一种增材制造的马氏体时效钢及其制备方法

    公开(公告)号:CN116732444A

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202310714931.7

    申请日:2023-06-16

    申请人: 中南大学

    发明人: 刘咏 李虎 刘彬

    摘要: 本发明公开了一种增材制造的马氏体时效钢及其制备方法,所述马氏体时效钢,按质量百分比计,其组成如下:Ni 16~22%,Co0‑5%,Mo 2~6%,Ti 0.2~2.5%,Al 0~1.5%,Re 0~0.3%,其中Re选自Y或La中的至少一种,余量为Fe及不可避免的杂质。本发明中,通过降低Co元素,调整合金中Ni、Ti和Mo的配比,同时添加少量的稀土(Y和La)元素,在保证合金具有较高的Ms前提条件下,大大降低了合金粉末的原料成本和合金的制备成本,同时结合增材制造工艺参数调控,形成了细小等轴晶粒以及时效后形成的高密度纳米析出相,从而获得力学性能大幅度优于传统铸造工艺的马氏体时效钢。

    一种高强高韧医用Ti-Zr合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN116640950A

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202310630646.7

    申请日:2023-05-31

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明公开了一种高强高韧医用Ti‑Zr合金及其制备方法。该方法将Ti‑Zr合金棒通过气雾化法得到球形Ti‑Zr预合金粉末;将预合金粉末置于增材制造设备粉仓,激光打印得Ti‑Zr预制件;将Ti‑Zr预制件于550~650℃下退火处理1.5~2.5h,即得。该方法基于各过程各步骤之间的协同作用,通过改变SLM过程中的激光能量密度与后序热处理工艺来调控Ti‑15Zr合金的微观组织,在保证合金具有高强度力学性能的同时,还具有优异的延展性,大幅提升合金的综合性能。本发明所提供的Ti‑Zr合金为HCP相,合金表面均匀致密,致密度可达99.5%,所得合金样品经测试,其抗拉强度为820~850MPa,延伸率为18~20%,有效兼顾了Ti‑Zr合金的高强性和高韧性。

    一种粉末冶金及挤压制备Ti-Zr合金的方法

    公开(公告)号:CN113981261B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202111287435.5

    申请日:2021-11-02

    摘要: 本发明公开了一种粉末冶金及挤压制备Ti‑Zr合金的方法,所述方法包括以下几个步骤:按质量比钛:锆=80~95:5~20,配钛、锆混合粉末,将钛锆混合粉末经压制成型后再真空烧结,获得α'马氏体相魏氏组织结构的烧结体,再将烧结体于β相区温度范围内进行热挤压变形,获得挤压态的Ti‑Zr合金。本发明利用粉末冶金过程中形成的这一类似魏氏组织的结构,通过多次热挤压工艺进行了结构的细化,获得了一种类似魏氏组织的异质结构,具有优异的强度与塑性,该组织还具有进一步的可加工性,在β相区挤压之后进行中温热变形,得到变形态组织,可以进一步强化材料的强度。该方法工序简单、产品性能稳定、可制备大尺寸样品,有利于工业化量产和在医疗领域的应用。

    一种铜基自润滑复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114000007B

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202010739297.9

    申请日:2020-07-28

    申请人: 中南大学

    摘要: 本发明提供了一种铜基自润滑材料及其制备方法,属于金属基复合材料的制备,本发明采用粉末冶金热压法制备铜基自润滑材料。其原料为铜镍银合金粉末、及石墨,其中复合材料以铜镍合金为基体,银为弥散强化相,石墨为固体润滑添加剂。其质量百分比,由铜为65%‑88%、镍为2%‑16%、银为0.5%‑4.5%、石墨为5%‑20%组成,通过将原料粉末的混合,经压力范围为1‑40MPa,温度范围为900‑1200℃热压制备得出系列铜基自润滑材料。该材料性能优异,摩擦系数低,强度高,可以满足多种严苛使用环境的需求,且该工艺具有控制容易,生产成本低等特点。

