公开(公告)号：CN107760897A

公开(公告)日：2018-03-06

申请号：CN201711030580.9

申请日：2017-10-30

Applicant: 东北大学

Inventor： 牛红志 ,  张德良 ,  孙倩倩 ,  张海瑞

IPC: C22C1/04 ,  C22C14/00 ,  B22F1/00 ,  B22F3/105 ,  B22F3/24

CPC classification number: C22C1/0458 ,  B22F1/0088 ,  B22F3/105 ,  B22F3/24 ,  B22F2998/10 ,  C22C14/00 ,  B22F9/04 ,  B22F3/02

Abstract: 本发明属于钛与钛合金的制备和加工成形技术领域，具体涉及一种以氢化海绵钛为原材料制造粉末冶金钛与钛合金及其零部件的方法，其工艺流程：海绵钛氢化→同步球磨制粉氢化钛粉末或者混合粉末→粉末压坯→快速烧结并同步脱氢→热机械固结或者成型→彻底真空脱氢→合金制品。该方法实现氢化海绵钛与合金化原料的同步球磨制备混合粉末，粉末不需要筛分，出粉率大于96％；在惰性气氛保护下完成粉末的压坯、快速加热合金化、热机械固结与成型。本发明的工艺流程短，效率高，可以制造出高致密度(≥99.8％)和低氧含量(≤0.26％)的钛与钛合金制品；合金的主要力学性能高于普通变形钛合金的水平，且成本明显低于常规的粉末冶金钛合金。

公开(公告)号：CN114134359B

公开(公告)日：2022-07-12

申请号：CN202111451552.0

申请日：2021-12-01

Applicant: 东北大学

Inventor： 牛红志 ,  张海瑞 ,  刘顺 ,  于金生 ,  张德良

IPC: C22C1/04 ,  C22C14/00 ,  B22F3/00 ,  B22F3/02 ,  B22F3/10 ,  B22F3/24 ,  B22F9/02 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明涉及使用3D打印球形钛合金粉末的副产品，即53～300μm的粗粉末，制造钛合金材料的方法。包括：筛选出粗粉末；氢化处理；压制成型；低温烧结和后处理。本发明制造的钛合金材料，粉末烧结温度≤1150℃，氧含量≤0.13wt％，热塑性成型性能优异，成功实现了粉末冶金钛合金材料及其零部件的超高纯净度和低成本化制造。其中，制造的TC4(Ti‑6Al‑4V)钛合金材料，室温抗拉强度≥1100MPa，断裂延伸率≥12％，断裂韧性KIC≥110MPa·m1/2。本发明针对性地开发和再利用3D打印球形钛合金粉末的粗粉副产品，解决了粗大球形钛合金粉末难于压制成型和烧结致密度太低的难题，可以制造出超高纯净度、高性能、低成本的高价值钛合金材料及其零部件。

公开(公告)号：CN113134626B

公开(公告)日：2022-03-29

申请号：CN202110369243.2

申请日：2021-04-06

Applicant: 东北大学

Inventor： 牛红志 ,  臧勐超 ,  张海瑞 ,  张德良

IPC: B22F10/28 ,  B22F10/64 ,  B22F1/065 ,  B22F1/142 ,  C22F1/18 ,  C21D1/30 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y40/10

Abstract: 本发明涉及一种超低温环境用钛合金氢泵叶轮的增材制造方法，其包括如下步骤：S1、制造钛合金球形粉末；S2、粉末的筛选；S3、构建氢泵叶轮的数字模型；S4、电子束增材制造；S5、后处理。本发明制造的超低温环境用钛合金氢泵叶轮，致密度高于99.8％，氧含量低于0.08wt％，成功实现了超高纯净度的复杂结构钛合金氢泵叶轮的低成本化制造，在液氢(20K)和液氮(77K)温度的抗拉强度和塑性均超过常规锻造和热等静压近净成型叶轮的水平。因此，本发明提出的方法特别适合对冶金质量和力学性能要求极高的超低温环境用钛合金氢泵叶轮的低成本化、快速制造。

公开(公告)号：CN114134359A

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN202111451552.0

申请日：2021-12-01

Applicant: 东北大学

Inventor： 牛红志 ,  张海瑞 ,  刘顺 ,  于金生 ,  张德良

IPC: C22C1/04 ,  C22C14/00 ,  B22F3/00 ,  B22F3/02 ,  B22F3/10 ,  B22F3/24 ,  B22F9/02 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明涉及使用3D打印球形钛合金粉末的副产品，即53～300μm的粗粉末，制造钛合金材料的方法。包括：筛选出粗粉末；氢化处理；压制成型；低温烧结和后处理。本发明制造的钛合金材料，粉末烧结温度≤1150℃，氧含量≤0.13wt％，热塑性成型性能优异，成功实现了粉末冶金钛合金材料及其零部件的超高纯净度和低成本化制造。其中，制造的TC4(Ti‑6Al‑4V)钛合金材料，室温抗拉强度≥1100MPa，断裂延伸率≥12％，断裂韧性KIC≥110MPa·m1/2。本发明针对性地开发和再利用3D打印球形钛合金粉末的粗粉副产品，解决了粗大球形钛合金粉末难于压制成型和烧结致密度太低的难题，可以制造出超高纯净度、高性能、低成本的高价值钛合金材料及其零部件。

公开(公告)号：CN113134626A

公开(公告)日：2021-07-20

申请号：CN202110369243.2

申请日：2021-04-06

Applicant: 东北大学

Inventor： 牛红志 ,  臧勐超 ,  张海瑞 ,  张德良

IPC: B22F10/28 ,  B22F10/64 ,  B22F1/00 ,  C22F1/18 ,  C21D1/30 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00 ,  B33Y80/00 ,  B33Y40/10

Abstract: 本发明涉及一种超低温环境用钛合金氢泵叶轮的增材制造方法，其包括如下步骤：S1、制造钛合金球形粉末；S2、粉末的筛选；S3、构建氢泵叶轮的数字模型；S4、电子束增材制造；S5、后处理。本发明制造的超低温环境用钛合金氢泵叶轮，致密度高于99.8％，氧含量低于0.08wt％，成功实现了超高纯净度的复杂结构钛合金氢泵叶轮的低成本化制造，在液氢(20K)和液氮(77K)温度的抗拉强度和塑性均超过常规锻造和热等静压近净成型叶轮的水平。因此，本发明提出的方法特别适合对冶金质量和力学性能要求极高的超低温环境用钛合金氢泵叶轮的低成本化、快速制造。