粉末冶金材料工艺与设备课程设计指导书
粉末冶金车间设备及设计新教案
《粉末冶金车间设备及设计》课程教学大纲课程编号：课程名称：粉末冶金车间设备及设计/课程总学时/学分：24/1.5适用专业：金属材料工程一、教学目的和任务本课程是金属材料工程专业的一门跨大类选修课程。
通过学习，使学生了解粉末冶金工艺过程中设备的种类，特点与技术性能；了解工厂设计或车间设计必备文献（课程中着重了“可行性研究”章节）；了解设计过程中设备选择、生产方案确定、劳动组织编制、经济核算、车间平面布置等；了解车间建设的基本土建、配电、暖通知识二、教学基本要求本课程分为两大部分：粉末冶金工艺常用设备；车间设计。
设备部分：重点介绍氢气还原炉，喷雾干燥设备，压制设备，氢气烧结炉，真空烧结炉。
了解其他辅助设备。
介绍雾化制粉，等静压，注射成形，热压等设备。
车间设计部分：重点介绍可行性研究的重要性，可行性研究报告的内容和撰写。
了解车间设计说明书内容。
重点介绍说明书中物料平衡计算及涉及的各工序工艺制度；劳动组织（生产管理与质量控制）；车间成本概算。
了解技术经济指标，车间平面布置，工厂厂房的结构常识。
三、教学内容和学时分配第一章（知识领域1）：制粉设备（4）（1）知识点：固体和气体还原，雾化，电解等制粉设备；碳管炉。
（2）要点：气体还原炉（氢气）。
第二章（知识领域2）：成形设备（4）（1）知识点：油压机，机械式压力机，冷等静压机等设备结构及工作原理；挤压和注射成形设备。
（2）要点：TPA 压力机，模架结构与作用。
第三章（知识领域3）：烧结设备（2）（1）知识点：氢气烧结炉，真空烧结炉结构与应用。
（2）要点：烧结炉的操作制度；常见事故的处理；正确使用氢气。
第四章（知识领域4）：热状态致密化和辅助设备（2）（1）知识点：加压烧结炉；热压机；热等静压机；混料和球磨设备。
（2）要点：设备结构；混料和球磨工艺制度。
第五章（知识领域5）：车间设计概述（1）（1）知识点：工业设计的目的；工业设计的原则和程序。
（2）要点：设计工作的原则。
粉末冶金材料工艺设计和设备课程设计报告指导书1.doc
粉末冶金材料工艺设计和设备课程设计报告指导书1专业文档粉末冶金材料工艺与设备课程设计指导书指导教师：鲍瑞职称：讲师所在部门：材料科学与工程学院学年学期：2013 —2014 学年第二学期专业班级：无机非材料学系粉末冶金一、本课程设计的目的与任务该课程设计属于粉末冶金原理及工艺课程，通过典型粉末冶金产品的工艺模拟设计，训练学生综合运用前期所学专业知识的能力，并让学生掌握粉末冶金工艺设计的一般方法，养成从整体上把握、思考工程问题的习惯。
为学生实际工程能力的形成打下坚实基础。
二、课程设计的基本要求掌握粉末冶金典型工艺设计基本方法，以及工艺配套的附属设施设计选型基本原则，并了解车间、工厂设计的一般原则。
三、课程设计选题原则根据课程内容，结合生产选择粉末冶金工程的典型工艺，进行工艺的模拟设计。
四、所需具备的基础知识工程制图、粉末冶金原理、机械设计五、设计所需工具和准备工作制图板、绘图工具等，或安装有制图软件的计算机。
查阅工厂设计的手册和相关资料。
六、粉末冶金工艺课程设计一般方法（一）概论设计是任何一项工程在动工前必先完成的一项技术性很强、而又非常仔细的技术工作。
工厂设计的内容一般包括厂址选择、厂区总图及运输，工艺流程的选择，产品方案的设计，物料平衡计算，设备的选型与数量的计算，生产检查与质量控制，理化检测，房屋建筑，工厂动力，采暖通风，劳动组织及定员，工厂经济概算与成本的预算，技术安保与环境保护，及有关生活设施。
对所作设计的要求是投资少、建厂快，布局合理，经济技术指标先进，经济效益好。
设计任务的来源一般由上级主管部门或地方政府或工矿企业予以委托，以设计任务书的形式下达给设计单位。
设计单位接收任务后，指定工程设计的总负责人，会同各有关专业科室的工程负责人组成设计组，开展设计工作。
工厂设计一般分为三个阶段进行，即初步设计，技术设计和施工图纸。
初步设计是按照工厂设计的有关内容和章节，进行初步的设计和计算，概算其建厂投资是否合理，并对设计中有关的一些基本技术问题作出决策。
粉末冶金课程设计
课程设计报告院（部、中心）材料科学与工程姓名学号专业材料科学与工程班级同组人员课程名称材料工艺与设备设计题目名称粉末冶金课程设计起止时间成绩指导教师签名xxxxxxxxxxxx学院教务处制目录一、前言 (1)1．1 粉末冶金技术的含义 (1)1．2 粉末冶金技术的主要作用 (1)1．