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公开(公告)号：CN112008079A
公开(公告)日：2020-12-01
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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公开(公告)号：CN111940723A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010891040.5
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种用于3D打印的纳米陶瓷金属复合粉末及应用，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、A12O3、Y2O3、TiO2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0.5～10.0％，通过特定的球磨工艺、等离子球化、气流分级以及筛分，得到球形度高、流动性好、粒度范围窄的纳米陶瓷均匀分布的金属复合粉末，满足3D打印技术对粉末较高的要求；通过3D打印技术制备纳米陶瓷增强的金属复合材料。所制备的金属复合材料，纳米陶瓷相分布均匀，具有优异的力学性能。采用微米级陶瓷颗粒，通过纳米化实现均匀分散，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：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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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN112170854A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011097004.8
申请日：2020-10-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法，首次提出采用微米氧化物制备纳米球形氧化物强化相。首先，以微米氧化物为原料，采用分阶段机械球磨的方法，制备具有完全非晶态结构的纳米氧化物/基体合金复合粉末。本发明第一阶段球磨，使氧化物发生破碎和结构转变，实现纳米化和完全非晶化，制备得到完全非晶态结构纳米氧化物在基体合金粉末中均匀分布的复合粉末；第二阶段，将第一阶段获得的复合粉末与剩余基体合金粉末球磨混合均匀。然后，所制备的粉末依次经热成形、热轧制和热处理，得到纳米球形氧化物弥散强化合金。本发明可以显著提高氧化物相的弥散强化效果，明显改善合金的室温以及高温力学性能。本发明方法简单、生产效率高，所制备合金性能优异，合金的强度和塑性明显优于同类型合金。
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公开(公告)号：CN112011713A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010891045.8
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种消除3D打印镍基高温合金裂纹的方法，属于高温合金增材制造技术领域。针对γ′相沉淀强化镍基高温合金3D打印易产生裂纹的问题，本发明首次提出通过适量稀土进行稀土微合金化，降低γ′相沉淀强化镍基高温合金3D打印开裂敏感性，扩宽3D打印工艺窗口，抑制3D打印裂纹的产生，大幅提高成形件的强度和塑性，有效预防工序间存放开裂、后续热处理开裂等后续加工过程中裂纹的形成。使用该方法制备的γ′相沉淀强化镍基高温合金René104未见裂纹，致密度超过99.4％，屈服强度和抗拉强度分别达到了935MPa和1256MPa，伸长率超过14.0％。
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公开(公告)号：CN111996426A
公开(公告)日：2020-11-27
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：CN111996425A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010891268.4
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高强Al-Zn-Mg-Cu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％，Zn:5.0-7.0％，Cu:2.0-3.0％，Mg:1.5-3.0％，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、模具、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-Zn-Mg-Cu铝合金，强度达650MPa,伸长率为10-13％，在强度提高的同时，实现了伸长率的提升，提高了使用寿命，在高强铝合金领域具有重要的价值。
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