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公开(公告)号：CN119433288A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411631064.1
申请日：2024-11-15
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明公开了一种轻质高温钛基高熵合金及其制备方法，特别涉及一种TiAlCrNbVSi系轻质高温钛基高熵合金材料及其制备方法。本发明设计了一种在600‑700℃下具有高强度的轻质高温钛基高熵合金，由TiaAlbCrcNbdVeSif组成，其中a的原子百分比为44‑80％，b的原子百分比为10‑20％，c的原子百分比为5‑15％，d的原子百分比0‑12％，e的原子百分比0‑8％，f的原子百分比为0‑1％；其中b＞c≥d＞e，a+b+c+d+e+f＝100％。该合金密度在4.5‑4.9g/cm3之间。其室温下拉伸强度在1.28GPa左右，断裂应变3.5％。600℃下拉伸强度920MPa，断裂应变6.7％；650℃下拉伸强度750MPa，断裂应变16.3％；700℃下拉伸强度570MPa，断裂应变45％。本发明得到的轻质高温钛基高熵合金具超高的强度和一定的塑性，且密度低于5g/cm3；同时在600‑700℃下仍然有超高的强度，比常用的钛基高温合金在600‑700℃下的强度更高，因此在航空发动机和航天高温结构件中具有极大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN116060623B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202211565900.1
申请日：2022-12-07
Applicant: 北京理工大学唐山研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有超细晶组织钛合金及其制备方法，属于金属材料制备技术领域。所述方法如下：将钛合金粉末和铜粉加入球磨罐中进行球磨混合后蒸发、干燥，得到均匀的混合粉末；随后将混合粉末装入石墨模具中，在SPS系统中进行放电等离子烧结；然后将SPS烧结制备的试样进行淬火处理；最后对淬火后的试样进行SPS热变形。所述方法采用“机械球磨—放电等离子烧结‑淬火‑放电等离子热变形”制备了具有超细晶组织的钛合金材料，该方法操作简单易行，能耗低，能获具有高强度和良好韧性超细晶组织的的钛合金材料，市场应用前景好。
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公开(公告)号：CN116837252A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310874954.4
申请日：2023-07-17
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明中公开了一种轻质高熵合金，所述合金组成为TiaAlbCrcFed，所述合金由Ti、Al、Cr、Fe四种元素组成，所述a、b、c、d分别表示Ti、Al、Cr、Fe四种元素的原子百分比，所述a为60～80％，b为10～20％，c为5～15％，d为1～10％，所述a、b、c、d之和为100，其中b＞c≥d；所述合金为BCC固溶体单相。本发明的轻质高熵合金与传统轻质合金的TC4相比，其密度基本保持不变，压缩屈服强度提升37％，硬度提升约43％，同时仍然保持较好的塑性变形能力；且制备方法简单，铸造过程成型效率高，在航空航天和军事装甲领域具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN117182074A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311122589.8
申请日：2023-09-01
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种通过粉末微轧制结合低温放电等离子烧结制备超细晶钛合金的方法，属于金属材料制备技术领域。该方法具体如下：将钛合金粉末加入球磨罐中进行高能球磨，然后经过蒸发和干燥，得到薄片状的钛合金粉末。接下来，将薄片状钛合金粉末装填入硬质合金模具中，在SPS系统中进行烧结。所述方法采用了“粉末微轧制—放电等离子烧结”工艺，成功制备出具有全致密结构的钛合金材料。该方法操作简便、能耗低，可以在低温烧结条件下直接获得具有高强度和良好韧性的钛合金材料。
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公开(公告)号：CN118291797A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410389473.9
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种兼具高强度和高延展性的钛基复合材料及制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述方法联合“溶液辅助湿法混合+放电等离子体烧结+放电等离子热压缩变形”制备钛基复合材料。具体步骤如下：将有机前驱体溶解于有机溶剂中，随后将钛合金粉末倒入进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发得到干燥的复合粉体；将复合粉体至于合金模具中进行放电等离子烧结得到有机聚硅氮烷‑钛合金坯体。将有机聚硅氮烷‑钛合金坯体装入石墨模具中进行放电等离子热压缩变形，得到一种兼具高强度和高延展性的钛基复合材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118272683A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410390092.2
