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公开(公告)号：CN115094268A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210750628.8
申请日：2022-06-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种功能梯度TiAl合金及其制备方法和应用，涉及合金制备技术领域。本发明的目的是为了解决传统铸造法制备TiAl/钛合金功能梯度材料时存在成分和组织梯度不均匀变化、组织粗化及铸件尺寸较小的问题。方法：本发明采用水冷铜坩埚设备将Ti‑45Al‑8Nb和Ti‑5Al‑5Mo‑5V‑3Cr‑1Zr合金相结合制备得到功能梯度TiAl合金，实现了功能梯度TiAl合金强度和韧性的良好匹配；水冷铜坩埚内的电磁搅拌可有效打碎合金凝固过程中形成的树枝晶，实现细化晶体、减小组织缺陷，克服了传统铸造TiAl合金存在组织粗大的问题。本发明可获得一种功能梯度TiAl合金及其制备方法和应用。
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公开(公告)号：CN114875257A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210577524.1
申请日：2022-05-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种制备高温合金的高频感应加热凝固装置与方法，它涉及一种热凝固装置与方法。本发明为了解决现有的NbSi基合金在添加大量的合金化元素之后，存在组织粗大、元素偏析严重的问题。本发明的料勺传动机构安装在炉体的上端面上，翻料勺密封安在料勺传动机构上对翻料勺进行旋转和升降，水冷铜坩埚采用上部水冷的方式进行冷却并位于炉体内；高频振动杆的下部安装在台架组件内，高频振动杆向上穿过炉体后伸入到水冷铜坩埚内，感应线圈套在水冷铜坩埚上，用超声波处理有效调控合金凝固过程、改善合金组织，实现大幅度提升合金性能的目的。感应线圈加热，避免用电弧熔炼方法加热，使加热速度过快、温度梯度难以控制的问题。本发明用于高温合金的制备。
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公开(公告)号：CN109226666B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201811366756.2
申请日：2018-11-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于合金制备技术领域，尤其涉及一种用于高活性TiAl基合金的复合冷坩埚定向凝固方法及其制备的TiAl基合金构件。具体步骤为：将金属原料按原子比熔炼制成合金母锭；根据构件形状要求制备铸型；将切割后的合金母锭固定于铸型内并放入电磁冷坩埚腔体内，铸型下端浸入液态金属冷却液；将定向凝固装置抽真空后返充氩气；利用电磁感应将合金母锭加热至熔化后在一定温度下以一定速度向下抽拉铸型，当抽拉距离达到要求时，停止抽拉和加热，降温后即得定向凝固合金构件。本发明在满足合金构件形状要求的同时，能够降低铸型与高活性合金熔体的反应，减少铸型的污染；改善合金构件的显微组织，显著提升TiAl基合金构件的力学性能。
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公开(公告)号：CN109226666A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811366756.2
申请日：2018-11-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明属于合金制备技术领域，尤其涉及一种用于高活性TiAl基合金的复合冷坩埚定向凝固方法及其制备的TiAl基合金构件。具体步骤为：将金属原料按原子比熔炼制成合金母锭；根据构件形状要求制备铸型；将切割后的合金母锭固定于铸型内并放入电磁冷坩埚腔体内，铸型下端浸入液态金属冷却液；将定向凝固装置抽真空后返充氩气；利用电磁感应将合金母锭加热至熔化后在一定温度下以一定速度向下抽拉铸型，当抽拉距离达到要求时，停止抽拉和加热，降温后即得定向凝固合金构件。本发明在满足合金构件形状要求的同时，能够降低铸型与高活性合金熔体的反应，减少铸型的污染；改善合金构件的显微组织，显著提升TiAl基合金构件的力学性能。
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公开(公告)号：CN104070164B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410336836.9
申请日：2014-07-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了粉末烧结合成多孔钛铝金属间化合物的方法，它属于多孔钛铝金属间化合物合成领域。本发明以钛粉、铝粉为基体相或者以钛铝合金粉为基体相，以镁粉为造孔剂，采用无水乙醇混粉，再置于模具中加压成形，得到胚体；然后将胚体在真空条件下烧结，随炉冷却，烧结步骤是升温至950℃，保温30min，再升温至1150～1350℃，保温2小时，随炉冷却，制得多孔钛铝金属间化合物。本发明的多孔钛铝金属间化合物在γ相的基体上还存在第二相α2相；密度在1.75～2.65g/cm3之间，孔隙率在26.3％～51.4％之间，屈服应力为1.58～150MPa，压缩强度为1.60～204.03MPa，弹性模量为0.34～6.7GPa。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102660767B
