表面工学特論

Advanced Surface Engineering

994F15P

45ASDMD533

佐々木　信也

佐々木信也

2024年度後期

月曜3限

工学研究科　機械工学専攻

Department of Mechanical Engineering, Graduate School of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

機械システムにおいて、接合部や摺動部をはじめ材料表面をどのように設計、処理するかということは、システム全体の品質や信頼性の鍵を握る問題である。機械材料表面に係わる、表面加工、表面改質、接合、腐食、トライボロジー等に関する基礎知識の習得と機械システム設計への展開能力の涵養を目的とした講義を行う。

In mechanical systems, it is an important issue to design and process material surfaces such as sliding parts and bearings which hold the key to the quality and reliability of the entire system. Lectures will be given to acquire basic knowledge on surface processing, surface modification, bonding, corrosion, tribology, etc. related to the surfaces of machine materials, and to cultivate the ability to expand to mechanical system design.

機械材料表面に係わる、表面加工、表面改質、接合、腐食、トライボロジー等に関する基礎知識の習得と機械システム設計への展開能力の涵養

Acquisition of basic knowledge on surface processing, surface modification, bonding, corrosion, tribology, etc. related to the surface of mechanical materials, and the development of development ability to mechanical system design

機械システムにおける表面機能の役割について，体系的な知見を獲得する．また，表面改質技術，表面機械物性の測定，表面の化学分析手法に関する知識を習得する．

Acquire systematic knowledge about the role of surface functions in mechanical systems. Also, acquire knowledge on surface modification technology, measurement of surface mechanical properties, and chemical analysis of surfaces.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

表面工学に関連する企業見学会を実施．ただし、見学会への出欠は任意で成績には反映しない．

Company tour related to surface engineering will be planed. However, attendance at the tour is optional and is not reflected in the evaluation result.

課題に対する作文　Essay

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復習とレポート課題を中心に，講義内容の理解を深める．


To deepen the understanding of the contents of the lecture, focusing on review t and report tasks.

3回のレポート提出を予定。レポート内容より講義の理解度を判断して採点を行う。


Judge the degree of understanding the lecture from the content of the reports.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

教科書、参考書は特に指定しない。参考文献等は講義の中で紹介する。

Textbooks and reference books are not specified. References will be introduced in the lecture.

1 　　機械システムと表面:：械システムの品質や信頼性を支配する表面と界面について
2 　　表面の物理化学 ：固体表面で起こる物理化学現象について
3 　　表面の性状と機械的性質 ：表面の形状、性質、機械的性質、表面仕上げ、表面変質層
4 　　表面の接触：塑性接触と弾性接触
5 　　トライボロジー ：摩擦理論、摩耗メカニズム、潤滑理論、メンテナンス
6 　　表面改質手法 ：焼入れ、コーティングなど各種表面改質について
7 　　表面改質による機能発現 ：表面改質による耐食性、耐摩耗性、疲労強度などの向上
8 　　接合技術 ：溶接技術を中心とする接合技術について
9 　　表面の機械的特性評価 ：硬さ、耐食性、耐摩耗性、密着性などの評価技術
10　　表面の機器分析 ：トラブル解析や特性向上のための機械表面の機器分析技術
11　　応用例に見る機械表面１ ：軸受や歯車、バネなどの機械要素の表面
12　　応用例に見る機械表面２ ：耐熱性、耐食性などが要求される表面
13　　サステイナビリティーと表面技術：省エネルギーや省資源化と表面工学
14　　まとめ：機械システムにおける接合や摺動面の重要性を機械設計の観点より解説
15　　総括 　　

1 Mechanical systems and surfaces: Surfaces and interfaces that govern the quality and reliability of mechanical systems
2 Physical Chemistry of Surfaces: Physicochemical phenomena that occur on solid surfaces
3 Surface Properties and Mechanical Properties: Surface geometory， Mechanical Properties, Surface processing, Surface Layer
4 Contact mechanics: Elastic and plastic and contact
5 Tribology: Friction and wear mechanism, lubrication theory, maintenance tribology
6 Surface modification method: Various surface modification technic such as quenching and coatings
7 Functional expression by surface modification: Improvement of corrosion resistance, wear resistance, fatigue strength etc. by surface modification
8 Joining technology: Various welding technology
9 Mechanical properties: Evaluation technology such as hardness, corrosion resistance, wear resistance, adhesion
10 Instrumental analysis of surface: Instrumental analysis technology of machine surface for problem analysis and property improvement
11 Machine surface seen in applications 1: Surfaces of machine elements such as bearings, gears, and springs
12 Machine surface seen in application example 2: Surfaces requiring heat resistance, corrosion resistance, etc.
13 Sustainability and surface technology: energy saving and resource saving by surface engineering
14 Summary: Commentary on the importance of bonding and sliding surfaces in mechanical systems from the viewpoint of mechanical design
15 Summary

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