四川大学制造科学与工程学院本科课程 教学大纲 课程名称 粉末治金材料 Course name Powder metallurgy materials 课程编号 302297020 Course code 302297020 课程类型 洗修课 Course type optional 适用专业 材料成型及控制工程 Audience Materials forming and control engineering 开课学期 大四第一学期 Course term First semester for seniors 学时/学分 322 Class hour VCredits 选用教材 粉末治金材料 Textbooks Powder metallurgy materials 先修课程 工程材料及应用 Prerequisite Engineering materials and application 授课语言 中文 Teaching Chinese Language 开课院系 制造学院材料成型及控制工程系 Course offered by School of manufacturing science and engineering 授课教师 杨天恩 Teachers Tianen Yang 大纲执笔人杨天恩 Edited by Tianen Yang 大纲审核人 Inspected by 一、课程简介 粉末治金材料是材料成型及控制工程专业的主要专业课之一。通过本课程的学习， 其目的使学生掌握粉末治金材料的基本专业知识和常用的粉末治金材料，了解和掌握先进 粉末治金材料，掌握各种粉末治金材料的特点，具有应用合适的粉末治金材料的能力，提 高粉末治金材料选材和生产工艺匹配的综合水平：使学生具有较强的从事粉末治金材料工 作和组织粉末治金材料生产管理的能力。为今后继续粉末治金课程学习和从事粉末治金工 作打下坚实的基础
四川大学制造科学与工程学院本科课程 教学大纲 课程名称 粉末冶金材料 Course name Powder metallurgy materials 课程编号 302297020 Course code 302297020 课程类型 选修课 Course type optional 适用专业 材料成型及控制工程 Audience Materials forming and control engineering 开课学期 大四第一学期 Course term First semester for seniors 学时/学分 32/2 Class hour /Credits 32/2 选用教材 粉末冶金材料 Textbooks Powder metallurgy materials 先修课程 工程材料及应用 Prerequisite Engineering materials and application 授课语言 中文 Teaching Language Chinese 开课院系 制造学院材料成型及控制工程系 Course offered by School of manufacturing science and engineering 授课教师 杨天恩 Teachers Tianen Yang 大纲执笔人 杨天恩 Edited by Tianen Yang 大纲审核人 Inspected by 一、课程简介 粉末冶金材料是材料成型及控制工程专业的主要专业课之一。通过本课程的学习， 其目的使学生掌握粉末冶金材料的基本专业知识和常用的粉末冶金材料，了解和掌握先进 粉末冶金材料，掌握各种粉末冶金材料的特点，具有应用合适的粉末冶金材料的能力，提 高粉末冶金材料选材和生产工艺匹配的综合水平；使学生具有较强的从事粉末冶金材料工 作和组织粉末冶金材料生产管理的能力。为今后继续粉末冶金课程学习和从事粉末冶金工 作打下坚实的基础
