関する基礎を理解する。

  応用塑性加工学 / Advanced Plastic Forming  

  及川 勝成  

  工  

   

   

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。

目的

 工業製品の要素となる部品の多くは素材を加工成形して作られるが，これらの素材の製造、加工成形の多くは塑性変形を用いる加工（塑性加工）によってなされる．形を作り上げる方法としての塑性加工は切削や切断などの他の方法と異なり，加工時間が短く，材料のロスが少ない加工方法である．

 この授業では塑性力学の基礎原理を理解するとともに、代表的な塑性加工技術の特徴と金属材料の加工特性を理解する．

概要

 塑性力学理論の概略を説明し，「板成形」技術の解説と，板の成形の評価技術について教授する．また，熱間加工における再結晶現象やそれに伴う加工性の変化などについても説明する．

到達目標

・ 塑性加工法の位置づけと種類と特徴を理解できる．

・ 塑性加工に関する専門用語を理解できる．

・ 応力−ひずみの関係を理解できる．

・ 塑性力学の基礎を理解できる．

・ 初等解法による塑性加工の解析ができる．

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")

Objective

   Many parts of industrial products are fabricated by forming process. Especially, the plastic deformation processes are used for many parts, owing to the short process time and high yield rate compared with other processes such as machining and shearing.

  In this course, we focus on the principle of theoretical background of the plasticity of metal, basic knowledge of typical deformation processes, and application of basic theory to understand the deformation behavior of the real plastic deformation process.

Outline

  This course provides an overview of the theory of plasticity, an explanation of the sheet metal forming technique, and an evaluation technique for formability of sheet metals. In addition, the recrystallization phenomenon during hot working and the associated change in workability will also be explained.

Outcomes

Understand the characteristics of various plastic deformation process.

Understand the technical terms of plastic deformation process.

Understand the relationship between stress and strain.

Understand the principle of theory of plasticity.

Understand the formulation, restrictions and application of elementary method for plastic deformation process.

  塑性加工学 / Deformation Processing of Material  

  及川 勝成  

  工  

   

   

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)

目的

 工業製品の要素となる部品の多くは素材を加工成形して作られるが，これらの素材の製造、加工成形の多くは塑性変形を用いる加工（塑性加工）によってなされる．形を作り上げる方法としての塑性加工は切削や切断などの他の方法と異なり，加工時間が短く，材料のロスが少ない加工方法である．

 この授業では金属材料の塑性変形理論の基礎を解説し，代表的な塑性加工技術の知識習得と，基礎理論の応用についての知識を習得することを目的とする．

概要

 各種の塑性加工技術の概略と塑性変形の理論の概略を説明し，「圧縮加工」，「圧延加工」の各技術の解説と，変形，負荷の解析方法について教授する．

到達目標

・ 塑性加工法の位置づけと種類と特徴を理解できる．

・ 塑性加工に関する専門用語を理解できる．

・ 応力−ひずみの関係を理解できる．

・ 塑性力学の基礎を理解できる．

・ 初等解法による塑性加工プロセスの解析ができる．

・ 塑性加工プロセス中の応力，摩擦について理解できる．

・ 本学科の学習・教育到達目標のA、B、C、Kに関する能力を含めて習得する.

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Objective

  Many parts of industrial products are fabricated by forming process. Especially, the plastic deformation processes are used for many parts, owing to the short process time and high yield rate compared with other processes such as machining and shearing.

 In this course, we focus on the principle of theoretical background of the plastic deformation, basic knowledge of typical deformation processes, and application of basic theory to understand the deformation behavior of the real plastic deformation process.

Outcomes

Understand the characteristic of various plastic deformation process

Understand the technical term of plastic deformation process

Understand the relation between stress and strain

Understand the principle of theoretical background of plastic deformation

Understand the formulation, restrictions and applications of Slab-analysis for several plastic deformation processes

Understand the influence of friction on force, power and energy requirements for metal forming process

This course includes the our program outcomes of A, B, C, K

  構成材料学 / Structural Materials  

  関戸 信彰, 吉見 享祐  

  工  

   

   

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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

この科目は、原則対面で授業を行います。

また、Google Classroomを使用して受講状況を確認したり、講義資料等を配布したりします。

Google Classroomから授業に関する案内も届きますので、随時確認をしてください。

１．目的

 材料強度学を基礎とし，構造材料の性質およびその材料設計概念を学ぶ。

２．概要

外力下で使われる構造材料を対象とし，材料として使う際に問題となる点，問題点を克服しより高性能の材料を設計するための組織制御概念などを学ぶ。

構造材料の実例についても紹介する。

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。

材料の使用環境に合わせて，最適な構造材料を選択できる基礎的能力を修得する。

実用材料の強化の実例を理解し，性能向上を目指して材料を設計する基礎的能力を修得する。

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This class is taught face-to-face.

Google Classroom will be used to check the course status, distribute lecture materials, etc.

You will also receive information about the class from Google Classroom, so please check it as needed.

1. Purpose

This is a lecture to learn the mechanical properties of structural materials and the concept for material design, based on material strength.

