一种超高强异质结构钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN113604757A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110822338.5

    申请日:2021-07-21

    申请人: 中南大学

    发明人: 曹远奎 刘彬 刘咏

    摘要: 本发明公开了一种超高强异质结构钛合金及其制备方法,所述钛合金成分为2.5~4%的Al,4~6%的V,5~8%的Mo,余量为Ti。该合金由(α+β)双相钛基体与β单相钛纤维构成,双相钛基体中α相体积分数为60~80%,β单相钛纤维直径为10~50μm,纤维间距为50~100μm。其制备方法为:(1)按合金成分混合Ti粉、AlV中间合金粉及Mo粉;(2)对混合粉末冷等静压得到压坯棒料;(3)对压坯棒料进行真空烧结得到烧结坯棒料;(4)对烧结坯棒料进行热旋锻加工得到异质结构钛合金棒材;(5)进行去应力退火得到超高强异质结构钛合金。本发明通过控制Mo元素的不完全扩散形成纤维异质结构,使钛合金抗拉强度超过1600MPa,同时可维持5%以上的延伸率,相比于现有高强钛合金力学性能提升显著。

    一种高硅高温钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111172425B

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202010062951.7

    申请日:2020-01-20

    申请人: 中南大学

    发明人: 刘彬 郭锐 刘咏

    摘要: 本发明公开了一种高硅高温钛合金,按质量百分比计,所述高温钛合金的化学组成为:Si:0.4~1.2%,Al:5.0~6.5%,Zr:3.5~6.5%,Sn:3~5%,Mo:0.3~1%,余量为Ti。所述制备方法为:将原料粉末充分混合均匀,将混合粉末压制成型获得压坯,将压坯进行烧结获得烧结钛合金坯料,将烧结钛合金坯料进行热加工、退火即得高硅高温钛合金。本发明通过粉末冶金处理结合高温变形实现组织均匀细小,第二相分布弥散,细化和均匀化。所提供的制备方法简单、成本低廉,所得高温钛合金材料具有优异的高温、低温力学性能。

    一种高强塑积TiAl基复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN110904378B

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN201911298379.8

    申请日:2019-12-17

    申请人: 中南大学

    摘要: 一种高强塑积TiAl基复合材料的制备方法,属于钛铝金属间化合物基复合材料加工制备技术领域。其制备方法为:将TiAl预合金粉末与Nb元素粉末充分混合;将混合后的粉末装入包套中,密封后抽真空后进行热等静压处理,得到TiAl基复合材料坯料;所得热等静压坯料在1240℃~1260℃下进行高温包套热挤压,热挤压结束后,去除包套,得到纤维状韧性富Nb相和颗粒状Ti2AlNb相复合增强的高强塑积TiAl金属间化合物基复合材料。本发明制备TiAl金属间化合物基复合材料,在800℃~850℃使用温度范围内,具有较常规TiAl更高的强塑积。本发明工艺流程简单,对设备要求低,适于工业化生产。

    一种双相高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN112746214A

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202011602910.9

    申请日:2020-12-29

    发明人: 彭英博 张伟 刘咏

    摘要: 本申请提供一种双相高熵合金,包括呈FCC相的第一合金成分和呈BCC相的第二合金成分,所述第一合金成分为FeCoCrNi,所述第二合金成分为FeCoCrNiAl。该双相高熵合金含有合适比例的FCC结构和BCC结构,其综合力学性能优异,具有较高的硬度、强度,以及良好的塑性、韧性。除此之外,本发明还提供一种双相高熵合金的制备方法,该方法生产周期短,可直接成型复杂形状的零件,且成型零件精度高、致密度高、具有优异的综合力学性能。

    原位观察凝固行为的实验装置

    公开(公告)号:CN112710681A

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN202011516902.2

    申请日:2020-12-21

    申请人: 中南大学

    发明人: 黄再旺 刘咏

    IPC分类号: G01N23/04

    摘要: 本发明公开一种原位观察凝固行为的实验装置,包括机壳、温控模块、样品台、样品、传动机构、第一驱动部;温控模块形成高温区和低温区,机壳上对应开设有观察窗口;样品台包括台座和自台座延伸出的支架,支架的自由端对应温控模块设有安装位;样品呈长条形设置在安装位内;传动机构包括相互适配的第一导轨和第一滑动部,第一导轨具有沿第一方向的延伸分量,第一滑动部装配于台座;第一驱动部与传动机构相连,驱动第一滑动部沿第一导轨运动,以带动样品台在第一方向上运动,继而带动样品在高温区和低温区之间移动。本发明技术方案能通过不同的探测源(如X射线)原位观察样品固液界面的晶体生长行为。

    一种注射成形钛合金除氧工艺及应用

    公开(公告)号:CN112496326A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202011243769.8

    申请日:2020-11-10

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明涉及注射成形钛合金除氧工艺;特别涉及一种用于生产高性能低氧注射成形钛合金零件的方法及应用。本发明首次可用高氧含量低廉的钛粉和/或钛合金粉末为原料;通过常规注射成型工艺,配合后期特殊的还原方法;得到性能优越的产物。本发明原料价格低廉、制备工艺简单可控;所得产品尺寸稳定且性能优良。本发明所设计的工艺特别适用于薄壁件的制备。

    一种提升高温合金性能和旧料使用率的铸造工艺

    公开(公告)号:CN112496269A

    公开(公告)日:2021-03-16

    申请号:CN202011276467.0

    申请日:2020-11-16

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种提升高温合金性能和旧料使用率的铸造工艺,包括如下步骤:第一,以镍基沉淀硬化型等晶铸造高温合金K403新旧料混合料为原料,进行真空感应熔炼,精炼期控制在1560~1580℃,真空度保持在0.6 Pa以内;第二,制备模壳,在一定温度下进行烘烤,在浇注前将模壳的预热至一定温度;第三、将步骤一中的熔炼液体在一定温度下浇铸在烘烤、预热后的模壳中,冷却后,振动脱壳,切割、吹砂后得到K403铸造件,检测975℃/195MPa持久性能。本发明技术方案可使旧料回收率提高到30‑100%。通过改变合金生产过程中的参数来实现产品性能的优化可大大缩短实验到投产的周期,降低生产成本。

    一种扩散粘接钛粉制备方法

    公开(公告)号:CN112453384A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011243796.5

    申请日:2020-11-10

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明涉及一种一种扩散粘接钛粉制备方法;特别涉及一种用于生产高性能粉末冶金钛合金用粉末的方法。本发明利用粗颗粒钛粉,与元素粉或合金粉末作为原料,按所需成分的配比进行混合,所得混合粉体进行扩散粘接处理,同时通入氢气形成氢化钛;然后将其从炉内取出后,经球磨破碎得到所需粒度粉末,最后脱氢得到扩散粘接钛合金粉。本发明显著降低钛合金粉的成本。其成本仅为现有技术的1/10~1/2;本发明对设备要求低、固定资产投入小,生产成效率高、生产过程简单可控;所得产品氧含量低,杂质少;烧结后所得制品性能稳定,氧含量低,成分组织均匀。