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公开(公告)号:CN113249654B
公开(公告)日:2021-10-01
申请号:CN202110650750.3
申请日:2021-06-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/44 , C22C38/46 , C22C38/50 , C22C38/48 , C22C38/52 , C22C38/06 , C21D8/02 , C21D1/18 , C22C33/06
Abstract: 一种海洋工程用原位纳米颗粒增强超高强度钢及其制备方法,属于钢铁材料领域。成分中添加Ni,Co元素,在含O浓度为5~100 PPm的钢熔体中通过即喂丝加搅拌的方法喂入Al‑(1.5~30)wt.%Ti复合铰丝,获得含O、Al、Ti的钢液,由于含有高于基体合金熔点的析出相Al2O3和Ti3O5的合金元素Al、Ti、O,随着温度下降,Al、Ti、O溶解度下降,以较快的冷却速度形成的较大过冷度,同时在凝固过程中使熔体形成较大的流动线速度时,Al2O3和Ti3O5首先析出,获得大量原位纳米相Al2O3和Ti3O5弥散分布的铸锭。原位纳米相Al2O3和Ti3O5不仅能起到第二相强化作用,提高钢材强度,同时,还能作为异质形核核心,细化夹杂,减小晶粒尺寸,起到细晶强化效果。最终该高强钢的屈服强度≥1200MPa,延伸率≥15%。
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公开(公告)号:CN113249654A
公开(公告)日:2021-08-13
申请号:CN202110650750.3
申请日:2021-06-11
Applicant: 北京科技大学
IPC: C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/44 , C22C38/46 , C22C38/50 , C22C38/48 , C22C38/52 , C22C38/06 , C21D8/02 , C21D1/18 , C22C33/06
Abstract: 一种海洋工程用原位纳米颗粒增强超高强度钢及其制备方法,属于钢铁材料领域。成分中添加Ni,Co元素,在含O浓度为5~100 PPm的钢熔体中通过即喂丝加搅拌的方法喂入Al‑(1.5~30)wt.%Ti复合铰丝,获得含O、Al、Ti的钢液,由于含有高于基体合金熔点的析出相Al2O3和Ti3O5的合金元素Al、Ti、O,随着温度下降,Al、Ti、O溶解度下降,以较快的冷却速度形成的较大过冷度,同时在凝固过程中使熔体形成较大的流动线速度时,Al2O3和Ti3O5首先析出,获得大量原位纳米相Al2O3和Ti3O5弥散分布的铸锭。原位纳米相Al2O3和Ti3O5不仅能起到第二相强化作用,提高钢材强度,同时,还能作为异质形核核心,细化夹杂,减小晶粒尺寸,起到细晶强化效果。最终该高强钢的屈服强度≥1200MPa,延伸率≥15%。
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公开(公告)号:CN110538977B
公开(公告)日:2021-04-16
申请号:CN201910876327.8
申请日:2019-09-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: B22D13/00 , C22C1/02 , C22C33/04 , C22C21/02 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/44 , C22C38/46 , C22C1/03
Abstract: 一种减弱合金偏析的铸造装置和方法。装置由熔炼系统、浇注系统、铸型、底部转动盘,联接轴,离心桶组成,方法采用感应加热法熔炼合金,铸型嵌在多维剪切流施加装置中的离心桶中,离心桶在联接轴驱动下随着底部转动盘共同旋转,使铸型进行复合运动,合金熔体凝固,即实现合金中偏析的减弱甚至消除。本发明采用感应熔炼和多维剪切流技术实现合金铸锭中偏析的显著减少甚至消除。多维剪切流在熔体凝固过程中,一方面促进宏观尺度上熔体浓度的均匀化,另一方面配合各向异性表面张力的作用,引起晶体生长过程中的分裂,促进铸锭晶粒尺寸的细化。本发明消除了M50钢铸锭的宏观偏析,显著减弱Al‑7wt%Si合金铸锭的微观偏析,铸造工期短,成本低廉,对产品复杂程度限制少。
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公开(公告)号:CN110218902B
公开(公告)日:2020-11-13
申请号:CN201910549204.3
申请日:2019-06-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种减弱甚至消除铜合金晶界处偏析的方法。利用铸造过程中在熔体中原位生成的高度密集的纳米颗粒从三个方面减弱甚至消除合金中晶界处的偏析,包括在凝固过程中阻碍溶质再分配,同时发挥异质形核作用细化晶粒进而缩短偏析路径和分割偏析相,以及热处理过程中为偏析相组成元素提供扩散通道。本发明采用的微量合金元素及其形成的纳米颗粒需具备三个条件:纳米相形成元素在热力学上满足在基体熔体中提前析出的条件;纳米颗粒与基体的晶格错配度小,凝固过程中通过纳米颗粒的异质形核作用产生显著的晶粒细化效果,同时增强颗粒捕捉的潜力;纳米颗粒具有高于基体的哈梅克常数,为纳米颗粒的自发捕捉提供负的范德华力,工艺简单,成本低廉,能大批量生产。
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公开(公告)号:CN110983099A
公开(公告)日:2020-04-10
申请号:CN201911245160.1
申请日:2019-12-06