3 粉末冶金技术的发展趋势 (2)二、课程设计的目的和内容 (4)2.1 课程设计的目的 (4)2.2 课程设计的内容 (4)三、课程设计的方法及步骤 (5)3.1 课程设计的方法 (5)3.2 课程设计的步骤 (6)四、模具的设计与绘制 (7)4.1模具的设计 (7)4.2 模具的测绘 (7)4.3 根据模具图绘制制品图 (8)五、原料粉末的制备 (8)5.1 金属粉末的制取 (8)5.2 Cu、Sn、W三种金属粉末的性能参数 (9)5.3 金属粉末的配比 (10)5.4 机械合金化相关参数的设定 (11)5.5 机械合金化的设备 (11)5.6 机械合金化的过程 (12)六、成型工艺 (13)6.1成型的目的和意义 (13)6.2粉末压制的特点 (14)6.3成型剂和润滑剂的选择及作用 (14)6.4设备及特点和参数 (14)6.5成型过程应注意的事项 (16)七、烧结 (17)7.1烧结温度的确定 (18)7.2保温时间的确定 (19)7.3烧结曲线中各段温度及时间的确定 (20)7.4烧结气氛的选择 (21)7.5氩气流量的确定 (21)7.6烧结制品缺陷分析 (22)7.7烧结设备 (23)八、制品的后处理和性能测定 (23)8.1制品的后处理 (23)8.2制品的特征及缺陷分析 (24)8.3性能测试 (25)九、小结 (27)十、参考文献 (28)一、前言粉末冶金作为一种独特的零件制造技术, 因其制品少、无切削,成本低,效率高,越来越受到设计和制造人员的重视。
特别是近几十年来, 汽车工业的飞速发展, 带动了铁基粉末冶金行业的快速发展。
粉末冶金车间设备及设计培训讲义DOC 46页.doc
粉末冶金车间设备及设计培训讲义(DOC 46页)《粉末冶金车间设备及设计》讲义绪论粉末冶金是材料科学的一个重要领域。
在国民经济和国防建设中起着重要的作用。
粉末冶金方法起源于公元前三千多年。
制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。
1909年制造电灯钨丝，推动了粉末冶金的发展；1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命；三十年代成功制取多孔含油轴承；继而粉末冶金铁基机械零件的发展，充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点；四十年代，出现金属陶瓷、弥散强化等材料；六十年代末至七十年代初，粉末高速钢、粉末高温合金相继出现；利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。
工程材料主要利用其力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）；功能材料主要利用其物理性能（光、电、磁、热、声等）。
领域：机械、化工、电器仪表、石油钻探、国防等材质：Fe基、Cu基、Cu-W合金、W制品、WC-Co合金等用途：摩擦材料、减磨材料、结构材料、工具材料、电工材料等多孔材料：孔隙度20～30％，可以过滤、减震、隔音、热交换等减摩材料：多孔可含油，保证高耐磨性时低的摩擦系数。
摩擦材料：高耐磨性和高的摩擦系数。
工具材料：硬质合金、粉末高速钢、金属陶瓷等工模具。
电磁材料：电器、电子、通讯等元件高温材料：助推火箭、航空发动机、汽轮机等。
目前大家在做的事情：（1）金属粉末高密度、高精度、高强度粉末冶金零件的发展，导致日本、欧美低合金粉末生产的迅速发展。
按照加入的合金元素，现在有Cr一Mn系与Ni一Mo一Cu 系，但它们皆趋向于采用复合型粉末（是指用气体式液体雾化法制成的预合金化粉末。
部分扩散预合金化粉末，使一种或几种组份以涂层状或很细的弥散颗粒状分布于主要组份粉末颗粒之上或之中组成的粉末）。
（2）硬质合金混料设备：采用微机控制的可倾式球磨机。
新的干燥方法有喷雾干燥法及流态化床干燥法以及两者结合的流态化床喷雾制粒装置。
成形技术：挤压成形法可生产0.2一0.35mm的打印针，中0.5~30mm，长达3m的棒针，内径o.OZmm，外径o。
《粉末冶金材料》课程教学大纲
《粉末冶金材料》课程教学大纲课程编号：C050220617课程名称：粉末冶金材料课程类型：专业拓展课英文名称：Powder metallurgy material适用专业：金属材料工程总学时：32学分：2一、本课程的性质、目的及任务性质：本课程是金属材料工程和冶金工程的专业基础课，为必修课程。
目的：本课程的教学目的是使学生系统掌握粉末冶金材料的粉末制取、成形、烧结、锻造各工艺原理和过程及与材料性能之间的关系及其变化规律的基础理论，丰富金属材料制备理论及制备方法。
任务：为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。
二、课程的基本要求1.课程教学的基本要求(1)通过学习，应着重掌握粉末冶金材料制粉-成形-烧结的基本工艺；(2)了解粉末冶金材料科学在国民经济中的地位与作用及材料科学的发展历史。
(3)掌握粉末冶金材料粉末制备、成型方法、烧结工艺与材料成分、组织、结构及加工过程与性能间的相互关系；(4)掌握粉末的制取方法及基本理论和粉末性能及其测定方法。
(5)掌握粉末成形压制过程，压制压力与压坯密度的关系及影响压制过程的因素。
(6)了解和掌握特殊成形方法，包括等静压、粉末连续成形、粉浆浇注成形、粉末注射成型及爆炸成形原理及过程。
