接合工学 / Welding and Joining Engineering  

  佐藤 裕  

  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)

１．目的

材料から製品を製造するための接合加工プロセスは、工業生産活動の重要な位置を占める。この授業では、接合加工プロセスの基礎および応用について学ぶ。

２．概要

接合加工プロセスの工業生産工程における役割と、接合プロセスの特徴、種類、接合機構、接合部の欠陥および材料工学的な諸問題とその防止対策、各種材料への接合プロセスの適用について学ぶ。

３．達成目標等

この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。

・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。

・接合加工プロセスの原理と材料学的特徴を理解し説明することができる。

なお、記号A-Mについては、マテリアル・開発系の教育目標（下記ウェブサイト）を参照すること。

https://www.material.tohoku.ac.jp/department/purpose.html

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)

Class code of this course should be obtained from homepage of School of Engineering.

In this course, students will learn welding and joining processes, and to study the metallurgy and materials science of welding and joining. They will understand the principles and mechanisms of welding and joining of materials. The course is concerned with technically and economically feasible solutions to problems in welding and joining, relating to innovation, costs, quality, and reliability, and to societal and environmental concerns.

  応用接合工学 / Advanced Welding and Joining Engineering  

  佐藤 裕  

  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。

材料システムの構築に必須な基礎的造形技術である溶接・接合プロセスにおける基礎と諸問題について述べ、接合部や接合界面の最適な材料ミクロ・ナノ組織制御および諸特性制御について講義する。

（１）接合法の原理と機構（接合法の分類、原理、機構、適用性および問題点など）

（２）接合部・接合界面の材料科学（化学反応、熱影響と相変態および組織変化、諸特性とそれらの制御および設計）

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")

In this course, students will learn details of principles, phenomena and mechanisms of advanced welding and joining processes, and to study how to control quality, properties and microstructure of the welded materials and welded interfaces during processes, based on chemical and physical metallurgy, and materials science. The course is concerned with technically and economically feasible solutions to problems in advanced welding and joining processes.

  鋳造工学 / Casting and Solidification Processing  

  及川 勝成  

  工  

   

   

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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。

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)

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

  応用構造材料学 / Advanced Structural Materials  

  古原 忠, 宮本 吾郎, 山中 謙太  

  工  

   

   

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（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．

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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.

  応用鋳造工学 / Advanced Casting Technology  

  加藤 秀実, 岡田 純平, 藤原 航三, 山中 謙太  

  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。

この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信する予定です。

Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

この授業では凝固の熱力学をまとめ，その実用材料における組織制御への応用を学ぶ．具体的には，高効率太陽電池を実現するシリコンの組織制御を論じた後，このシリコンの急冷凝固に伴うアモルファス化について最新の研究成果に基づき言及する．金属では，共晶系合金を急冷凝固して得られるアモルファス合金・金属ガラス化を学んだ後、新材料プロセスとして注目される積層造形および金属溶湯脱成分における凝固の特徴とその組織制御について学ぶ．

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")

Lecture documents and information will may be handed out through Classroom.

This class summarizes the thermodynamics of solidification and its application to microstructural control in practical materials. Specifically, we firstly discuss the microstructural control of silicon for high efficiency solar cells and then the amorphization of this silicon during rapid solidification will be discussed based on the latest research results. In metals, after learning about amorphous alloys and metallic glasses obtained by rapid solidification of eutectic alloys, we will learn about the characteristics of solidification and its microstructure control in Additive Manufacturing and Liquid Metal Dealloying, which are focus on as new material processes.

  鉄鋼製錬学 / Ferrous Process Metallurgy  

  三木 貴博  

  工  

   

   

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

【授業形式】対面

【評価】試験および課題

【試験】対面

１．目的

鉄鉱石から高炉法等によって銑鉄を製造し、転炉法にて鋼を製造する製・精錬工程を主体プロセスとして、物理化学的問題、及び工学的・技術的問題についての理解を深めることを目的とする。

２．概要

鉄鋼の製・精錬がどのような原理に基づいて行われるのか、それをどのようなプロセスを構築して実機化しているのかを講義する。

３．達成目標等

この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。

・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。

・鉄鋼の製・精錬がどのような原理で行われるかを理解し，説明することができる。

・ 鉄鋼の製・精錬プロセスがどのような思想で設計されているかを説明することができる。

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

the School of Engineering:

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

1. Objective

Fundamentals on the ferrous process metallurgy is explained. Students must understand thermodynamic basis to produce crude steel from natural iron ore and scrap through the blast furnace (BF), basic oxygen furnace (BOF), electric arc furnace, secondary steelmaking and continuous casting processes. Importance of iron&steel cycle is also explained.

2. Outline

Fundamentals on mining of iron ore and coal, sintering, coking, ironmaking, steelmaking and casting processes are explained. Stainless steelmaking process and other new ironmaking process are also introduced.