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种纳米颗粒-细微晶结构强化Cu-12Sn-1.5Ni合金的方法,其特征是在Cu-12Sn-1.5Ni合金的化学成分基础上添加微量铁,化学成分质量百分比:(9.0~12.5)Sn,(1.3~2.0)Ni,(0.03~1.5)Fe(wt.%),其余为Cu。本发明采用电磁感应加热的方式熔炼铸造Cu-12Sn-1.5Ni-(0.03~1.5)Fe(wt.%)合金。优点为微量铁-感应熔炼耦合作用使铸态Cu-12Sn-1.5Ni合金中形成富铁纳米颗粒-细微晶结构,同时粗大连续的δ偏析相变的细小分散。纳米颗粒-细微晶结构的协同强化作用以及细小分散δ相对塑性损害作用的弱化使得铸态Cu-12Sn-1.5Ni-(0.03~1.5)Fe(wt.%)合金兼具高强度和高塑性,综合性能优异。本发明工艺简单,应用性强,可以用于制备大块体、形状复杂的高性能Cu-12Sn-1.5Ni-(0.03~1.5)Fe(wt.%)合金构件。
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公开(公告)号:CN110538977A
公开(公告)日:2019-12-06
申请号:CN201910876327.8
申请日:2019-09-17
Applicant: 北京科技大学
IPC: B22D13/00 , C22C1/02 , C22C33/04 , C22C21/02 , C22C38/02 , C22C38/04 , C22C38/44 , C22C38/46 , C22C1/03
Abstract: 一种减弱合金偏析的铸造装置和方法。装置由熔炼系统、浇注系统、铸型、底部转动盘,联接轴,离心桶组成,方法采用感应加热法熔炼合金,铸型嵌在多维剪切流施加装置中的离心桶中,离心桶在联接轴驱动下随着底部转动盘共同旋转,使铸型进行复合运动,合金熔体凝固,即实现合金中偏析的减弱甚至消除。本发明采用感应熔炼和多维剪切流技术实现合金铸锭中偏析的显著减少甚至消除。多维剪切流在熔体凝固过程中,一方面促进宏观尺度上熔体浓度的均匀化,另一方面配合各向异性表面张力的作用,引起晶体生长过程中的分裂,促进铸锭晶粒尺寸的细化。本发明消除了M50钢铸锭的宏观偏析,显著减弱Al-7wt%Si合金铸锭的微观偏析,铸造工期短,成本低廉,对产品复杂程度限制少。
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公开(公告)号:CN114260421B
公开(公告)日:2023-03-21
申请号:CN202111614155.0
申请日:2021-12-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种带混匀功能的铸模装置,主要涉及热作钢技术领域。包括底座台,所述底座台上基于电力驱动控制转动连接有转速控制在30转/分以下的转动套,转动套的内部设有衬套,衬套内设置圆柱形的型腔,转动套的一侧设有可以转动的转动轴,转动轴的中央设有与其固定连接的滑动套,滑动套内贯穿有与其滑动配合的气管,气管的顶端设有氩气气源接头。本发明的有益效果在于:它能实现钢液进入型腔后的内外、上下的很好的混匀,从而快速均衡型腔内溶体温度,实现温度一致。
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公开(公告)号:CN114682743A
公开(公告)日:2022-07-01
申请号:CN202111642381.X
申请日:2021-12-29
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种金属熔体电磁搅拌装置,属于材料熔炼和铸造设备技术领域,包括磁力搅拌座、熔体桶和固定座,所述固定座一侧固定连接有支撑架,所述支撑架和固定座之间设置有升降组件,所述磁力搅拌座设置于升降组件上,所述熔体桶设置于固定座远离支撑架的一端。磁力搅拌座从熔体桶的一侧进行搅拌,从而能使熔体桶中心熔体和外侧熔体混合充分,为进一步使熔体桶中金属混合充分,可通过升降组件使磁力搅拌座进行上下移动,从而避免由熔体桶中熔体内外温差差异带来的质量问题。
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公开(公告)号:CN114522608A
公开(公告)日:2022-05-24
申请号:CN202210189061.1
申请日:2022-02-28
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种合金溶液搅拌混匀设备,主要涉及合金铸造技术领域。一种合金溶液搅拌混匀设备,包括用于安装各部件的支撑架,所述支撑架上转动连接U型框,所述U型框中转动安装搅拌容器,所述支撑架一侧设置驱动箱,所述支撑架远离驱动箱一侧设置翻转驱动装置,所述驱动箱外部一侧设置控制面板,所述搅拌容器底部设置排出管,所述排出管贯穿并转动连接在U型框中。本发明的有益效果在于:本发明能够通过翻转驱动装置改变溶液离心搅拌的角度,从而提高合金溶液的搅拌效果,防止出现由于溶液不同成分比重不同在重力和离心力作用下分层的现象,保证溶液混合均匀。
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公开(公告)号:CN114288895A
公开(公告)日:2022-04-08
申请号:CN202111683720.9
申请日:2021-12-27
Applicant: 北京科技大学
IPC: B01F27/192 , B01F27/053 , B01F27/213 , B01F27/90 , B01F27/92 , B01F35/30 , B01F35/33 , B01F35/43 , B01F35/45 , B01F35/50 , B01F35/51 , B01F35/53 , B22D45/00
Abstract: 本发明提供一种高温合金铸造机械搅拌设备,主要涉及合金铸造技术领域。高温合金铸造机械搅拌设备,包括外壳,所述外壳顶部固定安装支撑架,所述支撑架上一侧固定安装电机调整座,所述电机调整座上安装驱动电机,所述支撑架上中部固定安装搅拌轴座,所述搅拌轴座中转动安装搅拌轴,所述支撑架上转动安装分体式顶盖,所述外壳中设置隔温层,所述外壳中固定安装内层容器,所述内层容器中内壁上设置螺旋导流层,所述搅拌轴底部安装搅拌装置,所述搅拌装置包括扭转叶片,所述扭转叶片关于搅拌轴圆周对称设置有四个。本发明的有益效果在于:本发明能够通过合理的结构设计,使容器内合金溶液能够在多个方向上充分流动,达到较好的搅拌混匀效果。
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