(7)掌握烧结过程的热力学基础知识和烧结机构、单元系烧结和多元系固相烧结，了解液相烧结、烧结气氛、活化烧结、热压的原理和条件。
(8)掌握粉末锻造工艺过程和塑性理论、了解锻造过程中的断裂和变形机构。
(9)掌握粉末材料的的孔隙特性及孔隙度对粉末材料性能的影响，了解弥散强化、颗粒强化、纤维强化、相变韧化和弥散韧化的基本原理和方法。
2.能力培养要求(3)掌握粉末材料的制粉-成形-烧结的基本工艺，会利用化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律的基础理论及相关知识分析相关科学问题；(4)掌握正确选材和合理使用材料的理论依据。
三、课程教学内容0.绪论内容：0.1粉末冶金简介：出现、定义、基本工艺、粉末冶金特点、应用0.2粉末冶金粉末材料科学的发展简史块炼铁技术与粉末冶金技术、现代发展0.3我国粉末冶金现状机械零件部分：弱硬质合金：产量多但质量差0.4材料科学与粉末冶金重点：建立粉末冶金的基本概念，能够区分该法与其它材料制备方法的优劣难点：该课是粉末冶金的开篇，没有理论难点，但需要激发学生对该技术的兴趣要求：建立粉末冶金基本概念及工艺特点；了解粉末冶金的发展历史及现状。
粉末冶金工艺及材料课程设计
粉末冶金工艺及材料课程设计1. 研究背景和目的粉末冶金是一种先进的成型工艺，它利用粉末制造成型。
粉末冶金具有高成形性、高精度、高可靠性和节约原料等优点，被广泛应用于汽车、航空、电子、医疗器械等领域。
本次课程设计的目的是为了深入掌握粉末冶金工艺及材料的相关知识，通过实践操作来加深对该工艺的理解和掌握。
2. 实验设备和工具2.1 设备清单•模具•压力机•真空炉•机械制粉设备2.2 工具清单•计量器具：千分尺、平行垫片、游标卡尺•砂纸、磨具•清洁工具：毛刷、棉布3. 实验流程3.1 实验材料•钨粉•铜粉•石墨粉•异丙醇3.2 模具准备采用数控车床分别制作钨铜合金模具（正方体、圆柱体），并使用砂纸、磨具进行打磨，确保模具表面光滑平整。
3.3 粉末制备采用机械制粉设备对钨、铜、石墨粉进行混合制粉，并对制作好的粉末进行筛分。
3.4 热压制备将经过筛分的混合粉末填充至模具中，使用压力机将粉末进行热压制备，以形成具有预定外形的试件。
3.5 组织分析采用多种手段和方法对制备好的试件进行微观组织分析和性能测试。
包括金相分析、差热分析、拉伸试验和硬度测试。
4. 实验结果与分析通过实验结果的分析，得到如下结论：4.1 热压条件的影响热压温度和压力是影响试件制备过程及其微观结构的重要因素。
当热压温度和压力较高时，制备的试件通常具有更好的致密性和更细致的晶粒尺寸。
4.2 材料的物理化学性质的影响钨铜合金的合金成分、粉末的形态和加工条件对样品的微观结构具有重要影响，不同的物理化学性质条件下，试件的晶粒尺寸差异明显。
5. 实验结论通过实验得出，热压制备钨铜合金试件，其微观组织 (晶粒细度、晶粒分布和相结构等) 受到多种因素的影响，其粉末合成、制备工序、制备条件和后续处理等工艺均对最终试件的性能及应用具有重要影响。
6. 参考文献•[1] 王晶, 宋学锋, 黎艳秋. 粉末冶金材料. 北京: 科学出版社, 2005.•[2] 刘立军, 叶庆华, 高占安. 热压法制备高强、高导银铜复合粉末.粉末冶金技术, 2011(3): 51-53.•[3] 陈巧雁, 吕宏光, 杨辉辉. 粉末冶金复合材料的界面组织与性能.粉末冶金材料科学与工程, 2014(2): 23-28.。
粉末冶金行业用书
汇集了日本粉末冶金的测试方法等标准23个。（每本102本）
2
JIS Z2550—1989机械结构零件用烧结材料
（内部资料、仅供参考）
日本标准协会发行
本标准规定了机械结构零件用烧结材料的机械性能测试方法。（每本44本）
（内部资料、仅供参考）
102
3
金属粉末和粉末冶金产品测试方法标准
本标准汇集了60个测试方法标准。为2002年最新版本。由美国金属粉末工业联合会出版发行。（内部资料、仅供参考）
158
4
JIS Z2550—1989机械结构零件用烧结材料
本标准规定了机械结构零件用烧结材料的机械性能测试方法标准。（内部资料、仅供参考）
25
11
粉末冶金应用200例
本书由科研单位提供的粉末冶金零件在农业机械、汽车工业、机床工业、仪器仪表工业、轻工业、冶金、矿山机械及其他方面的应用。
20
12
汽车粉末冶金零件应用
（内部资料、仅供参考）
本书分析、评价了汽车粉末冶金零件在国内外应用水平和技术水平，提供精选的世界各国汽车粉末冶金实例266例，每例均有实物、图片、简要说明及名称、材料、密度、单重等数据。
52
4
粉末冶金电阻炉设计
（内部资料、仅供参考）
张丽英
吴成义
主要介绍粉末冶金工业常用的电阻炉，即空气电阻炉、真空电阻炉、保护气氛电阻炉等的结构。1995年出版。
95
5
陶瓷基复合材料导论
（内部资料、仅供参考）
贾成厂
