用于铸造铝合金的非晶态Zr基合金孕育剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN103060588A

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201310044600.3

    申请日:2013-02-04

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C22C1/06 C22C21/00 B22D27/20

    摘要: 本发明涉及一种用于铸造铝合金的非晶态Zr基合金孕育剂及其制备方法。其中,该新型非晶态合金孕育剂的成分按原子百分比组成:Zr:34.000~75.000;Cu:15.000~50.000;Al:0.000~18.000;Ni:0.000~15.000。制备工艺步骤为:将Zr、Cu、Al和Ni合金元素一定成分进行配比,在Ti吸氧的高纯氩气保护下,在水冷铜坩埚内电弧辅助电磁搅拌反复翻面熔炼,然后将Zr基合金熔体吸铸成型。再将吸铸的非晶棒放入感应加热单辊旋淬系统重熔,随后旋淬制成非晶条带。具有便于分散和均匀,变质剂实际收得率高,细化后的组织均匀,生产效率高,适合长时间大批量的连续铸造等特点。

    具有高压缩线弹性应变和低杨氏模量的Zr-Cu基多元合金

    公开(公告)号:CN100439531C

    公开(公告)日:2008-12-03

    申请号:CN200610017052.5

    申请日:2006-07-27

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C22C16/00 C22C1/02

    摘要: 本发明涉及一种具有高压缩线弹性应变和低杨氏模量的Zr-Cu基多元合金,它由以下成分按原子百分比组成:Zr:60.000~64.000;Cu:22.400~26.000;Al:8.500~9.000;Ni:3.800~4.090;O:0.550~0.650;Fe:0.181~0.240;Zn:0.060~0.112;Mn:0.008~0.012。该合金室温下压缩线弹性应变为3.86%-4.75%,杨氏模量为29.8-38.1GPa,压缩断裂强度为1445-1477MPa。本发明Zr-Cu基多元合金在医用结构材料、体育器材等领域具有很好的应用前景。

    一种仿犰狳带壳的高强韧航空薄板及制备方法

    公开(公告)号:CN115816929A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211496572.4

    申请日:2022-11-24

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: B32B15/01 B22F10/28 B22F7/02

    摘要: 本发明公开一种仿犰狳带壳的高强韧航空薄板及制备方法,涉及航空材料领域及激光增材制造技术领域。本发明的高强韧航空薄板包括多层平行布置的连接层以及位于相邻连接层之间的疏网格层、密网格层,疏网格层和密网隔层包括紧密排列的空心块单元,连接层和疏网格层、密网格层构成封闭容腔。本发明的制备方法采用激光熔融沉积增材制造技术成形连接层、疏网格层、密网格层和选区激光熔化增材制造技术成形制造疏空心块、密空心块。本发明的高强韧薄层板材可用于航空航天等领域的承力结构件和散热结构件。

    一种纳米颗粒强韧化ZTC4钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN112210694B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202011130591.6

    申请日:2020-10-21

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明适用于钛合金技术领域,提供了一种纳米颗粒强韧化ZTC4钛合金及其制备方法,该强韧化纳米颗粒包括纳米TiC和纳米TiB2,且纳米TiC和纳米TiB2的摩尔比为1:(1~3)。该铸造合金包括以下组分:Al 5.5%~6.8%、V 3.5%~4.5%、Ti 88.4%~90.99%、强韧化纳米颗粒0.01%~0.3%。本发明通过添加强韧化纳米TiC和纳米TiB2颗粒得到了意想不到的效果:与未加入纳米TiC和纳米TiB2颗粒的ZTC4钛合金相比,添加纳米颗粒的ZTC4钛合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均得到同时提高,尤其是延伸率提高显著,其对于实现ZTC4钛合金在复杂环境下的应用具有重大意义。

    一种微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒的制备方法

    公开(公告)号:CN109439952B

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN201811608115.3

    申请日:2018-12-27

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明公开一种微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒的制备方法,包括:将Al粉、Ti粉、Cu粉、Mg粉以及B4C和BN混合粉末制成圆柱形压坯,进行真空烧结,得到原位多尺度TiCN、AlN和TiB2颗粒的陶铝复合材料将所述陶铝复合材料切块置于蒸馏水中,并加入浓度为36wt.%~38wt.%的盐酸,静置12~24h,去除透明液体,得到陶瓷颗粒;其中,所述蒸馏水与盐酸的体积分数比为1:2;将所述陶瓷颗粒进行去离子水超声洗涤4~6次后,进行无水乙醇超声洗涤2~3次,干燥得到微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒。通过原位反应,并优化TiCN‑AlN‑TiB2颗粒的百分含量,真空热压烧结制备含有多相混杂尺度的陶瓷颗粒的陶铝复合材料,并通过萃取手段收集盐酸腐蚀铝基体后留下的微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒。

    一种纳米颗粒增强ZTC4钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN112342436A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011130575.7

