真空电弧熔炼制备FeCoNiCu高熵合金与TiC颗粒复合增强铜基复合材料的方法

    公开(公告)号:CN111057896B

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN201811203160.0

    申请日:2018-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种真空电弧熔炼制备FeCoNiCu高熵合金与TiC颗粒复合增强铜基复合材料的方法,其步骤为:先制备反应试样,将压坯试样与铜块装入真空熔炼炉中,抽真空后通过调节电流改变电弧的强弱使试样达到熔融状态,反复熔炼三遍使试样达到均匀熔化,待反应结束后冷却取出,得到微纳颗粒FeCoNiCu高熵合金与TiC复合增强铜基复合材料。本发明工艺采用真空熔炼的方式合成铜基复合材料,得到的增强体与基体之间润湿性良好,节能省时且工艺操作简单、安全可靠、环境友好,与常规烧结方法相比,样品的致密度、拉伸强度大大提高。

    颗粒增强α-Al2O3/ZrB2增强铝基复合材料的原位合成方法

    公开(公告)号:CN111057892B

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN201811203179.5

    申请日:2018-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种颗粒增强α‑Al2O3/ZrB2增强铝基复合材料的原位合成方法。其步骤为:制备反应烧结试样;干燥;将试样放入微波反应炉中;抽真空;通过微波加热至原位反应发生;继续保温一段时间;冷却后从微波炉中取出;得到α‑Al2O3/ZrB2增强铝基复合材料块体。本发明以微波作为加热热源,以Al、ZrO2、B粉为原料压制成预制坯体,可以通过烧结得到以α‑Al2O3/ZrB2为增强体的铝基复合材料;本发明操作简便,节能高效,消耗能量仅为常规方法的1/2;当本发明所述的增强体体积分数为20%时,增强体颗粒细小且分布均匀,样品的致密性提高11.2%,显微硬度提高8%,增强体颗粒均为热爆反应产生,表面干净与基体结合良好。

    双相增强高熵合金基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN112831679A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN201911157161.0

    申请日:2019-11-22

    Abstract: 本发明公开了一种双相增强高熵合金基复合材料及其制备方法,所述复合材料是通过真空电弧熔炼并在基体内部通过原位反应生成增强相得到;其步骤为:先用多种组分合金元素:Cr、Ni、Fe、Co、Si、Ti、C进行成分设计,然后将Si、Ti、C、Fe粉末混合球磨,干燥后采用压机冷挤压为块,得到增强体试块;再将增强体试块与Cr、Ni、Co颗粒一起装入真空熔炼炉中进行真空熔炼,最后得到TiC和SiC双相增强高熵合金FeCrCoNi基复合材料。本发明采用真空感应熔炼法生成内生性双相增强高熵合金基复合材料,微纳米双相弥散分布的增强体通过协同作用细化晶粒、强化基体,且原位反应生成的增强相表面洁净,与基体合金浸润良好,制备方法操作简单,能耗较小。

    颗粒增强NiAl基复合材料的原位合成法

    公开(公告)号:CN110819841A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201810890784.8

    申请日:2018-08-07

    Abstract: 本发明公开了一种颗粒增强NiAl基复合材料的原位合成法,包括以下步骤:制反应试样;装样:将压坯试样装入反应装置;抽真空;电弧引燃,反应合成,熔化致密成型,出炉:在真空电弧熔炼炉中炉冷后,得到颗粒增强NiAl基复合材料。本发明采用原位反应技术合成颗粒增强NiAl基复合材料,并加热使热爆后的材料熔化致密,由于反应过程短,电弧引发的高热量可有效净化基体,随后熔炼过程提高反应产物致密度以及颗粒分布的均匀性,样品致密度可提高10%-20%,显微硬度最高可提高30%-40%,压缩性能提升30%-40%,大大改善材料的力学性能。

    一种TiB2/TiAl复合材料的微波热爆原位反应合成方法

    公开(公告)号:CN108265190B

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201611252925.0

    申请日:2016-12-30

    Inventor: 姜元昊 朱和国

    Abstract: 本发明公开了一种TiB2/TiAl复合材料的微波热爆原位反应合成方法。所述方法先制备待烧结试样,将压坯试样装入真空微波反应炉中,抽真空后微波加热至热爆反应发生,随后继续升温至烧结温度,保温反应结束后冷却取出,得到微纳颗粒TiB2/TiAl块体。本发明采用微波作为热源,烧结预制的钛铝硼混合粉末压坯可得到不同增强体体积分数的微纳级TiB2颗粒增强TiAl基复合材料,该方法节能省时,烧结周期仅为常规烧结的1/6,且工艺操作简单、安全可靠、环境友好。本发明与常规烧结法相比,样品致密度可提高10%‑20%,显微硬度最高可提高约80%,平均显微硬度的提高可达60%左右,压缩性能提升20‑30%,且形成的微纳增强颗粒均是通过热爆反应产生,表面干净无污染,与基体结合良好。