主要包括复和材料的基本理论、陶瓷基复合材料的原材料及其性能、界面与表面、加工与封接、检验与评价以及应用等。
韩凤麟主编
该书刊登了粉末冶金关键零件的有关标准以及国际ISO3252粉末冶金术语。ISO5755烧结金属材料规范和我国GB/T4136粉末冶金还原铁粉标准。2001年出版。
粉末冶金电炉课程设计说明
粉末冶金电炉课程设计说明粉末冶金炉课程设计说明书起止日期：2012 年 5 月21 日至2012 年6月 1 日学生姓名亮亮班级金属材料092学号成绩指导教师(签字)冶金工程学院（部）2012年月日前言工业现代化的实质是工业生产科学化，其关键在于工业生产的技术化。
设备是粉末冶金工业的物质基础和技术基础。
粉末冶金工艺过程中的制粉、烧结、粉末锻造以及粉末冶金材料的热处理等都要应用到粉末冶金炉。
掌握好粉末冶金炉热工技术，采用新的热工设备，对提高产品的产量和质量、节约能源、改善劳动条件以及促进粉末冶金发展均有十分重要的意义。
烧结工序是硬质合金生产过程中最后一道主要工序，也是一道关键工序。
所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定的温度，并保持一定的时间，然后冷却，从而得到所需性能的制品。
烧结的目的是使多孔的粉末压坯变为具有一定的组织和性能的合金。
烧结工序产生的废品一般无法通过后续工序进行处理，所以其工艺和设备的选择对烧结产品的组织和性能，有着重大的甚至是决定性的影响。
自硬质合金产品问世以来，烧结作为硬质合金生产过程中最重要的工序，一直是人们研究的重点，各种促进烧结的方法和设备不断涌现，对改进烧结工艺，提高硬质合金产品的性能，降低能源消耗，起了积极的作用。
烧结设备和烧结工艺有着紧密联系。
真空烧结炉随着硬质合金烧结工艺的发展而不断改进，上世纪80 年代，采用真空烧结炉生产的碳化钛合金产品，不论硬度还是强度都优于氢气烧结炉生产的产品。
目前真空烧结炉被广泛应用于中低档硬质合金产品的生产中。
我国硬质合金烧结开始广泛采用真空烧结工艺。
在炉内压力小于大气压的条件下进行烧结，叫真空烧结。
真空烧结炉分为真空烧结脱蜡一体炉，和脱蜡与真空烧结分开进行的单独真空烧结炉。
目前，卧式真空烧结炉使用较广泛。
目录前言 (1)设计任务书 (3)一、设计任务 (3)二、设计内容 (3)三、已知条件 (3)设计计算、说明书 (4)一、确定炉型 (4)二、确定炉子尺寸 (4)1、炉膛尺寸的确定 (4)2、炉衬隔热的材料选择 (5)3、各隔热层、炉壳内壁的面积及厚度 (5)三、确定炉子的功率 (7)1、炉子加热温度 (7)2、加热曲线 (7)3、无功热损失的计算 (7)4、结构的蓄热量 (11)5、炉子功率的验证 (14)6、其他部件的设计及计算 (15)五、真空系统设计 (17)1、根据设计技术条件,确定真空系统方案 (18)2、真空炉必要抽速计算 (18)3、根据炉子必要抽气速率选择主泵 (20)4、选配前级真空泵 (20)5、确定真空系统管及配件尺寸 (20)后记 (22)参考文献 (23)设计任务书一、设计任务设计一台加热功率为100KW的硬质合金真空烧结炉。
粉体工程与设备课程授课计划说明书
2015— 2016学年第2 学期学院：材料科学与工程课程名称：粉体工程与设备课程编码：01422010课程类别：专业基础课(必修课)计划学时：70（理论：70 实验：0 ）学分： 4.0授课时间：第1周—第10周、第14周—第17周授课地点：1J0403、1J0405教学班：材料1204班授课教师：孙杰璟填报日期：2016年3 月9日粉体工程与设备课程授课计划一、课程内容简介与教学目的课程内容简介：本课程以粉体的性质、制备和处理为主线，系统介绍粉体的几何、填充、流变、力学等基本性质、破碎与粉磨、分级与分离、混合、输送与计量等粉体制备和处理中各种单元操作的基本理论以及相关机械设备的构造、工作原理、设备工艺选型计算方法等，并及时介绍粉体工程领域中技术和机械设备研究开发的最新理论成果及发展动态。
同时配合粉体工程综合实验，使学生了解并学会粉体工程科学研究的思路和方法。
教学目的：系统介绍粉体基本性质和粉体制备和处理单元操作的基本理论及相关机械设备的构造、工作原理、设备选型计算方法，并介绍粉体工程领域的最新研究成果。
使学生熟悉和掌握粉体制备和处理的基本理论、各单元操作的特点及关键，熟悉相关机械设备的构造、工作原理及性能，能正确进行设备选型，并为开发粉体工程新设备奠定基础。
二、课程要求及教学活动项目（一）课程要求本课程是在学完相关基础课（流体力学、工程力学、机械设计基础等）后开设的与材料工艺学、热工窑炉、材料科学进展等课程并行的专业理论课。
通过本课程的学习，要求学生掌握粉体的基本性质、各单元操作的特点和理论、相关机械设备的构造、工作原理，并与材料工艺有机结合，正确进行设备工艺选型计算，为做毕业设计和未来的实际工作打下坚实的基础。
（二）教学活动项目及学时分配理论教学70学时；讨论课2学时；根据教学内容，有关章节布置作业。