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种准连续网络状增强钛基复合材料及其制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述方法如下：将有机前驱体溶解于有机溶剂中，随后将钛合金粉末倒入溶剂中进行磁力搅拌，充分混合后将混合浆料旋转蒸发得到干燥的复合粉体；随后将复合粉体至于石墨模具中进行放电等离子烧结得到一种准连续网络状增强钛基复合材料，原位自生的增强相呈现准连续网络状分布，该方法操作简单，能耗低，材料制备周期大幅度缩短，并且得到的复合材料具有良好的力学性能。
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公开(公告)号：CN116607049A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310589189.1
申请日：2023-05-24
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明涉及一种轻质钛基高熵合金及其性能优化方法，特别涉及一种通过热变形工艺细化晶粒尺寸增强轻质钛基高熵合金性能的方法，属于高熵合金领域。为了兼顾强度、塑性和密度，该新型合金由Ti、Al、Cr、Mg四种元素组成，通过真空感应熔炼得到铸态合金锭。铸态条件下，该合金由BCC单相组成，平均晶粒尺寸约380μm，在室温下其压缩屈服强度为1.15GPa，断裂应变＞50％，拉伸屈服强度为1.02GPa，延伸率约为5.5％。对铸锭进行切割后，在900℃‑1000℃下进行70‑90％的热轧处理，后在450℃‑550℃下进行60‑120min保温处理。本发明采用热变形方法打碎原始大尺寸晶粒并进行再结晶退火使破碎晶粒重新形核生长，得到平均尺寸约20μm的新晶粒，从而获得具有高强度高硬度和良好塑性的轻质高熵合金。
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公开(公告)号：CN118268553A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410389945.0
申请日：2024-04-02
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
IPC: B22F1/102
Abstract: 本发明涉及一种具有核‑壳结构的钛基复合材料粉末及其制备方法，属于金属基复合材料制备技术领域。所述方法选取有机聚合物和钛合金粉末为原材料，以有机溶剂为载体制备一种具有核‑壳结构的钛基复合材料粉末。具体步骤如下：将有机聚合物溶解于有机溶剂中，随后将钛合金粉末倒入溶剂中进行磁力搅拌，充分混合后将有机溶剂蒸发得到一种具有核‑壳结构的钛基复合材料粉末，该方法操作简单，能耗低，材料制备周期大幅度缩短，并且避免了球磨过程中杂质的污染以及过多氧的吸入，显著提高了复合粉末的质量，实用性强，工业化前景高。
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公开(公告)号：CN116623038A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310589892.2
申请日：2023-05-24
Applicant: 北京理工大学 , 北京理工大学唐山研究院
Abstract: 本发明公开了一种BCC单相轻质高熵合金及其制备方法，特别涉及一种TiAlCrMg系轻质高熵合金材料及其制备方法。本发明设计了一种高强度高塑性的轻质高熵合金，由TiaAlbCrcMgd组成，其中a的原子百分比为55‑80％，b的原子百分比为10‑20％，c的原子百分比为5‑15％，d的原子百分比0‑15％，其中b＞c≥d，a+b+c+d＝100％。该合金密度在3.8‑4.4g/cm3之间。其室温下压缩屈服强度在1.15GPa左右，断裂应变大于50％，室温下拉伸屈服强度在1.02GPa左右，断裂应变5.5％左右。本发明得到的轻质高熵合金具有高强度高硬度和良好的塑性，以及比常用的轻质合金更高的比强度比硬度，因此可以替代轻质合金尤其是TC4钛合金，用于军事装甲防护材料和航空航天领域的结构件，从而实现减重、增强和节能的目标。
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公开(公告)号：CN116060623A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211565900.1
申请日：2022-12-07
Applicant: 北京理工大学唐山研究院 , 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种具有超细晶组织钛合金及其制备方法，属于金属材料制备技术领域。所述方法如下：将钛合金粉末和铜粉加入球磨罐中进行球磨混合后蒸发、干燥，得到均匀的混合粉末；随后将混合粉末装入石墨模具中，在SPS系统中进行放电等离子烧结；然后将SPS烧结制备的试样进行淬火处理；最后对淬火后的试样进行SPS热变形。所述方法采用“机械球磨—放电等离子烧结‑淬火‑放电等离子热变形”制备了具有超细晶组织的钛合金材料，该方法操作简单易行，能耗低，能获具有高强度和良好韧性超细晶组织的的钛合金材料，市场应用前景好。
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