    真空感应熔炼制备高熵合金基复合材料及其方法

    公开(公告)号:CN109694979A

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201710984945.5

    申请日:2017-10-20

    Inventor: 孙晓东 朱和国

    Abstract: 本发明公开了一种真空感应熔炼制备高熵合金基复合材料及其方法,所述复合材料为内生型,以AlMFeNiCu高熵合金为基体相,以(TiC)x为增强相,记为(TiC)x/(AlMFeNiCu)1-x其中,M为Si或Co,x为0.1~0.2。其步骤为:按照原料配比称取反应试样原料;制备增强体试块;将原材料装入高频感应熔炼炉中、抽真空、通入氩气、真空熔炼、保温;将保温后的熔融液态合金倒入铜坩埚中冷却,取出,得到所述复合材料。本发明采用感应熔炼的方式合成内生性高熵合金基复合材料,合成的复合材料增强体与基体之间界面结合良好,增强体均匀分布于高熵合金基体中,此方法操作简单、安全可靠、节能省时、环境友好。

    一种内晶颗粒(ZrB2/Al2O3)及其制备装置与方法

    公开(公告)号:CN104876551A

    公开(公告)日:2015-09-02

    申请号:CN201510122589.7

    申请日:2015-03-19

    Abstract: 本发明公开了一种内晶颗粒(ZrB2/Al2O3)及其制备装置与方法,所述内晶颗粒(ZrB2/Al2O3)为呈内晶型结构的α-Al2O3和ZrB2复合相颗粒,制备过程为:将反应体系Al-ZrO2-B2O3的Al、ZrO2和B2O3粉混合后球磨,其中Al、ZrO2和B2O3的摩尔比为(6~10):1:1;将球磨后的粉体进行干燥并挤压成坯样,将坯样置入制备装置中的样品垫,通过真空泵对石英玻璃管进行抽真空;控制感应线圈的输入电流,感应加热石墨锅使坯样发生反应,并通过热电偶和温度显示仪观察坯样发生反应温度;反应结束后进行保温,得内晶复相颗粒(ZrB2/Al2O3)块体。本发明采用中频感应真空加热装置,首先产生干净无污染的微纳米两种颗粒,再利用石墨电磁感应发热和反应放热使其内晶化生长制备而成,操作简单、安全可靠、节能省时、环境友好。

    一种原位增强高熵合金复合材料的感应熔炼方法

    公开(公告)号:CN110157971B

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN201910493344.3

    申请日:2019-06-06

    Inventor: 武智意 朱和国

    Abstract: 本发明属于材料制备领域,特别是一种原位增强高熵合金复合材料的感应熔炼方法。包括如下步骤:(1)称取原料;(2)制备Fe‑Ti‑C坯体:选择基体中Fe、Ti和C粉末球磨混料,将混料之后的Fe、Ti和C混合粉末制备成坯体;(3)感应熔炼:将Co、Cr、Ni、Cu混合颗粒置于坩埚底部,将步骤(2)得到的Fe‑Ti‑C坯体覆盖于混合颗粒上,将坩埚放入感应熔炼炉中,精炼、浇铸成形,得到原位增强高熵合金复合材料。本申请通过选择Fe‑Ti‑C制备成增强体预制块,使得粉末坯体具有更好的压制性;感应熔炼时,通过将Fe‑Ti‑C粉末压坯置于金属颗粒上,借助真空感应熔炼技术在高熵合金基体中原位生成TiC增强体颗粒,种原位增强相细小弥散分布,增强体与基体两相界面干净,结合强度高。

    真空电弧熔炼制备FeCoNiCu高熵合金与TiC颗粒复合增强铜基复合材料的方法

    公开(公告)号:CN111057896A

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201811203160.0

    申请日:2018-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种真空电弧熔炼制备FeCoNiCu高熵合金与TiC颗粒复合增强铜基复合材料的方法,其步骤为:先制备反应试样,将压坯试样与铜块装入真空熔炼炉中,抽真空后通过调节电流改变电弧的强弱使试样达到熔融状态,反复熔炼三遍使试样达到均匀熔化,待反应结束后冷却取出,得到微纳颗粒FeCoNiCu高熵合金与TiC复合增强铜基复合材料。本发明工艺采用真空熔炼的方式合成铜基复合材料,得到的增强体与基体之间润湿性良好,节能省时且工艺操作简单、安全可靠、环境友好,与常规烧结方法相比,样品的致密度、拉伸强度大大提高。

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