三、成绩考核（一）平时成绩：主要包括课堂表现和作业，按百分制计，分别占平时成绩的30%和70%。
粉末冶金课课程设计
粉末冶金课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用，掌握粉末冶金的主要工艺流程，培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
1.了解粉末冶金的基本概念和原理。
2.掌握粉末冶金的主要工艺流程。
3.了解粉末冶金的应用领域。
4.能够分析粉末冶金技术的优点和局限。
5.能够运用粉末冶金技术解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
2.培养学生创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括粉末冶金的基本概念、原理、主要工艺流程和应用领域。
1.粉末冶金的基本概念和原理：介绍粉末冶金的定义、特点和适用范围。
2.粉末冶金的主要工艺流程：包括粉末制备、成型、烧结等工艺过程。
3.粉末冶金的应用领域：介绍粉末冶金在工业、医疗、电子等领域的应用实例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生探讨粉末冶金技术的优点和局限，培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解粉末冶金技术在实际问题中的应用。
4.实验法：通过实验操作，让学生亲自体验粉末冶金的工艺流程，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威的粉末冶金教材，为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观地展示粉末冶金的技术和应用。
4.实验设备：准备实验器材和设备，让学生能够亲身体验粉末冶金的工艺流程。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本节课将采用多种评估方式，包括平时表现、作业和考试等。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
冶金课程设计指导书
冶金课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握冶金技术的基本原理，理解金属提炼的化学反应过程。
2. 使学生了解我国冶金工业的发展历程，认识冶金技术在国民经济发展中的重要地位。
3. 帮助学生掌握常见金属的性质、用途及其冶炼方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识解决实际冶金问题的能力，提高实验操作和动手能力。
2. 培养学生通过资料查阅、数据分析、团队合作等方式，进行冶金工艺设计和优化的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对冶金学科的兴趣，激发学生探究金属世界的热情。
2. 增强学生的环保意识，认识到冶金工业在资源利用和环境保护方面的重要性。
3. 培养学生的创新精神和团队合作精神，提高学生的沟通能力。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实验操作相结合，使学生掌握冶金技术的基本知识和技能。
学生特点：初三学生具有一定的化学基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的自主学习能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过课程目标分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 冶金技术的基本原理：包括金属提炼的化学反应过程、热力学原理及动力学原理。
教材章节：第一章 冶金技术概述内容列举：第一节 金属提炼的基本过程；第二节 热力学在冶金中的应用；第三节 动力学在冶金中的应用。
2. 我国冶金工业发展历程及现状：介绍我国冶金工业的历史、主要成就及发展前景。
教材章节：第二章 冶金工业发展概况内容列举：第一节 我国冶金工业发展历程；第二节 我国冶金工业的现状与展望。
3. 常见金属的性质、用途及其冶炼方法：学习铁、铜、铝等金属的物理化学性质、应用领域及冶炼工艺。
教材章节：第三章 常见金属的冶炼内容列举：第一节 铁的冶炼；第二节 铜的冶炼；第三节 铝的冶炼。
粉体工程与工艺课程设计
粉体工程与工艺课程设计任务书一、题目年产5000吨2000-5000目超细绢云母生产线工艺流程设计按每年工作300天，每天8小时计算。
二、目的和要求1、掌握超细粉体产品的工艺流程设计方法2、掌握相关粉体设备的选型计算和物料衡算。