二、学习目标 1、了解粉末治金材料的组成、分类、组织结构及性能特点等方面的基础知识。 2、熟悉粉末治金材料的生产工艺、性能检测与评价、组织与性能控制等，能够对某种 粉末治金材料选择合理的生产与工艺控制方法。 3、了解粉末治金材料的发展历史与趋势、应用领域、典型的应用零件或工具，具有进 一步拓展和优化粉末治金材料应用的能力。 三、课程目标与毕业要求的对应关系 四川大学材料成型及 控制工程专业毕业要 毕业要求指标点 课程目标 (1)工程知识 能够 1.1掌握材料成型过程中所需的数学与 教学目标1 自然科料学知识。 拟成别括术乃控制 程的专业知识用干解 决材料成型领域的复1.2具有材料成型过程中的复杂工程问 杂工程问题。 题所需的工程基础知识及应用能力。 教学目标1 (2)问题分析：能够 应用数学、自然科学、 2.1能够识别、分析和确定材料成型制备 材料科学基础知识、材的关键问题与参数，能够对材料成型复杂 教学目标2 料成型及控制工程白 工程问题较为准确的识别和表达 基本原理 通过信息 2.3能够应用相关理论和知识，对材料成 送井程种有避行北分标 程问题进行识别 教学目标2 得有效结论。 （12)终身学习： 材料成型与控制工程 12.1具有自主学习的意识，能够针对材 料成型及控制工程中的问题主动查阅文献 教学目标3 领城的理论。新技术 及国内外发展动态，具 资料并进行相关知识的学习。 有自主学习和终身学 12.2且有终身学习的意识，能够不断 习的意识，有不断学习 习和适应材料成型与控制工程领域的科学 教学目标3 和适应发展的能力。肢术发展
二、学习目标 1、了解粉末冶金材料的组成、分类、组织结构及性能特点等方面的基础知识。 2、熟悉粉末冶金材料的生产工艺、性能检测与评价、组织与性能控制等，能够对某种 粉末冶金材料选择合理的生产与工艺控制方法。 3、了解粉末冶金材料的发展历史与趋势、应用领域、典型的应用零件或工具，具有进 一步拓展和优化粉末冶金材料应用的能力。 三、课程目标与毕业要求的对应关系 四川大学材料成型及 控制工程专业毕业要 求 毕业要求指标点 课程目标 （1）工程知识：能够 将数学、自然科学、材 料科学基础知识和材 料成型技术及控制工 程的专业知识用于解 决材料成型领域的复 杂工程问题。 1.1 掌握材料成型过程中所需的数学与 自然科学知识。 教学目标 1 1.2 具有材料成型过程中的复杂工程问 题所需的工程基础知识及应用能力。 教学目标 1 （2）问题分析：能够 应用数学、自然科学、 材料科学基础知识、材 料成型及控制工程的 基本原理，通过信息检 索、文献研究，对材料 成型过程中的复杂工 程问题进行识别、表 达、分析、评价，并获 得有效结论。 2.1 能够识别、分析和确定材料成型制备 的关键问题与参数，能够对材料成型复杂 工程问题较为准确的识别和表达。 教学目标 2 2.3 能够应用相关理论和知识，对材料成 型过程中的复杂工程问题进行对比、分析、 评价，并获得有效结论。 教学目标 2 （12）终身学习：了解 材料成型与控制工程 领域的新理论、新技术 及国内外发展动态，具 有自主学习和终身学 习的意识，有不断学习 和适应发展的能力。 12.1 具有自主学习的意识，能够针对材 料成型及控制工程中的问题主动查阅文献 资料并进行相关知识的学习。 教学目标 3 12.2 具有终身学习的意识，能够不断学 习和适应材料成型与控制工程领域的科学 技术发展。 教学目标 3
