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公开(公告)号：CN112008087A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010891037.3
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
IPC: B22F9/04 , B22F3/105 , B22F1/00 , B22F1/02 , C22C1/05 , C22C1/10 , C23C18/36 , C23C18/18 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , B33Y70/10
Abstract: 本发明提供一种提高碳纳米材料增强镍基高温合金综合性能的方法，属于粉末冶金及高温合金领域。针对碳纳米材料增强镍基高温合金降低高温抗氧化性能问题，本发明首次提出对碳纳米材料表面包覆致密Ni层，解决碳纳米材料易团聚、与基体界面结合差等导致的力学性能和高温抗氧化性能差的问题；通过特定的球磨工艺，获得碳纳米材料均匀分散的混合粉末，实现碳纳米材料的进一步均匀分散；通过放电等离子烧结(SPS)、热等静压、热压、热挤压或热锻，或3D打印等粉末成形方法，制备得到碳纳米材料增强René104镍基复合材料，所制备的材料力学性能优异，同时具有优异高温抗氧化性能，有效解决了碳纳米材料增强金属基复合材料无法作为高温结构材料使用的难题。
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公开(公告)号：CN111961904A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010891044.3
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
IPC: C22C1/05 , C22C1/10 , C22C32/00 , C22C19/03 , C22C14/00 , C22C21/02 , C22F1/043 , C22F1/10 , C22F1/18 , B22F3/105 , B33Y70/10
Abstract: 本发明提供一种纳米陶瓷相增强金属基复合材料的制备方法，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和A12O3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1.0～5.0％，通过特定的球磨工艺制备纳米陶瓷均匀分布的金属基复合粉末，通过3D打印技术制备纳米陶瓷相金属基复合材料。所制备的金属基复合材料，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，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：CN111961896A
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010957103.2
申请日：2020-09-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种铝合金铸件的制备方法，涉及铝合金领域。针对目前铝合金砂模铸造组织粗大、容易夹砂以及金属模铸造操作困难的问题，本发明提出采用金属模具作为内模、环绕冷却管，砂型模具作为外模的特殊组合模具，对所配原料进行熔炼、精炼除渣除气、浇注，制备得到高质量、高性能铸件。由于金属内模的导热性能好、冷却速度快，显著降低铝合金成型件的晶粒尺寸，通过冷却水、砂型外模调控熔体凝固速率，所制备的铝合金铸件组织致密、晶粒尺寸小、成分均匀，扩大中心等轴晶区，性能优于砂型模具、金属模具制备的铸件，方法简单，成本低，在铝合金制备领域具有重要的价值。
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公开(公告)号：CN111996414B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202010891092.2
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种用于3D打印的镍基高温合金及其粉末制备方法，属于高温合金和增材制造技术领域。针对“不可焊”粉末镍基高温合金在3D打印过程中易开裂问题，本发明通过稀土微合金化，结合真空熔炼、脱气、精炼、合理参数的雾化、筛分工艺，制备出满足3D打印需求的镍基高温合金及其粉末。本发明显著降低了“不可焊”粉末镍基高温合金的开裂敏感性，扩宽了3D打印工艺窗口，打印出的制件无裂纹，力学性能优异；同时，本发明制备的粉末球形度高、流动性好、异形粉少，大幅提高了3D打印所需的粒径为15～53μm细粉和53～106μm中粒径粉末的收得率，满足高品质、低成本的镍基高温合金3D打印用粉末需求。
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公开(公告)号：CN112170854B
公开(公告)日：2021-06-15
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112553500A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011448825.1
申请日：2020-12-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种同时提高Cu‑Cr‑Nb合金强度和导电率的方法。所述合金包括0.5～5.0wt.％的Cr、0.5～5.0wt.％的Nb和0.01～1.00wt.％的M，余量为铜。其中，M选自RE、B、P、Si、Ca、Zr、Li、Mg、Ti、Ni、Fe、Sn、Mn等中的至少三种，RE选自Ce、La、Y、Pr、Nd、Sm、Sc中的至少一种。本发明采用粉末成形和形变热处理制备Cu‑Cr‑Nb‑M合金。通过微合金化、快速凝固、快速致密化、形变热处理的共同作用调控合金的显微组织；利用多种强化机制的协同作用，提高合金的强度，改善的合金综合性能。所制备合金中第二相尺寸≤0.50μm，分布均匀，合金的室温抗拉强度≥450MPa，导电率≥80％IACS；高温(700℃)抗拉强度≥95MPa；实现了Cu‑Cr‑Nb合金导电率和强度的同步提高和良好匹配。
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公开(公告)号：CN112317755A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202010891130.4
申请日：2020-08-30
Applicant: 中南大学
IPC: B22F9/08 , C22C9/00 , B22F10/28 , B33Y70/00 , B33Y10/00 , B22F10/64 , C22F1/08 , B33Y40/20 , H01B1/02
Abstract: 本发明提供一种提高Cu‑Cr‑Nb合金强度和电导率的方法。本发明通过氩气雾化制备球形度高、卫星粉少的Cu‑Cr‑Nb合金粉末，并采用氮气低温风选筛粉，还原气氛封装；在氢气含量为1‑3％、余量为氩气的气氛中进行SLM成形，有效的降低了合金中的氧含量，提升了合金导电性能；最后将成形件放置还原气氛中进行双级时效处理，得高强度、高塑性和高导电率的Cu‑Cr‑Nb合金。本发明制备的Cu‑Cr‑Nb合金的室温抗拉强度不低于623MPa，伸长率不低于27％，显微硬度不低于217HV，导电率达到84％IACS，700℃高温抗拉强度不低于140MPa。本发明高强高导铜合金领域具有重要的应用价值。
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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：CN111940723B
公开(公告)日：2022-11-25
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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