3、掌握工艺流程图的绘制方法。
三、设计内容1、完成设计说明书一份（>20页）内容包括：第一部分：包括产品性能介绍、市场前景、现有加工方法、相关设备的原理、为何选择该设备等。
第二部分：设备的原理介绍（附设备图）、设备主要技术参数计算及相关工艺参数确定说明。
第三部分：总结与感想2、完成工艺流程图一份（三号图纸）要求标题栏、字体、标注等要规范。
格式：第一页：封面第二页：设计任务书第三页至第二十页：设计说明书（标注从1开始）第二十一页：图纸设计说明书第一部分：概述绢云母粉是云母的一种，它属于具有层状结构的硅酸盐矿物。
绢云母具有很广泛的用途，用于橡胶、塑料、油漆、陶瓷、保温、化妆品、颜料、造纸、冶金等行业。
绢云母的晶体为鳞片状、晶体集合体呈块状，显灰色、紫紫玫瑰色、白色等，具丝绢光泽。
一、产品性能介绍：绢云母是一种新型的工业矿物，绢云母含氧化钾略少，而含水略多。
通常呈微晶鳞片状集合体。
灰白色、淡黄或淡绿色有丝绢光泽。
一般是铝硅酸盐矿物的蚀变产物属层状结构，为云母中极细鳞片状。
密度为2.78~2.88/cm3,硬度为2~2.5，径厚比>80。
可劈成极薄的片状，具有丝绢光泽和滑腻感，富有弹性，可弯曲，耐酸碱，电绝缘性好，耐热。
稳定的热膨胀系数，并且表面有较强的搞紫外线能力，抗冲击性和耐磨性好。
弹性模量变2134MPA，拉伸强度170~360MPA,剪切强度215~302Mpa,导热率0.419~0.67M/m。
绢云母矿属片岩型绢云母，现已探明储量上千万吨，主要分为绢云母。
它是一种含水钾的铝硅酸盐矿物，实为银白色或呈带灰魄晶体，其分子式为H2KAl3(sic4)3。
矿物组成比较简单，有毒元素含量极低，不含水放射性元素，可作为绿色环保材料。
粉末冶金原理实验课程设计详解
重庆文理学院粉末冶金原理实验课程设计课题名称硬质合金的制备与性能检测姓名滕建伟学号201304384030专业班级金属材料工程一班指导教师陈慧完成日期2015年12月硬质合金的制备工艺1.硬质合金的概述1.1硬质合金的定义硬质合金兼具有金属良好的韧性和可塑性，它是一种以难熔金属化合物(通常为碳化物)为硬质基体相，以过渡族元素(通常为Co, Fe, Ni)为软质粘结相，采用粉末冶金工艺制备的金属陶瓷工具材料。
1. 2硬质合金的特点硬质合金广泛地应用于各行各业，它具有其他材料不具备的性能特点：(1)常温下具备良好的刚性，弹性模量高，通常为(4-7)x105MPa;(2)高温下具有较高的硬度，耐磨性良好，在600℃时超过高速钢的常温硬度，在1000℃时超过碳钢的常温硬度;(3)具有普通钢材料无法比拟的抗压强度，可高达6000MPa;(4)低的热膨胀系数，减少热裂纹的产生，适于在恶劣条件下工作;(5)化学稳定性高，特殊牌号的硬质合金能耐酸、碱腐蚀，高温下不易发生氧化作用;(6)具有良好的导电、导热性能，性能接近铁及其合金。
硬质合金因其具备以上特点，自问世以来，迅速在在现代化机械加工、金属材料加工以及矿山采掘等领域中得到广泛的应用，极大地刺激了工业生产部门的效率，成为推动各行业发展不可替代的材料。
尤其在金属材料加工领域，基本上替代了传统高速钢，引起了金属削工业的技术革命，被看作是工具材料发展到第三阶段的标志，因此被人们喻为工业的“牙齿”。
1.3硬质合金的发展简史1923年，德国的施勒特尔首先提出用粉末冶金的方法生产硬质合金，成为了现代硬质合金的发明人。
1926年，第一批钨钻硬质合金在德国克虏公司诞生，由于它特殊的性能，在世界各地发展迅速，美国、奥地利、英国、苏联、日本等相继研究成功并生产硬质合金。
其发展过程主要分为以下四个阶段：.第一个发展阶段(1926年—1936年)——世界硬质合金工业的形成阶段。
第二个发展阶段(1937年一1949年)——世界硬质合金工业的成熟阶段。
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粉末冶金材料工艺与设备课程设计指导书指导教师：鲍瑞职称：讲师所在部门：材料科学与工程学院学年学期：2013 —2014 学年第二学期专业班级：无机非材料学系粉末冶金一、本课程设计的目的与任务该课程设计属于粉末冶金原理及工艺课程，通过典型粉末冶金产品的工艺模拟设计，训练学生综合运用前期所学专业知识的能力，并让学生掌握粉末冶金工艺设计的一般方法，养成从整体上把握、思考工程问题的习惯。
为学生实际工程能力的形成打下坚实基础。
二、课程设计的基本要求掌握粉末冶金典型工艺设计基本方法，以及工艺配套的附属设施设计选型基本原则，并了解车间、工厂设计的一般原则。
三、课程设计选题原则根据课程内容，结合生产选择粉末冶金工程的典型工艺，进行工艺的模拟设计。
四、所需具备的基础知识工程制图、粉末冶金原理、机械设计五、设计所需工具和准备工作制图板、绘图工具等，或安装有制图软件的计算机。
查阅工厂设计的手册和相关资料。
六、粉末冶金工艺课程设计一般方法（一）概论设计是任何一项工程在动工前必先完成的一项技术性很强、而又非常仔细的技术工作。