四、教学基本内容 1、粉末治金减摩耐磨材料 内容：粉末治金减磨耐磨材料的特点和发展，粉末治金减磨耐磨材料自润滑机理，粉末 治金减磨耐磨材料的分类，粉末治金减磨耐磨材料的组成，典型粉末治金减磨耐磨及生产工 艺，粉末治金减摩耐磨材料的发展与应用，粉末治金减摩耐磨材料的检测与评价，粉末治金 铜基含油轴承生产示例。 要求：了解粉末治金减磨耐磨材料的组成及应用、典型粉末治金减磨耐磨及生产工艺、 粉末治金减摩耐磨材料的发展与应用、粉末治金减摩耐磨材料的检测与评价。 本章学习内容对应学习目标1,2，支撑毕业要求指标点1.2,2.1,2.2。 2、粉末治金摩擦材料 内容：粉末治金摩擦材料的特点，粉末治金摩擦材料的分类、粉末治金摩擦材料组成及 其作用：粉末治金摩擦材料常用成分：粉末治金材料的制造工艺、粉末治金摩擦材料的性能 及检测方法、粉末治金摩擦材料摩擦磨损性能的检测：粉末治金摩擦材料的显微组织结构、 粉末治金摩擦材料摩擦机理、影响摩擦系数的因素，粉末治金摩擦材料的磨损。 要求：了解粉末治金摩擦材料组成及其作用、粉末治金摩擦制造工艺及性能、粉末治金 摩擦材料摩擦磨损理论及其应用。 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点1.1,1.2。 3、硬质合金 内容：硬质合金的定义与分类、硬质合金的主要发展历史进程、硬质合金的生产工艺： 硬质合金材料设计基础、合金的控碳问题、超细晶粒硬质合金：超粗品与特粗晶硬质合金 原位激发自润滑功能硬质合金：C-Ni与WC-Co-Ni硬质合金；C-TiC-Co与 WC-TiC-Tab)C-Co硬质合金：TiC/Ti(C,)基硬质合金：功能梯度硬质合金，涂层硬质合 金，钢结硬质合金，C3C2基硬质合金，无金属黏结剂硬质合金。 要求：了解硬质合金材料设计基础以及WC-Co硬质合金、WC-Ni与WC-Co-Ni硬质合金： WC-TiC-Co与C-TiC-Ta(b)C-Co硬质合金：TiC/Ti(C,N)基硬质合金：功能梯度硬质合金， 涂层硬质合金，钢结硬质合金等硬质合金材料。 本章学习内容对应学习目标1,2，支撑毕业要求指标点1.2,2.1,2.2
四、教学基本内容 1、粉末冶金减摩耐磨材料 内容：粉末冶金减磨耐磨材料的特点和发展，粉末冶金减磨耐磨材料自润滑机理，粉末 冶金减磨耐磨材料的分类，粉末冶金减磨耐磨材料的组成，典型粉末冶金减磨耐磨及生产工 艺，粉末冶金减摩耐磨材料的发展与应用，粉末冶金减摩耐磨材料的检测与评价，粉末冶金 铜基含油轴承生产示例。 要求：了解粉末冶金减磨耐磨材料的组成及应用、典型粉末冶金减磨耐磨及生产工艺、 粉末冶金减摩耐磨材料的发展与应用、粉末冶金减摩耐磨材料的检测与评价。 本章学习内容对应学习目标 1，2，支撑毕业要求指标点 1.2,2.1,2.2。 2、粉末冶金摩擦材料 内容：粉末冶金摩擦材料的特点，粉末冶金摩擦材料的分类、粉末冶金摩擦材料组成及 其作用；粉末冶金摩擦材料常用成分；粉末冶金材料的制造工艺、粉末冶金摩擦材料的性能 及检测方法、粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的检测；粉末冶金摩擦材料的显微组织结构、 粉末冶金摩擦材料摩擦机理、影响摩擦系数的因素，粉末冶金摩擦材料的磨损。 要求：了解粉末冶金摩擦材料组成及其作用、粉末冶金摩擦制造工艺及性能、粉末冶金 摩擦材料摩擦磨损理论及其应用。 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 1.1，1.2。 