    申请日:2020-10-21

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明适用于钛合金技术领域,提供了一种纳米颗粒增强ZTC4钛合金及其制备方法。该增强纳米颗粒为纳米TiC颗粒,其可用于提高ZTC4钛合金强度。具体的该ZTC4钛合金包括以下按照质量百分数计的组分:Al 5.5%~6.8%、V 3.5%~4.5%、Ti 88.4%~90.99%、纳米TiC颗粒0.01%~0.3%,余量为杂质元素,各组分的质量百分数之和为100%。本发明通过在ZTC4钛合金中添加纳米TiC颗粒,使ZTC4钛合金的强度得到了意想不到的显著提高,且可以保证ZTC4钛合金延伸率不会发生较大的变化,其对于实现ZTC4钛合金在高强环境下的应用有重大意义。

    一种纳米颗粒强韧化ZTC4钛合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN112210694A

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN202011130591.6

    申请日:2020-10-21

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明适用于钛合金技术领域,提供了一种纳米颗粒强韧化ZTC4钛合金及其制备方法,该强韧化纳米颗粒包括纳米TiC和纳米TiB2,且纳米TiC和纳米TiB2的摩尔比为1:(1~3)。该铸造合金包括以下组分:Al 5.5%~6.8%、V 3.5%~4.5%、Ti 88.4%~90.99%、强韧化纳米颗粒0.01%~0.3%。本发明通过添加强韧化纳米TiC和纳米TiB2颗粒得到了意想不到的效果:与未加入纳米TiC和纳米TiB2颗粒的ZTC4钛合金相比,添加纳米颗粒的ZTC4钛合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率均得到同时提高,尤其是延伸率提高显著,其对于实现ZTC4钛合金在复杂环境下的应用具有重大意义。

    一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒强化剂强化铝硅合金的方法

    公开(公告)号:CN109439951B

    公开(公告)日:2020-07-03

    申请号:CN201811607770.7

    申请日:2018-12-27

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明公开了一种基于多相混杂尺度陶瓷颗粒强化剂强化铝硅合金的方法,包括:制备含有多相混杂尺度TiCN‑AlN‑TiB2陶瓷颗粒强化剂;制备AlSi10Mg2.6铝硅合金液;将含有多相混杂尺度TiCN‑AlN‑TiB2陶瓷颗粒强化剂预热后加入到保温后的铝硅合金液中后,对铝硅合金AlSi10Mg2.6进行强化;加入铝合金清渣剂,机械搅拌后,进行除气精炼、扒渣;将精炼、扒渣后的第二混合合金液浇铸成板状铝合金铸坯,并对铝合金铸坯进行低温时效处理。本发明提供的基于多相混杂尺度陶瓷颗粒强化剂强化铝硅合金的方法,利用含有多相混杂尺度的TiCN‑AlN‑TiB2微米/亚微米/纳米混杂的陶瓷颗粒作为铝硅合金的增强相,并且通过合理控制陶瓷颗粒强化剂的加入量,能够提高铝硅合金的综合力学性能。

    一种多尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109554572B

    公开(公告)日:2020-03-20

    申请号:CN201811608130.8

    申请日:2018-12-27

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明公开一种多尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金,所述多尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金的化学组成及其质量百分比为:Si:6.5%‑10wt.%;Mg:0.3‑0.7wt.%;SiC:2‑8wt.%;TiCN、AlN和TiB2:0.1‑0.6wt.%;余量为Al。本发明还提供一种多尺度陶瓷颗粒混杂高弹性模量高强度铝合金的制备方法,将Al粉、Ti粉以及BN和B4C粉烧结原位内生纳米尺寸的TiCN颗粒、亚微米尺寸的TiB2与AlN颗粒并外加微米SiC陶瓷颗粒制备高弹性模量高强度铝合金,并优化了TiCN、AlN和TiB2颗粒以及SiC颗粒的含量,实现在铝基体中纳米尺寸陶瓷颗粒和微米尺寸陶瓷颗粒的叠加效应,提高铝合金的力学性能。

    一种过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒及其制备方法

    公开(公告)号:CN110484796A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910892617.1

    申请日:2019-09-20

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C22C29/06 C22C1/05

    摘要: 本发明公开一种过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒,所述的过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒为单相固溶体,其化学式为(TiaVbNbcTad)C且为面心立方密堆积结构;其中,a,b,c,d的数值范围为5%~35%,且a+b+c+d=1。本发明还提供一种过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒的制备方法,即一步加热法,包括步骤1:取钛粉、钒粉、钽粉、铌粉、碳源和铝粉,球磨混合4~24h后,取出包裹铝箔,制成圆柱形压坯;步骤2:将所述圆柱形压坯置于模具中,在氩气保护或者真空状态下加热至750~800℃,保温1~10h后,继续加热至1500~1700℃,保温10~300min,冷却至室温取出;其中,加热速率为8-30℃/min;步骤3:用浓盐酸浸泡去除铝基体后得到过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒。本发明还提供一种过渡金属碳化物高熵陶瓷颗粒的制备方法,即两步加热法。