工厂设计的内容一般包括厂址选择、厂区总图及运输，工艺流程的选择，产品方案的设计，物料平衡计算，设备的选型与数量的计算，生产检查与质量控制，理化检测，房屋建筑，工厂动力，采暖通风，劳动组织及定员，工厂经济概算与成本的预算，技术安保与环境保护，及有关生活设施。
对所作设计的要求是投资少、建厂快，布局合理，经济技术指标先进，经济效益好。
设计任务的来源一般由上级主管部门或地方政府或工矿企业予以委托，以设计任务书的形式下达给设计单位。
设计单位接收任务后，指定工程设计的总负责人，会同各有关专业科室的工程负责人组成设计组，开展设计工作。
工厂设计一般分为三个阶段进行，即初步设计，技术设计和施工图纸。
初步设计是按照工厂设计的有关内容和章节，进行初步的设计和计算，概算其建厂投资是否合理，并对设计中有关的一些基本技术问题作出决策。
在初步设计作完之后，必要时，可召开有关专家参加的设计审定会予以审定。
技术设计是在批准了初步设计的基础上进行的。
其内容和章节与初步设计基本相同。
但对初步设计中所提出的问题应当予以修改。
各章节比初步设计编制得更详尽、更完善、更准确。
要求能作为施工图纸的基础。
施工图纸的编制是在初步设计和技术设计的基础上进行的，是前面设计的具体化，其深度以满足施工要求为原则。
其内容包括房屋建筑图，设备安装图，各种设施，如电气、供排水、采暖通风收尘等系统安装图，非标准设备的制作加工图。
设计者应注意，如有标准设计的，应尽量采用标准设计，而不需另行设计。
粉末冶金的工艺设计人员，除了参加粉末冶金工厂的正规设计外，往往还需作一些粉末冶金的车间设计，与主机所需的粉末冶金零件配套生产，如纺织机械厂常设立铁、铜基粉末冶金零件生产车间，刃具量具厂常设立硬质合金生产车间等。
粉末冶金的车间设计与工厂设计基本相类似，但又有差别。
说它们很相似，是指工厂设计的基本的、主要的内容，车间设计都需要，如工艺流程的选择，产品方案的设计，设备的选型与计算，物料衡算，水、电、汽、气等设施都需要进行设计。
说它们有差别，是指车间仅是一个企业的组成部分，设计内容只管车间内部的生产工艺及所需设施，而不牵涉到外部条件和生活福利设施。
（二）产品方案制定产品方案的设计包括产品产量、品种、质量、牌号及规格的设计。
是粉末冶金工厂设计的重要内容。
产品的总产量由设计任务书规定，产品质量按国家标准规定(或企业标准、或用户要求)。
具体的产品品种、牌号、规格及数量由工艺设计人员确定。
其确定的原则是：1．国内外的现状，生产水平及发展趋势。
2．要适合国情，根据市场的需求。
3．根据工厂条件，尽量采用新技术，提高质量、增加品种，满足用户的需要。
产品方案设计的好坏，直接关系到将来产品的综合利用，产品销售和工厂的经济效益。
（三）工艺流程的选择（1）工艺流程及其表示方法所有产品的生产，均需要经过若干个加工工序才能完成。
为了清晰和表达的方便，往往将产品加工的各个工序及相应工序的半成品，按加工顺序进行排列，然后，用箭头将它们联系起来，而绘制成图。
这种按各工序组成的顺序图，称之为生产工艺流程图。
有时将进料中的原料和辅助材料以及出料中的半成品和反应物与返回料的处理方法都一一在图上标明。
在图中，流程的开头是待加工的物料或半成品，最末尾是成品。
为了使流程图中的加工工序与中间产品能区别开来，可以采用不同的图示符号来表示。
其具体表示方法如图一所示。
除了“图一”的表示方法之外，还有将工艺流程中各工序所使用的主要设备示意图画出，以形象地表示该工序加工的名称和内容，这种以设备组成的流程图叫设备工艺流程图。
（2）工艺流程的选择原则选择工艺流程应采用多种方案，全面地进行技术经济的比较是很有必要的，在比较时应考虑下列原则及要求：1．原材料的特点和性质2．辅助材料的来源、特点和性质3．各项重要的技术经济指标的比较4．原始资料及数据的可靠性5．设备的选型、机械化、自动化6．新老工艺的比较总之，对新工艺流程的要求是，应力争生产效率高、投资少、建厂快、成本低、质量高、技术指标先进、设备容易解决，经济效益好，设计产量能保证。
简言之，就是要达到技术上先进、经济上合理、投产后可靠。
（3）工艺流程的说明在工艺流程选定和论证之后，除用图示法表示外，还要对流程的各个工序依次作详细的说明，即从流程的第一个工序开始，到流程最终的成品结束。
所需要说明的内容大致如下：1．设置该工序的目的和用途。
2．对原辅材料的性质、成分、规格及其他要求。
3．简单叙述工序的过程实质及物理化学原理。
4．简单叙述生产的工艺条件，如温度、压力、保温时间、气体和冷却水的流量，电流密度、电流、电压、功率的大小，溶液浓度、装料量、混合物的成分等。
5．简单地叙述加工设备及对设备的要求。
6．指出过程及质量控制的因素。
7．指出过程中存在的危害性及危险性。
在工艺流程叙述之后，常需要拟出生产工艺规程和各工序设备操作规程。
不同的产品，其工艺规程也不一样。
目前尚无统一的标准格式。