3、硬质合金 内容：硬质合金的定义与分类、硬质合金的主要发展历史进程、硬质合金的生产工艺； 硬质合金材料设计基础、合金的控碳问题、超细晶粒硬质合金；超粗晶与特粗晶硬质合金、 原 位 激 发 自 润 滑 功 能 硬 质 合 金 ； WC-Ni 与 WC-Co-Ni 硬 质 合 金 ； WC-TiC-Co 与 WC-TiC-Ta(Nb)C-Co 硬质合金；TiC/Ti(C,N)基硬质合金；功能梯度硬质合金，涂层硬质合 金，钢结硬质合金，Cr3C2 基硬质合金，无金属黏结剂硬质合金。 要求：了解硬质合金材料设计基础以及 WC-Co 硬质合金、WC-Ni 与 WC-Co-Ni 硬质合金； WC-TiC-Co 与 WC-TiC-Ta(Nb)C-Co 硬质合金；TiC/Ti(C,N)基硬质合金；功能梯度硬质合金， 涂层硬质合金，钢结硬质合金等硬质合金材料。 本章学习内容对应学习目标 1，2，支撑毕业要求指标点 1.2,2.1,2.2
4、粉末治金超硬材料 内容：常见金属黏结体系，黏结剂中元素的行为，骨架元素和化合物，特种元素行为， 金属和合金对金刚石的润湿，金刚石表面金属化的技术，金刚石表面金属化的热力学，金刚 石表面金属化的发展历程，金刚石聚晶及复合片的生产方法，金刚石聚晶及复合片的生产工 艺，超硬材料烧结体性能检测，金刚石复合片主要缺陷及产生的原因分析，基体表面镀前处 理，金属电沉积，超硬材料与金属的复合电镀。 要求：了解金属黏结剂及合金元素、金属和合金对金刚石的润湿、金刚石表面金属化、 超硬材料烧结体、电镀超硬工具材料。 本章学习内容对应学习目标1,2，支撑毕业要求指标点1.2,2.1,2.2。 5、粉末治金多孔材料 内容：粉末的制备，模压成形与烧结，等静压成形，松装烧结，粉末轧制，粉末增塑挤 压，注浆成形，注射成形，三维打印成形技术，激光快速成形技术，电子束快速成形技术， 粉末治金多孔材料的性能，粉末治金不锈钢多孔材料，粉末治金镍多孔材料，粉末治金钛多 孔材料，粉末治金铜多孔材料，粉末治金金属间化合物多孔材料，粉末治金耐高温多孔材料 粉末治金泡沫金属，粉末治金多孔材料的应用。 要求：了解粉末治金多孔材料的制备方法、粉末治金多孔材料的性能、粉末治金多孔材 料的主要体系、粉末治金多孔材料的应用。 本章学习内容对应学习目标2,3，支撑毕业要求指标点2.1,12.1,12.2 五、建议敕学进度 第五章 粉末治金减摩耐磨材料 6学时 第六章 粉末治金摩擦材料 6学时 第八章 硬质合金 8学时 第九章 粉末治金超硬材料 6学时 第十一章粉末治金多孔材料 6学时 六、教学策略与方法 通过“粉末治金减摩耐磨材料一粉末治金摩擦材料一硬质合金一粉末治金超硬材料一粉 末治金多孔材料”这样一条材料线，由传统粉末治金材料到新型粉末治金材料，多环节诱导 学生循序渐进，有步骤地实现教学目标
4、粉末冶金超硬材料 内容：常见金属黏结体系，黏结剂中元素的行为，骨架元素和化合物，特种元素行为， 金属和合金对金刚石的润湿，金刚石表面金属化的技术，金刚石表面金属化的热力学，金刚 石表面金属化的发展历程，金刚石聚晶及复合片的生产方法，金刚石聚晶及复合片的生产工 艺，超硬材料烧结体性能检测，金刚石复合片主要缺陷及产生的原因分析，基体表面镀前处 理，金属电沉积，超硬材料与金属的复合电镀。 要求：了解金属黏结剂及合金元素、金属和合金对金刚石的润湿、金刚石表面金属化、 超硬材料烧结体、电镀超硬工具材料。 本章学习内容对应学习目标 1,2，支撑毕业要求指标点 1.2,2.1,2.2。 5、粉末冶金多孔材料 内容：粉末的制备，模压成形与烧结，等静压成形，松装烧结，粉末轧制，粉末增塑挤 压，注浆成形，注射成形，三维打印成形技术，激光快速成形技术，电子束快速成形技术， 粉末冶金多孔材料的性能，粉末冶金不锈钢多孔材料，粉末冶金镍多孔材料，粉末冶金钛多 孔材料，粉末冶金铜多孔材料，粉末冶金金属间化合物多孔材料，粉末冶金耐高温多孔材料， 粉末冶金泡沫金属，粉末冶金多孔材料的应用。 