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公开(公告)号：CN111996414A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010891092.2
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法，属于高温合金和增材制造技术领域。针对“不可焊”粉末镍基高温合金在3D打印过程中易开裂问题，本发明通过稀土微合金化，结合真空熔炼、脱气、精炼、合理参数的雾化、筛分工艺，制备出满足3D打印需求的镍基高温合金及其粉末。本发明显著降低了“不可焊”粉末镍基高温合金的开裂敏感性，扩宽了3D打印工艺窗口，打印出的制件无裂纹，力学性能优异；同时，本发明制备的粉末球形度高、流动性好、异形粉少，大幅提高了3D打印所需的粒径为15～53μm细粉和53～106μm中粒径粉末的收得率，满足高品质、低成本的镍基高温合金3D打印用粉末需求。
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公开(公告)号：CN111992717A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010891083.3
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种选区激光熔融制备金属梯度材料的方法，采用同种成分金属材料进行选区激光熔融制备组织结构梯度材料，通过计算机精确控制打印件不同分区的3D打印参数，实现同种成分材料不同分区的组织结构梯度分布，从而一体化快速成形具有梯度组织结构的金属材料，大幅提高材料的性能，实现单一成分金属材料不能满足的性能要求。本发明可以根据服役环境定制金属梯度材料的显微组织，在材料组成、组织、性能及外形尺寸控制方面具有高度柔性。通过合理的结构设计、材料选择以及工艺匹配，可以发展出集材料设计、制备、成形及组织性能控制于一体的柔性智能制造技术，简单高效、成本低，在新型梯度结构的直接成形方面具有显著的技术优势。
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公开(公告)号：CN111957967A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010891059.X
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种3D打印制备多尺度陶瓷相增强金属复合材料的方法，以金属材料为基体，以陶瓷颗粒作为增强相。采用微米级TiC、TiB2、WC、SiC、CrC和A12O3中的一种或多种陶瓷颗粒作为原料，添加陶瓷颗粒的质量百分比为0～10.0％，通过分批次加入陶瓷颗粒与一定比例的金属粉末，进行特定的球磨工艺、等离子球化、气流分级以及筛分，得到球形度高、流动性好、粒度范围窄的多尺度陶瓷相均匀分布的金属复合粉末，通过3D打印制备多尺度陶瓷相增强的金属复合材料。所制备的金属复合材料，陶瓷相分布均匀，具有不同尺度，力学性能优异。采用微米级陶瓷颗粒，成本低；可以一体成形制备任意复杂形状的零件，提高材料利用率。
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公开(公告)号：CN108802079B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201810845453.2
申请日：2018-07-27
Applicant: 中南大学
IPC: G01N23/2202
Abstract: 本发明公开了一种铁磁性合金粉末的第二相表征方法，采用填充有铁磁性粉末的泡沫镍或镍网作为阳极，通过电解将铁磁性合金粉末中第二相与粉末基体分离，得到含有第二相的电解液；然后经磁选、无水乙醇稀释、超声分散后，滴至超薄碳支撑膜、干燥，制得TEM检测样品；再采用TEM进行结构观察及表征。本发明可以表征铁磁性合金粉末中小于0.5μm第二相的形貌、结构、尺寸等特征，特别是尺寸小于50nm的第二相。本发明分离获得的第二相保留了原始结构，方法简单、高效，电解条件易获得，重复性强，可用于多种粉末材料第二相的分析表征。
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公开(公告)号：CN112008079B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010891102.2
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种原位热处理提高3D打印镍基高温合金力学性能的方法，在激光3D打印过程中，首先利用高能量密度激光束对合金粉末进行成形，得到成形层；然后利用低能量密度激光束对成形层进行原位二次激光扫描，实现原位热处理。针对镍基高温合金激光3D打印开裂、力学性能不足等问题，本发明采用高功率的激光束以较快的扫描速度第一次扫描，熔凝成形，得到成形层；随后采用低功率的激光和较慢扫描速度对成形层进行二次扫描，通过精确控制激光两次扫描能量输入，实现镍基高温合金激光3D打印过程原位热处理，快速消除残余应力，避免裂纹产生；析出纳米沉淀相，调控合金的显微组织，提高力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112317755B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202010891130.4
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
