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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。
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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
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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。
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．
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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.
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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.
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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
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１．目的
粉体粉末冶金を基にした製品の製造工程を検討する際に基礎となる、粉末の基礎的性質、粉体加工技術およびその成形体の評価方法について学習する。粉末の製造方法や評価方法、組織制御法について説明する。固化成形のための粉末調整やその成形法、焼結の基礎について学習する。焼結体の評価方法や緻密化に必要なプロセスと現象を理解することで、粉体加工学の基礎学問を習得することを目的とする。
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粉体加工技術の解説とその技術を支える学問について学習する。
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。
・粉体加工技術の位置付けを理解し、それら知識を習得すること。
・粉体加工技術における典型的加工法と基本的プロセスの知識を習得すること。
・粉体加工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。
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1. Purpose
This course covers the basics of powder characteristics, powder processing, and evaluation methods for the compacts from the powder metallurgical aspects. The lecturer explains fabrication, evaluation, and microstructure controlling methods for powders. Students also learn powder preparation, consolidation methods, and basics of sintering. The course aims to acquire basic knowledge of powder processing and powder metallurgy through understanding the properties of powder and sintered compacts, densification process, and its phenomena.
2. Overview
In this course, students will learn about powder processing technology as a typical material processing method to give shape to materials, and the science that support this technology.
3. Goal
The students will acquire abilities related to A, B, C, and K of the department's learning/education objectives, including the following:
To understand the position of powder processing technology and to acquire the knowledge.
To acquire knowledge of typical processing methods and basic processes in powder processing technology.
To understand and acquire the knowledge of the basic studies of powder processing technology and to acquire the ability to apply this knowledge.
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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．
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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.
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機械創成学
１．目的
人類がこれまで達成した機械創成技術を説明し、将来の機械創成のための知識を学ぶ。
２．概要
創成とは、物づくりの基本である。工業において創成を可能にするのは、新しいものを考え出す想像力とそれを実際に作り出すための新しい技術である。新しい素材は新しい機械やセンサーを産み出す。
３．達成目標等
1)各種の創成技術の特徴を理解する。
2)工業材料の製造と加工に関するの基礎知識を修得する。
3)物造りの技術の基礎理論を理解する。
4)機械設計工学や精密加工学に発展させる基礎能力を得る。
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Manufacturing Engineering and Technology I
1. Purpose
The purpose of this lecture is to explain technologies of creation for machine which a human being has achieved and to lean knowledges for future technologies.
2. Outline
Creation is a basis for manufacturing. The creation in industry becomes possible by the imagination to think new things and the technology to really product them. New materials can generate new machines and sensors.
3. Goals
1)Understand characteristics of different technologies of creation for machine.
2)Lean basic knowledges about processing and machining of engineering materials.
3)Understand basic theories on manufacturing.
4)Obtain basic ability expanding into technologies of machine design and precise machining.
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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
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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.
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1. 目的
基礎工学の知識を踏まえ，材料強度に基づく機械設計・製図の基礎的事項を学習する。
2. 概要
機械設計・製図の基礎を学び，強度・変形問題の解析方法を習得する。また，軸・軸受や手巻きウインチの設計・製図を通し，各種材料の力学特性や加工方法を考慮しながら，要求される性能や強度を満足する機械各部の機構や必要寸法を決定し，製作できるように図面化（CADを含む）の基礎と概要を学ぶ。
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，D，Ｅ，Ｆ，Ｋに関する能力を含めて修得する。
・材料の力学特性，加工方法等について，基本的事項を説明することができる。
・材料の応力・変形解析を行い，簡単な機械の設計を行うことができる。
・加工技術者や設計者との意志疎通に支障のない程度に，製作図を描けかつ読むことができる。
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1. Aim
Study the fundamentals of machine design and drafting based on material strength, utilizing the knowledge of basic engineering.
2. Outline
Study the fundamentals of machine design/drafting and master the methods for analyzing strength/deformation problems. Also, through the design/drafting of shaft, shaft bearing, and hand winch, students learn the basics and overview of drawing (including 3D CAD) in order to produce and determine the necessary dimensions and mechanism of machine parts that satisfy the required performance and strength, while considering processing methods and mechanical properties of various materials.
3. Scope
This lecture is intended to give students the mastery over the following skills:
・Acquire the skills including A, B, C, D, E, F, K of learning/educational goals of the department.
・The ability to explain the basics of matters such as mechanical properties of materials, and processing methods.
・The ability to design simple machines using stress/deformation analysis of materials.
・The ability to make and interpret design drawings at a level that does not interfere with communication with designers and processing engineers.
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【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。
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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.
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１．目的
金属の製錬プロセスに関する化学熱力学的な基礎を習得し、さらに種々の金属の具体的な製錬法に関する知識を習得することを目的とする。
２．概要
本科目は、短期留学生受け入れプログラムで来日した留学生に対する講義を兼ねているので、英語で講義する。序論においては金属製錬プロセスに関する反応の平衡論を理解させ、各論においては鉄鋼、銅、アルミニウム、その他の金属の製錬法の特徴を理解させて、鉱石からの製錬の流れを講義する。
３．達成目標等
・本学科の学習・教育目標のA、B、C、D、Kに関する能力を含めて習得する。
・金属製錬プロセスの基礎となる熱力学的平衡関係を理解し、各種製錬プロセスに関する基礎的知識を習得する。
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Objective
This course focus on the principle of chemical thermodynamic of refining process of metals and specific knowledge of each process of various metals.
Outline
English is used in this class because this course combine with the course for foreign students of short term program. At first, we focus on principle of equilibria of chemical reaction of metal processing, and then refining process of steels, copper, aluminum and other metals to understand the basic procedure and chracteristic
Outcomes
Understand the thermodynamic equilibrium of metal refining process
Understand the basic knowledge of various refining process of metals
This course include the contents of our program outcomes of A, B, C, D, K