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公开(公告)号：CN119663074A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202510192398.1
申请日：2025-02-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种增材制造轻质耐热铝合金及其制备方法。所述耐热铝合金以质量分数百分比计，包括下述组分：Ni0.5～10%，Mg3～8%，Zr0.4～1.8%，Ti0.5～10%，B0.2～4.5%，余量为Al和不可避免的杂质元素；且Ti和B的质量比为2～2.22；所述耐热铝合金中含有Al3Zr，TiB2和Al3Ni共晶。本发明通过激光增材制造得到产品。本发明通过在Al‑Mg合金中添加特定比例的Ti和B，通过低粗化率的沉淀析出相，纳米/亚微米级陶瓷颗粒及耐热共晶相间的协同作用，高体积分数的耐热相钉扎晶界，从而提升合金耐高温性能。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于产业化应用。
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公开(公告)号：CN119265456A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411631495.8
申请日：2024-11-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种激光增材制造新型耐热Al‑Si‑Fe‑Ni合金及其制备方法。该合金成分包括有10~14wt%Si，1.5~2.5wt%Fe，1.5~2.5wt%Ni，余量为Al和不可避免的杂质，以激光粉末床熔融方法成形，通过优化打印工艺参数，实现了Al‑Si‑Fe‑Ni耐热合金的致密无裂纹成形。本发明在成形性良好的Al‑Si合金中引入适量Fe、Ni元素，在高温下形成了共晶AlFeNi胞状组织，大幅度提高合金材料的高温力学性能，同时通过进一步的工艺参数和合金成分优化，实现室温性能和高温性能的共同提升。本发明所提供的合金材料成形性良好，致密度高，室温性能良好，高温性能优异，便于工业化。
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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：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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Patent Agency Ranking
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：CN115920123B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202211621102.6
申请日：2022-12-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高抗压强度、低弹性模量且表面附有一层多孔钽骨架的锆钽钛牙科种植体材料及其制备方法。所述高强度低弹性模量的锆钽钛牙科种植体材料中锆、钽和钛的质量比为(7～18):(1～5):1；所述锆钽钛牙科种植体材料中有层片状组织，且所述锆钽钛牙科种植体材料表面生成有网状钽；所述锆钽钛牙科种植体材料的抗压强度为1000～1435MPa，弹性模量为50～80GPa，相对密度为89％～98％。其制备方法包括压坯‑烧结，烧结时控制温度小于等于1200～1500℃。本发明所得产品强度高、弹性模量较低与人体上下颌骨力学相容性好，与口腔上皮与纤维组织生物相容性好。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于大规模应用。
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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：CN119663074B
公开(公告)日：2025-05-20
申请号：CN202510192398.1
申请日：2025-02-21
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种增材制造轻质耐热铝合金及其制备方法。所述耐热铝合金以质量分数百分比计，包括下述组分：Ni0.5～10%，Mg3～8%，Zr0.4～1.8%，Ti0.5～10%，B0.2～4.5%，余量为Al和不可避免的杂质元素；且Ti和B的质量比为2～2.22；所述耐热铝合金中含有Al3Zr，TiB2和Al3Ni共晶。本发明通过激光增材制造得到产品。本发明通过在Al‑Mg合金中添加特定比例的Ti和B，通过低粗化率的沉淀析出相，纳米/亚微米级陶瓷颗粒及耐热共晶相间的协同作用，高体积分数的耐热相钉扎晶界，从而提升合金耐高温性能。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于产业化应用。
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