2. Brief overview

This lecture covers structural materials used under external forces, deals with the issues arising for practical applications, and discuss the concept of microstructure control to design high-performance materials by overcoming the problems. Some examples of practical applications are also introduced.

3. Achievement target etc.

To master learning and educational goals, including A, B, C and K capabilities for this department.

To acquire the basic ability to select the most suitable structural material according to usage environment.

To understand actual examples of strengthening practical materials, and acquire the basic ability to design materials with the aim of improving performance.

  材料の強度と破壊 / Mechanical Properties and Fracture of Materials  

  渡邉 豊  

  工  

   

   

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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

機器･構造物の健全性を保証するための基礎となる材料の強度と破壊現象に関する学理を講じる。設計概念発展の歴史、破壊の現象論と事故事例を学んだ後に、固体の強度と破壊の基礎である塑性変形、強化機構、き裂進展のエネルギー論、き裂近傍の弾性応力場と応力拡大係数、き裂先端の塑性変形、破壊靱性、脆性破壊と延性破壊を理解する。最後に、構造物に生じ得る主要な経年劣化現象のうち、材質劣化としての熱時効脆化と中性子照射脆化、亜臨界き裂成長としての疲労、環境助長割れ、高温クリープを講ずる。

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The course will cover the scientific theories of strength of materials and fracture phenomena that are fundamental to assure the integrity of components and structures. After studying the history of design concept development, fracture phenomenology, and accident cases, the course will provide an understanding of the fundamentals of strength and fracture of solids: plastic deformation, strengthening mechanisms, crack growth energetics, elastic stress field and stress intensity factor near cracks, plastic deformation at crack tip, fracture toughness, brittle fracture, and ductile fracture. Finally, the major aging phenomena that can occur in structures will be discussed, including thermal aging and neutron irradiation embrittlement as material degradation, fatigue, environmentally assisted cracking, and high temperature creep as subcritical crack growth.

  材料理工学概論 / Introduction to Materials Science  

  安藤 大輔, 須藤 祐司  

  工  

   

   

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)

※対面授業です。

※この科目では、必要に応じて、Classroomを使用して講義資料の提供やレポート提出を行います。

１．目的

建造物、プラント、器具、デバイスなどを長時間、安心して使うためには構成材料の強さ、硬さ、強靭性・脆弱性などの特性に関する理解が欠かせない。これら材料の性質が材料固有の性質とともに、その組織にも依存していることを学び、材料の組織形成とその制御の基礎について学ぶ。

２．概要

材料は力学的性質を主に利用する構造材料と電気、磁気、光学などの性質を主に利用する機能材料に大別される。この授業科目では前者の構造材料を中心にして、種々の金属・合金材料における組織形成過程と組織制御の類例を学ぶ。

３．達成目標等

・構造材料の基本特性をその組織から説明することができる。

・材料選択にあたって材料科学的視点からその特徴を説明することができる。

・材料工学周辺の一般工学に関しての基礎知識を得る。

・工学と自然現象や人間社会との関わりを理解し、研究者や技術者として貢献できる能力を修得する。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

*This class will be held face-to-face.

* In this class, we will use Classroom to provide lecture files and to submit reports, as necessary.

1. Objective

Knowledges about the strength, hardness, toughness and brittleness of materials are necessary to use building, plant, equipment and device with confidence during long time. In this course, students will earn the effects of microstructure on the materials properties as well as inherent nature. In addition, students will learn the basic principle of the microstructure control technique.

2. Overview

Materials are roughly classified into structural materials that mainly utilize mechanical properties and functional materials that mainly utilize properties such as electricity, magnetism, and optics. In this class, students will learn structure control in various metal and alloy materials, mainly taking structural materials as an example.

3. Achievement goals

・ The purpose of this class is to help students explain the basic properties of structural materials from the viewpoint of microstructure.

・ The purpose of this class is to help students explain the characteristics of material selection from the viewpoint of material science.

・ This class is designed to help students gain the perspective needed to review basic knowledge about general engineering around material engineering.

・ This class is designed to help students gain the perspective needed to understand the relationship between engineering and natural phenomena and human society, and to acquire the ability to contribute as a researcher or engineer.

  材料科学A / Materials Science A  

  近藤 創介, 秋山 英二, 笠田 竜太, 小山 元道  

  工  

   

   

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)

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

Google Classroom のコード：　hdvjzev

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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

The goal of this course is understanding of basic properties of materials, of how properties are related to microstructures, of how microstructures are controlled by processing, of how materials are used and applied to our life and industry in the world.　This course will provide concise introduction to the microstructures, phase diagram, phase transformation, small and large defects in the materials, diffusion, strength, fracture and basic properties of materials. Examples related to the basic properties and applications will be introduced.

Google Classroom Code：　hdvjzev

  材料科学Ⅰ / Materials Science I  

  猪股 直生  

  工  

   

   

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

講義コードは「TB14071」，クラスコードは「frg7v3u」である。

Micro-structures and some properties of materials or structures are lectured fundamentally. Concretely, crystal structures, equilibrium diagram, phase transformation, macroscopic and microscopic defects, diffusion, strength and fracture of metallic or ceramic materials are learned.

The lecture code is "TB14071", and the class code of Google Classroom is "frg7v3u".