    一种利用金属吸氢膨胀促进金属坯体致密化的方法

    公开(公告)号:CN110394450B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN201910195677.8

    申请日:2019-03-15

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: B22F3/15

    摘要: 本发明涉及一种利用金属的吸氢膨胀作用,促进金属坯体致密化的方法。所述吸氢膨胀作用是指某些金属块体或金属粉末在氢气气氛和一定温度条件下,吸收氢气产生体积膨胀效应。在刚性模套的约束下,将需要致密化处理的金属坯体周围填充吸氢金属。通过金属吸氢产生体积膨胀效应,从而向内部施压致使金属坯体内部孔隙闭合,进而致密度提升。本发明提供了一种在中低温度、氢气氛下制备高致密度或全致密金属材料的方法。本方法可作为一种新型粉末冶金致密化技术,也可用于消除金属材料内的残余孔隙的方法以提高材料各项性能。

    一种高耐蚀高强韧FeCrNi系多主元合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111321335A

    公开(公告)日:2020-06-23

    申请号:CN202010152231.X

    申请日:2020-03-06

    申请人: 中南大学

    发明人: 刘彬 付遨 刘咏

    摘要: 本发明公开了一种高耐蚀高强韧FeCrNi系多主元合金及其制备方法,所述FeCrNi系多主元合金包含Fe、Cr、Ni三种主组元,同时可选取Mn、Mo、Ti之中的至少一种作为微合金化组元;其中Cr在FeCrNi系多主元合金中的摩尔分数≥25%;所述FeCrNi系多主元合金具有单相FCC结构,其中第二相(σ相)在FeCrNi系多主元合金中的含量≤2vol.%,本发明的制备方法为粉末冶金方法,利用多主元合金的高熵效应和粉末冶金的深过冷高过饱和固溶效应实现高含量Cr元素的过饱和固溶,获得具有简单FCC相结构的FeCrNi系多主元合金,所得FeCrNi系多主元合金在具备高腐蚀抗力的同时保持优异的强韧性及加工性能。

    一种纳米镁基储氢合金粉末的应用

    公开(公告)号:CN111217327A

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201811418893.6

    申请日:2018-11-26

    申请人: 中南大学

    发明人: 周承商 刘咏 刘彬

    IPC分类号: C01B3/00

    摘要: 本发明涉及一种纳米镁基储氢合金粉末的应用;特别涉及一种利用纳米镁基储氢合金粉末分离或提纯氢气。本发明以纳米镁基储氢合金粉末为分离和/或提纯剂,从含氢混合气体中,分离和/或提纯氢气。本发明利用镁基储氢合金在低温下对氢进行选择性化学吸收,并在稍高温度分解释放氢气。该方法对混合气的压力、含氢量要求低,获得氢气纯度很高,并且能耗低、工艺简单、安全可靠,便于大规模工业化应用。

    一种高硅高温钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111172425A

    公开(公告)日:2020-05-19

    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。

    一种含碳高熵合金复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN108213422B

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201711381731.5

    申请日:2017-12-20

    申请人: 中南大学

    发明人: 刘咏 周睿 刘彬

    IPC分类号: B22F3/105 C22C30/00 B33Y10/00

    摘要: 本发明公开了一种含碳高熵合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备高熵预合金粉;高熵预合金粉中由Fe、Co、Cr、Ni和Mn中的至少四种金属元素和C元素组成;(2)对高熵预合金粉进行选区激光熔化成型,并将成型后的零件进行后续热处理,即得到含碳高熵合金。本发明采用FeCoCrNi等塑性优异的高熵合金作为基体,能够保证在选区激光熔化成型后,依然具有较好的塑性;同时引入间隙元素C,通过固溶强化显著提高了基体的屈服强度以及极限强度;选区激光熔化过程中的过冷度很高,间隙元素C均匀地固溶到基体内,无粗大的碳化物偏聚析出,从而保证了材料的塑性。本发明的制备方法过程中采用选区激光熔化的方式得到高致密度(>99%)的产品。