《超硬材料与硬质合金》课程教学大纲

《超硬材料与硬质合金》课程教学大纲

课程代码：050542017

课程英文名称：Superhard Materials and Cemented Carbide

课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0

适用专业：粉体材料科学与工程

大纲编写（修订）时间：2017. 3

一、大纲使用说明:

（一）课程地位及教学目标

（1）课程的地位

本课程是粉体材料工程专业的专业方向课，选修课。

（2）教学目标

使学生学习和掌握包括硬质材料与硬质合金材料基础知识、材料制备基础知识以及材料应用基础知识等系统的、深入的专业知识。通过学习搭建粉体材料科学与工程专业基础知识与本课程知识之间以及本课程知识与粉末冶金原理知识之间的桥梁与有机联系，拓展与夯实学生的专业知识。

（二）知识、能力、技能方面的基本要求

（1）知识方面的基本要求

掌握超硬刀具材料与制备以及超硬涂层及其制备与应用、硬质合金部分包括硬质合金关键原材料制备、硬质合金混合料制备、硬质合金的成形技术与烧结技术、硬质合金材料制备基础理论、硬质合金材料体系及其材料与制备技术的现状与未来发展趋势等。

（2）能力方面的基本要求

要求学生掌握硬质合金的基本知识，了解硬质合金材料的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。

（3）技能方面的基本要求

具备制备、加工硬质合金材料的必要的基础知识和基本技能。

（三）实施说明

1.教学以课堂讲授为主。大纲实施中要注意教授学生学会分析、解决问题的方法，处理好重点与难点，将各种理论、分析方法的实际应用纳入教学过程，使学生能够利用所学知识解决实际问题。在教学方法上，要注意现代教学手段与理念的应用，做到讲授与实际有机结合。着重介绍基本概念、基本理论、基本技能，重点强化学生运用知识的能力。

2.采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。

（四）对先修课的要求

在讲授本课前，学生应修无机材料科学基础、粉末冶金原理等专业课程。

（五）对习题课、实验环节的要求

1.对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

2.课后作业少而精，内容多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及理论应用方面的内容，作业巩固所学理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业。

（六）课程考核方式

1．考核方式：考查

2．考核目标：重点考核学生对超硬材料与硬质合金材料基础知识的理解，及对硬质合金材料制备技术及行业内发展趋势的理解与掌握。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩占10-30 %，期末成绩占70-90 %。

（七）参考书目:

1.《硬质合金》，羊建高，谭敦强，陈颢，中南大学出版社有限责任公司，201

2.

2.《Powder Metallurgy Data. Refractory, Hard and Intermatallic Materials》，Beiss P, Ruthardt R, Warlimont H, Springer Berlin Heidelberg, 2002.

3.《Cemented Tungstern Carbides-Production, Properties, and Testing》, Gopal S. Upadhyaya, Noyes Publications, 1998.

二、中文摘要

本课程是粉体材料科学与工程的专业方向课，课程包括超硬材料与硬质合金两部分，超硬材料部分包括超硬刀具材料与制备以及超硬涂层及其制备与应用。硬质合金部分包括硬质合金关键原材料制备、硬质合金混合料制备、硬质合金的成形技术与烧结技术、硬质合金材料制备基础理论、硬质合金材料体系及其材料与制备技术的现状与未来发展趋势等方面。本课程将使学生掌握超硬材料与硬质合金材料的基本知识与制备技术等，为学生以后在该方向发展奠定基础。

三、课程学时总体分配表

四、教学内容及基本要求

第01部分切削刀具材料

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容:

1.超硬材料、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、高速钢的特性、应用范围；

2.刀具选材与失效形式。

重点:

切削刀具材料的分类

难点:

刀具的失效形式

第02部分超硬刀具材料

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容:

1.CBN与金刚石；

2.PCBN与PCD；

3.CBN复合片与PCD复合片。

重点:

超硬刀具材料的分类

难点:

超硬刀具材料的选择

第03部分c-BN涂层与金刚石涂层

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容:

1.涂层的制备技术；

2.涂层的性能特征与应用。

重点:

立方氮化硼涂层与金刚石涂层的制备

难点:

涂层的质量表征

第04部分硬质合金1：硬质合金主要发展历史进程与技术进步

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容:

1.硬质合金产业发展史上具有跨时代意义的标志性成果简介；

2.硬质合金相关的技术术语；

3.硬质合金的分类与性能。

重点:

硬质合金发展史上的标志性成果

难点:

各类硬质合金的区别

第05部分硬质合金2-3：硬质合金原材料制备技术

总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0

具体内容:

硬质合金基本原材料W、Co、碳化物（WC、TiC、TaC、(W, Ti)C、(W, Ti, Ta)C、NbC、Cr3C2、VC）、氮化物、碳氮化物等的制备技术。