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公开(公告)号：CN115747584B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202211414156.5
申请日：2022-11-11
Applicant: 中南大学
IPC: C22C21/08 , C22C32/00 , C22C1/05 , B22F10/28 , B22F10/366 , B33Y10/00 , B33Y70/10 , B33Y80/00 , B22F1/052 , B22F1/12 , B22F10/34 , B22F5/04
Abstract: 本发明公开了一种无裂纹强化Al‑Mg2Si‑Si系合金材料及其制备方法和应用。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg2Si粉末和Si粉末共混，通过增材制造工艺制备，实现了高强韧合金的快速成型。该合金材料基于原料各组分间的协同作用，基于主强化相Al‑Mg2Si与基体间的共格作用和辅助强化相Si沉淀，无需额外引入强化元素，提高了合金熔融状态下的流动性，大幅降低合金材料的凝固区间，从而在保证合金材料力学性能的同时，实现了无裂纹孔隙的效果。本发明所提供的合金材料有效解决了铝合金强度不高、凝固区间大、成形性差等问题，可满足涡轮叶片的力学要求。
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公开(公告)号：CN115747584A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211414156.5
申请日：2022-11-11
Applicant: 中南大学
IPC: C22C21/08 , C22C32/00 , C22C1/05 , B22F10/28 , B22F10/366 , B33Y10/00 , B33Y70/10 , B33Y80/00 , B22F1/052 , B22F1/12 , B22F10/34 , B22F5/04
Abstract: 本发明公开了一种无裂纹强化Al‑Mg2Si‑Si系合金材料及其制备方法和应用。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg2Si粉末和Si粉末共混，通过增材制造工艺制备，实现了高强韧合金的快速成型。该合金材料基于原料各组分间的协同作用，基于主强化相Al‑Mg2Si与基体间的共格作用和辅助强化相Si沉淀，无需额外引入强化元素，提高了合金熔融状态下的流动性，大幅降低合金材料的凝固区间，从而在保证合金材料力学性能的同时，实现了无裂纹孔隙的效果。本发明所提供的合金材料有效解决了铝合金强度不高、凝固区间大、成形性差等问题，可满足涡轮叶片的力学要求。
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公开(公告)号：CN117418126A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311238976.8
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种固溶强化型Al‑Mg2Si‑Mg系合金材料及其制备方法和应用。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg2Si粉末和Al‑Mg粉末共混，通过增材制造工艺制备，实现了高强韧合金的快速成型。该合金材料充分利用增材制造快速冷却速度特点促使大量Mg固溶于基体起到固溶强化，此外Mg和Mg2Si能够提高合金生长限制因子，大幅细化合金材料的晶粒大小形成抗裂纹体系，无需额外引入强化元素，同时保证合金材料力学性能。本发明所提供的合金材料充分利用增材制造快速凝固的优势，同时解决了铝合金成形性差、强度不高的问题，可满足航空航天零部件的力学要求。
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公开(公告)号：CN110184512A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910635651.0
申请日：2019-07-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种激光选区熔化用铝合金粉及其制备共晶强化铝合金的方法，按质量百分比计，包括以下成分：Mg 2.6～5.5％，Si 1.1～2.2％，Mn 0.2～0.6％，余量为铝，总质量百分比为100％。本发明针对激光选区熔化技术熔体冷速极高的工艺特性，在A1-Mg-Si系铝合金中，同时提高Mg和Si元素的含量并添加微量Mn，形成一种新的合金体系使其有独特的组织结构，提升铝合金中第二相强化Mg2Si的浓度且Mg2Si强化相分布均匀，形成层片状的(Al+Mg2Si)超细共晶组织，双相层状组织使得合金在没有热处理工艺的条件下，实现较高的综合性能。本发明的激光选区熔化技术专用A1-Mg-Si-Mn铝合金粉的成分中，Mn的加入可以析出弥散相，弥散相通过钉扎晶界促进细化晶粒，而且可作为强化相的形核核心，并有效增加铝合金的流动性。
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公开(公告)号：CN117488144A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311470887.6
申请日：2023-11-07