IPC: B22F9/08 , C22C9/00 , B22F10/28 , B33Y70/00 , B33Y10/00 , B22F10/64 , C22F1/08 , B33Y40/20 , H01B1/02
Abstract: 本发明提供一种提高Cu‑Cr‑Nb合金强度和电导率的方法。本发明通过氩气雾化制备球形度高、卫星粉少的Cu‑Cr‑Nb合金粉末，并采用氮气低温风选筛粉，还原气氛封装；在氢气含量为1‑3％、余量为氩气的气氛中进行SLM成形，有效的降低了合金中的氧含量，提升了合金导电性能；最后将成形件放置还原气氛中进行双级时效处理，得高强度、高塑性和高导电率的Cu‑Cr‑Nb合金。本发明制备的Cu‑Cr‑Nb合金的室温抗拉强度不低于623MPa，伸长率不低于27％，显微硬度不低于217HV，导电率达到84％IACS，700℃高温抗拉强度不低于140MPa。本发明高强高导铜合金领域具有重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN112255252B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202011098339.1
申请日：2020-10-14
Applicant: 中南大学
IPC: G01N23/04
Abstract: 本发明涉及一种利用非水溶液电解系统提取纳米第二相的方法及其应用。本发明通过独特的电解系统设计，使电解液在电解过程中形成溢流和涡流，溢流和涡流电解液不断地冲刷电极和电解槽，可以有效的防止纳米第二相在电极和电解槽的表面吸附以及纳米第二相的团聚。通过电解液成分设计，尤其是电解质、增稠剂和络合剂的配合使用，可实现铁磁性合金的选择性电解反应，实现铁磁性合金中基体与第二相的有效分离，抑制Fe3+在第二相表面的沉降及包覆；有效的增加了第二相沉降阻力，抑制第二相沉降。使用该电解液及电解体系，有利于提高电解反应效率，提高尺寸小于20nm尤其是尺寸小于15nm第二相的收集率，实现铁磁性合金中纳米第二相提取与表征。
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公开(公告)号：CN111996426B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202010891335.2
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高强Al‑Cu‑Mg‑Mn铝合金及其制备方法，涉及铝合金领域，按重量百分比，包括以下成分：Si:≤0.5％，Fe:≤0.5％，Cu:4.5‑6.3％，Mg:0.6‑1.2％，Mn:0.6‑1.5％，Sc：0.15‑0.35％，Zr：0.1‑0.2％，Y:0.1‑0.3％,余量为铝及不可除杂质。制备方法为：熔炼、精炼除杂除气、浇注、均匀化热处理、三维大变形锻造预变形、等温变形加工、热处理。所用铸造模具为金属模具作为内模、环绕冷却管，砂型模具作为外模的特殊组合模具，制备得到高质量、高性能铸件；所述热处理为固溶处理+梯度时效处理。本发明所制备的Al‑Cu‑Mg‑Mn铝合金，强度大于520MPa,伸长率为12‑16％，在强度提高的同时，实现了伸长率的提升。本发明方法简单，在高强铝合金领域具有重要的价值。
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公开(公告)号：CN110872658B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201811015158.0
申请日：2018-08-31
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高性能铜合金及其粉末制备方法。所述铜合金包括Cu、Cr、Zr及M。其中，Cr的质量百分数为0.1～5.0％；Zr的质量百分数为0.1～5.0％；M由Mg、Ag、B、Ga、Si、Li、Ti、Fe、Mn中的至少2种与RE组成，M的质量百分数为0.05～0.5％；RE选自Ce、La、Yb、Pr、Nd、Sm中的至少3种。本发明采用气体雾化制备Cu‑Cr‑Zr‑M铜合金粉末，粉末为成分均匀、显微组织细小的过饱和固溶体，本发明制备工艺简单，所得粉末颗粒细小、粒径分布均匀、球形度好。用该粉末制备的块体材料具有电学性能和力学性能优异的特点。
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公开(公告)号：CN112391556A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011288114.2
申请日：2020-11-17
Applicant: 中南大学
IPC: C22C9/00 , C22C1/04 , C22F1/02 , C22F1/08 , B22F9/08 , B22F1/00 , B22F10/28 , B22F3/24 , B33Y10/00 , B33Y70/00 , B33Y40/20 , B33Y40/10
Abstract: 本发明提供一种双峰晶粒尺寸、双尺度纳米相强化的高强高导Cu‑Cr‑Nb合金，属于增材制造及高强高导铜合金领域。本发明设计的合金中，Cr、Nb元素含量分别为2.0‑2.8at％、1‑1.3at％，并控制Cr、Nb原子比略大于2:1，利用Cr2Nb相、Cr相等纳米相强化铜基体。本发明通过选区激光熔融配合特殊的热处理工艺，制备得到具有双峰晶粒尺寸、双尺度纳米相强化的高性能Cu‑Cr‑Nb合金。本发明所制备的Cu‑Cr‑Nb合金其室温抗拉强度大于800MPa,屈服强度大于710MPa，显微硬度不低于256HV，伸长率不低于25％，导电率不低于70％IACS；700℃抗拉强度为145～155MPa。
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