要求：了解粉末冶金多孔材料的制备方法、粉末冶金多孔材料的性能、粉末冶金多孔材 料的主要体系、粉末冶金多孔材料的应用。 本章学习内容对应学习目标 2，3，支撑毕业要求指标点 2.1, 12.1，12.2 五、建议教学进度 六、教学策略与方法 通过“粉末冶金减摩耐磨材料—粉末冶金摩擦材料—硬质合金—粉末冶金超硬材料—粉 末冶金多孔材料”这样一条材料线，由传统粉末冶金材料到新型粉末冶金材料，多环节诱导 学生循序渐进，有步骤地实现教学目标。 第五章 粉末冶金减摩耐磨材料 6 学时 第六章 粉末冶金摩擦材料 6 学时 第八章 硬质合金 8 学时 第九章 粉末冶金超硬材料 6 学时 第十一章 粉末冶金多孔材料 6 学时
教法：讲授为主、讨论为辅，并辅以教学视频，使同学直观的了解粉末治金材料及生产 工艺。 学法：学习主要注重对课堂内容的理解，认真听讲的同时，结合日常生活知识及工程实 践背景，全方位了解粉末治金材料 由于粉末治金材料发展迅速，本课程的实践性很强，涉及的知识面较广。在本课程学习 中，除了要求学生重视其中必要的材料组成、性能特点及制造原理等理论学习外，要引导学 生密切关注粉未治金材料的新发展，特别注意实践环节，如有条件的情况下，尽可能参观有 关粉末治金材料制造和使用工厂，以增加感性认识。 七、考核方式 开卷笔试，课堂主题报告，论文，课堂表现，考勤 八、成绩评定方法 总评成绩=考勤15%+课堂表现*5%+课堂主题报告*15%+论文*15%+期考成绩+50% 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） 教学参考教材： 《粉末治金材料》，易健宏编，中南大学出版社，长沙，2016年 主要参考书目： 1、《高性能粉末治金制动摩擦材料》，姚萍屏编，中南大学出版社，长沙，2016年 2、《粉末治金汽车关键零件开发与应用：新材料·新工艺·新产品》，韩风麟编，化学 工业出版社，北京，2015年 3、《高密度粉末治金汽车零件生产工艺：新材料·新技术·新工艺》，韩凤麟编，化学 工业出版社，北京，2013年
教法：讲授为主、讨论为辅，并辅以教学视频，使同学直观的了解粉末冶金材料及生产 工艺。 学法：学习主要注重对课堂内容的理解，认真听讲的同时，结合日常生活知识及工程实 践背景，全方位了解粉末冶金材料。 由于粉末冶金材料发展迅速，本课程的实践性很强，涉及的知识面较广。在本课程学习 中，除了要求学生重视其中必要的材料组成、性能特点及制造原理等理论学习外，要引导学 生密切关注粉末冶金材料的新发展，特别注意实践环节，如有条件的情况下，尽可能参观有 关粉末冶金材料制造和使用工厂，以增加感性认识。 七、考核方式 开卷笔试，课堂主题报告，论文，课堂表现，考勤 八、成绩评定方法 总评成绩=考勤*15%+课堂表现*5%+课堂主题报告*15%+论文*15%+期考成绩*50%。 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） 教学参考教材： 《粉末冶金材料》，易健宏 编，中南大学出版社，长沙，2016 年 主要参考书目： 1、《高性能粉末冶金制动摩擦材料》，姚萍屏 编，中南大学出版社，长沙，2016 年 2、《粉末冶金汽车关键零件开发与应用 : 新材料·新工艺·新产品》，韩凤麟 编，化学 工业出版社，北京，2015 年 3、《高密度粉末冶金汽车零件生产工艺 : 新材料·新技术·新工艺》，韩凤麟 编，化学 工业出版社，北京，2013 年