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于铝基复合材料领域，具体为一种增材制造高性能铝‑钛金属复合材料及其制备方法。将激光粉末床熔化用微米级铝合金粉末和微米级钛合金粉末通过超声波辅助水浴搅拌法混合均匀，其中铝合金粉末和钛合金粉末的质量分数分别为85～98wt.％和2～15wt.％。运用微米级钛合金粉末促进形成等轴晶、核壳结构、胞状亚结构和纳米析出相的多尺度分层组织，从而同时提高材料的强度和塑性并实现各向同性的力学性能。本发明公开的增材制造用铝合金‑钛金属复合材料工艺简单易控、成本低，能够适合大规模化的生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117778830A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311719982.5
申请日：2023-12-14
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种准晶强化韧性高强铝合金材料及其制备方法。该合金由包括Al‑Mg‑Si合金和H13在内的原料经增材制造制得；所述Al‑Mg‑Si合金包括以下质量百分比组分：Mg 2～6％，Si 1～2.5％，Mn 0.2～0.6％，余量为铝；所述Al‑Mg‑Si合金与H13的质量比为80～120:3。该合金材料采用不同粒径的Al‑Mg‑Si粉末H13粉末，通过增材制造LPBF技术实现合金材料的一体化成型，其根据Al‑Mg‑Si与H13的质量比，相应的调整LPBF的工艺参数，从而提高材料的成型性，进而起到强化合金材料综合性能的效果，经测试，采用本发明方法所得到的铝合金材料最大相对密度为99.8％，最大抗拉强度为523.5MPa，屈服强度为450.3MPa，延伸率为9.4％。
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公开(公告)号：CN117418127A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311240881.X
申请日：2023-09-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种共晶强化Al‑Mg‑Si‑Ni系合金材料及其制备方法和应用。该合金成分包括有：4.5～5.5wt％的Mg，1.8～2.8wt％的Si，0.5～2.5wt％的Ni，以及余量的Al和不可避免的杂质。该合金材料以气雾化法制备、粒径范围为15～53μm的Al‑Mg‑Si‑Ni粉末为原料，由LPBF技术制备，实现高强韧合金的快速成形。该合金基于共晶Al‑Mg2Si与Al3Ni协同强化，以共晶相提高液体填充能力大幅度降低合金材料的开裂倾向，同时可以进一步通过工艺参数和成分优化调控合金中共晶胞状组织的含量，实现成形性和力学性能优化。本发明所提供的合金材料具有良好的成形性、高致密度以及优异的力学性能，可应用于航空发动机的涡轮叶片。
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公开(公告)号：CN116926389A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310907832.0
申请日：2023-07-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种可时效强化型Al‑Mg‑Yb‑Zr合金及其制备工艺，该合金按质量百分比计包括以下组分：Mg：3.0～7.5％；Yb：0.4～1.2％；Zr：0.4～1.5％；余量为Al和不可避免的杂质。本发明仅需向Al基体中添加Yb、Zr和Mg元素，通过平衡元素之间的用量关系，使得Yb和Zr发生复合微合金化。制备的Al‑Mg‑Yb‑Zr合金致密度高、硬度高、强塑性好，且合金的硬度和强度通过时效处理可以进一步得到提高。
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公开(公告)号：CN113458732B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110781844.4
申请日：2021-07-12
Applicant: 中南大学
IPC: B23P15/00
Abstract: 本发明公开了一种提高激光焊接性能的铝硅合金制备工艺方法，包括以下步骤：以4047铝合金粉末为原材料，使用选区激光熔化技术制备出固化后的材料；对所得固化后的材料进行热轧制并打磨，得到待焊接材料；对所得待焊接材料进行激光焊接，得到成品。该工艺方法依靠增材制造技术在合适的参数下可以获得细小晶粒，再使用轧制减少或消除增材制造中产生的孔隙等缺陷，并进一步获得均匀的细晶粒和共晶组织，从而达到提高焊接性能的目的，显著提高焊接接头的力学性能。
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公开(公告)号：CN110760724A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201911135087.2
申请日：2019-11-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种激光选区熔化制备的高Fe含量的Al-Mg2Si合金及制备方法，所述Al-Mg2Si合金由Al-Mg2Si合金原料粉末经激光选区熔化技术成型；所述Al-Mg2Si合金按质量百分比计，由以下成分组成：Mg 5～5.5％，Si 2～2.2％，Mn 0.4～0.6％，Fe 1～3％，余量为铝，总质量百分比为100％。本发明巧妙的利用激光选区熔化技术制备高Fe含量Al-Mg2Si合金，利用激光选区熔化技术中的冷却速率可达105～108k/s的特点，使得合金原料粉体熔融后在极快的冷却速度下，使合金非平衡凝固，合金元素分布均匀，各元素均无偏析，均匀形成(Al+Mg2Si)超细共晶组织，同时抑制了粗大富Fe金属间化合物的形成，形成了细小的富Fe金属间化合物均匀弥散，从而获得力学性能优异的高Fe含量Al-Mg2Si合金。
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