3. Goal

This class contains the essenses of items A, B, C and K listed in the academic Purposes of our department. Students who get the credit of this class can explain the basic principle of the conventional iron and steelmaking process and the outline of the process.

  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。

  機械創成学Ⅰ / Manufacturing Engineering and Technology I  

  白須 圭一  

  工  

   

   

１．目的

人類がこれまでに示した創成のための想像力と到達した創成技術を説明し、次の機器創成のための知識を与える。

２．概要

創成とは、物づくりの基本である。工業界においてそれを可能にするのは、新しいものを考え出す想像力とそれを現実に作り出すための新しい創成技術である。両者は互いに補完し合う。新しい素材は新しい機械や機器又はセンサーを可能にする。

３．達成目標等

各種の創成技術の特質を理解し、機器設計および計画のための基礎知識を修得する。

Google Classroomのクラスコード： yu226ha

１．Class subject

 This class shows imagination for creation and production that human has demonstrated and manufacturing technologies that human has achieved. Knowledge for creation and production of future implements is also given.

２．Object and summary of class

 Creation and production are fundamental for manufacturing. What enables creation and production in industry is imagination to come up with new things and manufacturing technologies to produce them. Imagination and manufacturing technologies complement each other. New materials enable new machines, implements, and sensors.

３．Goal of study

 The goal of this class is to understand characteristics of manufacturing technologies and to acquire basic knowledge for designing and planning implements.

The class code of Google Classroom: yu226ha

  材料組織学 / Microstructure of Materials  

  貝沼 亮介  

  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)

１．目的

材料の微視的構造すなわち組織は、その材料の諸特性に大きな影響を与える。この授業では、組織制御に必要な材料組織についての基本事項を習得する。

２．概要

金属を中心とした材料組織を対象に、ミクロ組織の熱力学、状態図、拡散、相変態といった組織制御の基本事項を解説する。

３．達成目標等

この授業では、以下のような能力を習得することを目標とする。

・ 本学科の学習・教育目標のAに関する能力を含めて修得する。

・ 相平衡と自由エネルギーとの関係を理解し、状態図を読む能力。

・ 拡散現象の基本を理解し、自由エネルギーと結びつけて諸相変態を説明できる能力。

・ 組織制御のためのプロセス（加工熱処理等）法の原理を理解し、説明できる能力。

この科目ではClassroomを利用して講義資料と講義情報を発信します。

Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

なお、参考書は必ず事前に入手しておいてください。

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)

In this course, the basis of microstructure science of materials is provided.

The purpose of the course is to make the participants understand the basic issues on microstructures of materials, such as thermodynamics for microstructures, phase diagrams, atomic diffusion, phase transformations etc..

This course is designed to help students have the following abilities:

1. the abilities related to Education Issue "A" determined by our department.

2. the abilities to understand the relation between phase equilibrium and free energy and to read phase diagrams.

3. the abilities to understand diffusion phenomena and to explain phase transformations based on free energy.

4. the abilities to understand and explain principles of thermomechanical process for microstructure control.

This class uses Classroom to provide lecture information.

Please access Classroom and input the class-code.

  材料科学Ⅱ / Materials Science II  

  湯上 浩雄, 川田 達也  

  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)

１．目的

 現代社会で用いられている構造材料，各種機能性材料を設計するために必要とされる，様々な機能の発現メカニズムとその機能を発現させる材料製造技術あるいは機能を安定化させる制御技術について学ぶ．

２．概要

 原子結合や微細組織の制御に基づく材料機能の発現メカニズムを学び，構造材料の強度物性の発現メカニズムと微細組織制御に主眼をおいた材料強度向上技術，あるいは電子材料・光学材料，エネルギー変換材料等の機能支配因子や機能発現に必須の加工・製造方法，最後に結晶構造や材料組成，微細組織等の観察・測定方法について学ぶ．

３．達成目標等

 各種材料に所望の機能や性能を付与するための基本知識を習得するとともに，社会で使用されている各種材料に対する基礎知識を習得する．

４．その他

 本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「oembw2z」である．

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

1. Object

This lecture offers an opportunity to understand the origins of various physical and chemical functions of materials, which are necessary for the development of devices and equipment. The lecture will also focus on how to control and optimize the material functions for practical applications.

2. Summary

This lecture will discuss the relationship between atomic bonding/alignment in materials and various properties such as mechanical, thermal, electronic, optical, ionic, magnetic, and electrochemical properties. The operating principles of characterization techniques of morphology, structure, crystal structure, elemental composition, which are closely related to material functions, will be also lectured.

3. Goal

Students will understand the basic concepts of material functions and how to control them for practical applications.

4. Other

This lecture may be held with Google Classroom (class code: oembw2z).