但大致的内容包括：1．产品图及技术要求。
2．产品生产的详细工艺流程图。
3．所用原辅材料的牌号、化学成分、配方及技术要求。
4．各工序使用的主辅设备型号、数量，量程范围、精度等级等。
5．各工序的工艺控制参数，质量控制指标和控制措施。
6．成品性能检查的内容及对包装的要求。
所谓操作规程，一般指设备的操作顺序。
所制定的操作规程一般包括如下内容：1．设备开动前应检查的内容和注意事项。
2．设备启动时的动作顺序。
3．设备运行的安全及额定操作指标，如电流、电压、温度、压力、转速、功率、加料量、装料量等。
4．设备运行的工艺参数，以满足产品质量的要求。
5．设备的正确维护，以保证设备的安全和使用寿命。
所写操作规程一般以条文形式列出，避免冗长繁杂，力求简明扼要，易学易记。
（四）物料平衡计算（1）物料平衡计算所需的原始资料1．详细的工艺流程图流程图是物料平衡计算的基本依据。
由流程图可以看出，整个生产过程中物料运行的路线，生产工序的数量及其相互关系。
2．日产量又叫昼夜处理量。
该数据的来源，是由设计任务书所规定的该厂的年产量，再除以全年的工作日数即得日产量。
这是因为全年任务的完成，必须是每昼夜按计划完成的任务积累所得。
日产量=年产量/全年工作日数 单位：公斤/日，或吨/日全年工作日数可分为两种情况来考虑。
在连续生产的情况下，全年工作日数等于365天减去设备的检修日数。
设备的修理一般分为大修、中修、小修与检查。
不同的设备其检修的量也不一样。
因此，修理日数应根据设备的寿命和生产的实际情况而定，一般的修理日数定为两个月左右，即年工作日数定为280天到330天。
粉末冶金工厂大多取300天或330天。
在间断生产时，则年工作日数等于365天减去全年的星期天（52天）、国家法定假日及其他停工事件，约为300天左右。
不论采用何种工作制度，都应合理地组织生产，充分发挥人的积极因素，例如，采用假日检修，临时抢修等措施，尽量减少检修停工的时间，增加全年工作日数，从而，提高设备的利用率，减少固定资产的投资。
3．各工序的产出率和损失率这些数据一般应根据同类企业生产实践中的实际数据，有关文献资料的报道及科学实验的结果，综合考虑确定。
在经过努力可以达到的情况下，所定指标应尽量先进。
因为，这些指标，是衡量一个设计是否经济合理先进的重要指标之一，但也要根据实际情况，不能盲目追求高指标。
工序产出率为某一工序的产量与进入该工序的原料量之比，即%100⨯=工序进料量工序产量工序产出率工序的损失率分为两种，因为在生产实践中，各道工序的加工总会有这样或那样的损失，而这些损失，有的是可以在本工序返回处理的，如压制废品，其损失量，即可返回料量与该工序进料量之比称为可返回损失率，其计算公式是：%100⨯=该工序进料量工序可返回料量可返回损失率有的损失则是在本工序或本车间不能处理的物料，如烧结废品。
或者是本工序不可避免的损失，如还原粉末时的化学损失，操作过程中的机械损失等统称为不可返回损失，其损失量与该工序进料量之比，称为不可返回损失率，即：%100⨯=该工序进料量不可返回损失量不可返回损失率由上可知，工序的产出率总大于零而小于1。
工序的总损失率等于可返回损失率与不可返回损失率之和。
在同一工序中，工序损失率与该工序产出率之和恒为100% 。
将以上数据按各道工序经过换算或者计算之后，再进行整理，以表格的形式列出，以利查找，例如表1所示。
表1 YG 合金的产出率、损失率（以YG8为例）（2）物料平衡计算的方法、步骤及注意事项首先介绍“自下而上”的计算步骤与方法：1．按实际情况确定年工作日数，根据任务书中规定的年产量计算出日产量（公斤或吨），该日产量即为工艺流程中最后一道工序的产出量。
2．由本工序的产出量和产出率计算出本工序的进料量（公斤或吨）。
本工序产出率本工序产出量本工序进料量=（公斤或吨）3．由本工序已知的可返回损失率与不可返回损失率，计算出本工序可返回损失量、不可返回损失量。
即：可返回损失率=本工序进料量×本工序可返回损失率 （公斤） 不可返回损失量=本工序进料量×本工序不可返回损失率 （公斤）4．由本工序的进料量和可返回料量计算出本工序的实际进料量，即本工序实际进料量=本工序进料量－本工序可返回料量 （公斤）5．如果本工序实际进料为多组成分，则应按每一组分的百分量分别计算出它们的进料量，如例1 所示。
例1：YT 合金生产流程中的复杂碳化物生产工序 假设已知条件为：工序产出量：48.69公斤复杂碳化物工序总损失率：1.3% 其中，可返回损失率1.0% 不可返回损失率0.3% 工序产出率：98.7% 由此可计算：kg 33.497.9810069.48=⨯=本工序的进料量可返回料量=49.33×1%=0.49kg 不可返回料量=49.33×0.3%=0.15kg本工序实际进料量=49.33-0.49=48.84kg （复杂碳化物）以上计算所得48.84kg 为本工序的实际进料量，其中，0.15kg 在生产中被损失掉，故实际产出量为48.69kg 。