一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109439973A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811607769.4

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: C22C21/02 C22C1/06 C22C1/1036 C22C2001/1047

    Abstract: 本发明公开了一种多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金,所述基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金由以下组分组成:铝硅合金以及含有多相混杂尺度TiCN-AlN-TiB2陶瓷颗粒的陶铝复合材料;其中,铝硅合金为亚共晶AlSi10Mg2.6合金;多相混杂尺度TiCN-AlN-TiB2陶瓷颗粒的陶铝复合材料的质量分数为20~40wt.%,添加量为AlSi10Mg2.6合金添加量的0.25~1.0wt.%,使陶瓷颗粒的实际加入量为0.1~0.3wt.%。通过原位内生反应制备出含纳米/亚微米/微米混杂尺度多相TiCN-AlN-TiB2陶瓷颗粒铝合金微观组织调控剂。该铝合金微观组织调控剂可以有效细化铝硅合金的凝固组织,并且可以同时细化α-Al枝晶以及共晶硅和析出相,且陶瓷颗粒稳定存在,与铝熔体界面结合良好。本发明还提供一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金的制备方法。

    一种低温稳定化处理高强韧铸态铝合金的方法

    公开(公告)号:CN108103332A

    公开(公告)日:2018-06-01

    申请号:CN201711273930.4

    申请日:2017-12-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及了一种低温稳定化处理高强韧铸态铝合金的方法,具体包括以下四个步骤:(1)铝合金配比及熔炼、(2)铝合金精炼、(3)铝合金铸造成型、(4)铝合金铸件低温稳定化处理。本发明通过铝合金成分设计,熔炼、精炼及低温稳定工艺,严格控制Fe、Ti、Zn杂质元素含量,制备一种不经高温热处理的高强韧铸态铝合金。该产品具有高强度和高塑性,可用于铝合金大型复杂结构件,防止铝合金大型复杂结构件高温热处理过程中产生变形而需要后续的加工及校正,从而大量节省高温热处理和校正所需的工装、工时、人工,减少能源能耗,降低铝合金大型结构件制备成本,满足现代工业对于材料的轻量化、高强韧性的需求,具有重要的实际应用价值。

    一种细化陶铝复合材料中内生纳米TiB2颗粒的方法

    公开(公告)号:CN108085575A

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201711274156.9

    申请日:2017-12-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及了一种细化陶铝复合材料中内生纳米TiB2颗粒的方法,包括以下步骤:(1)硼粉球磨预处理;(2)含有细化元素的Al-Ti-B-M反应体系的混合制备;(3)含有细化元素的Al-Ti-B-M反应体系球磨均匀化及粉体压坯致密化;(4)压坯原位反应制备并细化处理TiB2颗粒;本发明中的合金元素添加细化陶铝复合材料中内生纳米TiB2颗粒可以用于陶瓷颗粒的细化和尺寸控制,有利于制备纳米尺寸TiB2颗粒,TiB2颗粒是铝合金重要的细化剂和强化剂,纳米尺寸TiB2颗粒可大幅提高合金组织的细化效果,大幅减少TiB2颗粒使用量,降低细化铝合金的成本。

    高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN120041729A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510281226.1

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金及其制备方法,包括:将Ti粉和B4C粉混合均匀得到混合粉末1;将混合粉末1与Al粉按照三种不同的摩尔比分别均匀混合后获得混合粉末2,3和4;按一定质量比将三种粉末依次逐层置于纯铝薄筒内,用包装机和激光焊接封口,最终得到铝包覆混合粉末材料;在镁合金熔化过程中加入铝包覆混合粉末材料,在保护气氛下进行机械搅拌、超声搅拌,经打渣、浇注、冷却、固溶和时效热处理后最终获得高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金,其在室温下其抗拉强度≥332MPa,延伸率≥8.5%,在疲劳载荷为90MPa时循环次数≥3117614次,疲劳极限≥86MPa,远远高于现有商业化镁合金,适用于工业化生产。

    优异高温综合性能纳米陶瓷颗粒增强镍基合金及制备方法

    公开(公告)号:CN120041710A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510281336.8