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201210167981.X
申请日：2012-05-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 用于电磁冷坩埚定向凝固设备中的冷却过渡接头，它涉及一种冷却过渡接头。该接头解决目前用电磁冷坩埚定向凝固设备制备高熔点金属或合金时，初始凝固区的长度变长且高温材料的有效利用率低的问题。长方体的每个侧面开有方形通孔，四个方形通孔的中心均与长方体的底端面的距离相等，长方体的高度为10-1000mm，方形通孔的宽度为1-500mm，高度为1-500mm，方形通孔的底端面与长方体的底端面之间的距离为0-400mm。本发明用于液态金属冷却定向凝固时，连接抽拉杆和凝固锭。
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公开(公告)号：CN104259446A
公开(公告)日：2015-01-07
申请号：CN201410508694.X
申请日：2014-09-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/08
CPC classification number: B22D27/08
Abstract: 一种无污染高效细化钛铝合金方法，本发明涉及一种无污染细化钛铝合金的方法。本发明是要解决传统冶金法钛铝合金铸造后所得组织粗大，且存在非常严重的偏析和缺陷，室温塑性非常差、脆性非常大，并且难以成型的问题。它按以下步骤实现：一、物料放置在钛铝合金熔体熔炼装置的棒料层之中，置于线圈的最中间；二、将于感应线圈与电极相连；三、将超声器通过连接杆固定在上定位装置上；四、通过定位装置将超声器工具头与模壳顶面相接触；五、开启真空泵；六、感应线圈施加功率；七、卸载功率时，利用超声波发生装置加入超声波，超声处理时间为0～90s；八、取出并打碎模壳，获得细化的钛铝棒。本发明应用于超声波细化钛铝合金领域。
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公开(公告)号：CN104209483A
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201410508712.4
申请日：2014-09-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D11/049 , B22D11/10
Abstract: 一种高效率电热转换的熔化与电磁约束成形系统，本发明涉及一种熔化与电磁约束成形系统。本发明为解决现有连续熔化与电磁约束系统的内腔尺寸较小，感应器与坩埚匹配不合理导致坩埚损耗过大，高铌钛铝合金不易被熔化，或熔化后的高铌钛铝合金液过热度不高，且电磁力不均匀，组织控制效果不好的问题。它包括：包括坩埚主体、进水管、出水管、细水管，感应线圈和导磁体，所述坩埚主体由上半体和下半体组成，所述上半体与下半体由一个整体铜块通过线切割和钻孔加工而成，所述进水管通过细水管与下半体连通，所述出水管通过细水管与下半体连通，所述感应线圈套在上半体上，导磁体围绕在感应线圈外。本发明应用于电热转换领域。
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公开(公告)号：CN104195635A
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201410508741.0
申请日：2014-09-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种籽晶法制备大宽度柱状晶硅锭的方法，本发明涉及一种柱状晶硅锭的制备方法。本发明解决目前电磁连铸技术制备的硅锭的柱状晶宽度小、晶界的面积大，进而影响光电转换率的提高。步骤一、将料斗装满颗粒硅，将柱状晶的籽晶块固定在石墨底座上；步骤二、利用真空泵将真空室抽真空；步骤三、向真空室充入300～400Pa的氩气；步骤四、感应线圈通入单相交流电；步骤五、启动步进电机使颗粒硅连续不断的向冷坩埚内加入；步骤六、启动位移电机驱动拉杆，同时启动步进电机；步骤七、柱状晶硅锭的外层有1mm～2mm的多晶层，外层内部为平行于拉杆方向的柱状晶，将多晶层加工去除后即为具有定向凝固多晶硅锭。本发明应用于绿色能源制造业领域。
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公开(公告)号：CN102935506B
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201210443791.6
申请日：2012-11-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B22D27/02
Abstract: 运载和能源工业中迫切需要耐热轻量的钛铝合金叶片，但采用传统的定向凝固装置会造成严重的杂质污染，损害叶片的塑性和韧性。为了提高现有冷坩埚定向凝固装置的效率，又能克服不能铸造形状复杂叶片的缺陷，本发明提供了一种悬浮式冷坩埚连续充填定向凝固铸造装置。水冷铜坩埚内壁环向设置一梯形凸台，坩埚外部缠绕有上感应线圈，并使凸台置于线圈内，所激发的交变磁场通过坩埚开缝向内扩散产生热区，实现料棒悬浮给液。装置中还包括置于结晶器内的抽拉杆，所述抽拉杆上端面固定有横截面为叶片形状的模壳，模壳由外部感应石墨套加热。本发明实现了金属液的悬浮熔化给液，顺序充填和定向凝固，不但避免了钛铝合金熔体与模壳的化学反应，而且提高了钛铝合金定向凝固加工效率。
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