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了优异高温综合性能纳米陶瓷颗粒增强镍基合金及制备方法。包括:球磨均匀Nb粉以及B4C粉的混合粉末,再将混合粉末与Al粉以不同比例均匀混合后获得不同混合粉体;再用包丝机将不同混合粉体按照一定质量比逐层放置于纯镍筒中封口处理,得到含有梯度分布的混合粉末镍柱体;加热处理后,获得含有陶瓷颗粒的镍柱体;在氩气条件下,将含有陶瓷颗粒的镍柱体加入高温镍溶液中制备优异高温综合性能的纳米陶瓷颗粒增强镍基合金。高温综合性能的纳米陶瓷颗粒增强镍基合金在高温下具有优异的强度和塑性,其在≥650℃的屈服强度、拉伸强度和断裂应变分别为≥1036MPa,≥1107MPa和≥43.4%,室温硬度≥418HV。

    一种高频等离子制备纳米VC和钴复合粉体的方法

    公开(公告)号:CN116329542A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202211692281.2

    申请日:2022-12-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种高频等离子制备纳米VC和钴复合粉体的方法,包括:一、分别称取微米级钴粉和微米级VC粉体,并将所述钴粉和VC粉体加入机械球磨机中,进行机械混合,得到混合粉体;其中,所述混合粉体中VC粉体的质量分数为40%~80%,其余为钴粉;二、在真空反应室中充入惰性气体,使所述真空反应室内的气压值处于0.01~0.03MPa;三、运行高频感应等离子体装置,在惰性气体的协同下将所述混合粉体送入等离子区后,冷却,得到外包金属钴的VC陶瓷颗粒;四、筛选粒径为600nm以下的外包金属钴的VC陶瓷颗粒,得到所述纳米VC和钴复合粉体。本发明提供的高频等离子制备纳米VC和钴复合粉体的方法,能够解决陶瓷颗粒与金属基体界面结合不佳的问题,而且能够避免纳米颗粒团聚。

    一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法

    公开(公告)号:CN116179884A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211693121.X

    申请日:2022-12-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种真空感应熔炼法制备钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金的方法,包括:一、制备钛包覆NbB2纳米颗粒;二、将TiAl合金放入真空感应熔炼炉中的水冷铜坩埚中,将钛包覆NbB2纳米颗粒放入真空感应熔炼炉的投料口;三、向熔炼室内充入氩气,使熔炼室的压力保持在40000Pa~50000Pa;熔炼炉开始加热,并且逐渐增大加热功率,直到TiAl合金全部熔化;四、将投料口中的钛包覆NbB2纳米颗粒加入到水冷铜坩埚中TiAl合金熔体内;水冷铜坩埚形成洛伦兹力场使熔体悬浮并自发搅拌,使得钛包覆NbB2纳米颗粒在TiAl熔体中充分分散后,加入Al粉,得到增强的TiAl合金熔体;五、在熔炼室内,利用模具浇铸增强的TiAl合金熔体;浇铸完成并冷却后,得到钛包覆NbB2纳米颗粒增强TiAl合金。

    一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109439973B

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN201811607769.4

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金,铝硅合金以及含有多相混杂尺度TiCN‑AlN‑TiB2陶瓷颗粒的陶铝复合材料;其中,铝硅合金为亚共晶AlSi10Mg2.6合金;多相混杂尺度TiCN‑AlN‑TiB2陶瓷颗粒在陶铝复合材料中的质量分数为20~40wt.%,陶铝复合材料的添加量为0.25~1.0wt.%,使陶瓷颗粒的实际加入量为0.1~0.3wt.%;通过原位内生反应制备出含纳米/亚微米/微米混杂尺度多相TiCN‑AlN‑TiB2陶瓷颗粒铝合金微观组织调控剂。该铝合金微观组织调控剂可以有效细化铝硅合金的凝固组织,并且可以同时细化α‑Al枝晶以及共晶硅和析出相,且陶瓷颗粒稳定存在,与铝熔体界面结合良好。本发明还提供一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒的铝硅合金的制备方法。

    一种小包内纳米颗粒预分散辅助熔体内均匀分散的方法

    公开(公告)号:CN109396422B

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201811607801.9

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种小包内纳米颗粒预分散辅助熔体内均匀分散的方法,包括以下步骤:步骤一、配置反应压坯并通过原位烧结反应制备含有陶瓷颗粒的铝合金强化剂;步骤二、将铝合金液等分为两份,并将所述含有陶瓷颗粒的铝合金强化剂预分散至其中一份铝合金液中得预分散液;步骤三、将所述预分散液与另一份铝合金液混合并超声处理得混合铝液;步骤四、将所述混合铝液浇铸成型得陶瓷颗粒均匀分散的铝合金板状试样。提供了一种小包内纳米颗粒预分散辅助熔体内均匀分散的方法,通过调控添加纳米颗粒的比例,有效促进陶瓷颗粒的均匀分散,使合金的组织更细化。

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