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公开(公告)号：CN114833329A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210545475.3
申请日：2022-05-19
申请人： 中南大学 , 湖南稀土金属材料研究院有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种高熵合金多段混铸装置及其方法，包括：N个区域熔炼炉，用于分别熔炼不同的金属获得金属熔体，心部熔炼炉，通过N条导流管分别与N个区域熔炼炉的出液口相连，将在N个区域熔炼炉熔炼后的金属熔体进行混合，所述心部熔炼炉包含心部坩埚，所述心部坩埚由位于上部的两个半圆筒状的石墨坩埚以及位于下部的氧化铝坩埚通过销链接的方式组成，其中两个半圆筒状的石墨坩埚通过顶部封盖连接外置的脉冲电源的正负极，为金属熔体的混合提供脉冲电流。利用上述不同的金属进行熔炼，解决了传统熔铸过程中往溶剂金属中添加溶质金属时由于熔点不一导致溶质团聚，区域成分浓度差异等现象，提高了材料的力学性能。
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公开(公告)号：CN114833329B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202210545475.3
申请日：2022-05-19
申请人： 中南大学 , 湖南稀土金属材料研究院有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种高熵合金多段混铸装置及其方法，包括：N个区域熔炼炉，用于分别熔炼不同的金属获得金属熔体，心部熔炼炉，通过N条导流管分别与N个区域熔炼炉的出液口相连，将在N个区域熔炼炉熔炼后的金属熔体进行混合，所述心部熔炼炉包含心部坩埚，所述心部坩埚由位于上部的两个半圆筒状的石墨坩埚以及位于下部的氧化铝坩埚通过销链接的方式组成，其中两个半圆筒状的石墨坩埚通过顶部封盖连接外置的脉冲电源的正负极，为金属熔体的混合提供脉冲电流。利用上述不同的金属进行熔炼，解决了传统熔铸过程中往溶剂金属中添加溶质金属时由于熔点不一导致溶质团聚，区域成分浓度差异等现象，提高了材料的力学性能。
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公开(公告)号：CN117600484A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311420909.8
申请日：2023-10-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： B22F10/16 , B22F10/62 , B22F10/64 , B22F1/103 , B22F3/10 , B22F3/14 , B22F9/04 , C22C1/051 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y70/10
摘要： 本发明涉及一种硬质合金增材制造方法，具体步骤包括：球磨制备分散均匀的硬质合金粉末，密炼制备打印喂料，喂料熔融沉积成形制备打印生坯，生坯脱脂‑真空压力烧结，得到硬质合金产品。通过生坯打印，配合两步溶剂脱脂、热脱脂和真空压力烧结，制备得到无孔隙，无裂纹，无脱碳、游离碳和脆性相等有害相，物相组成简单，相对密度高，综合力学性能优异的硬质合金实体零件，有效解决了现有增材制造工艺难以解决的开裂、孔隙、脱碳，脆性相和变形，相对密度低，综合力学性能差等长期困扰硬质合金增材制造的难题，可采用现有粉末冶金工艺使用的硬质合金粉末原料，所制备硬质合金产品硬度、强度和断裂韧性均优异，方法简单，成本低，便于规模化生产。
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公开(公告)号：CN117428203A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311416224.6
申请日：2023-10-30
申请人： 中南大学
摘要： 本发明涉及一种超细晶硬质合金增材制造方法。以WC‑Co为原料，添加晶粒生长抑制剂，添加稀土氧化物作为增强相；加入石蜡和微量低价稀土氧化物粉末，球磨包覆硬质合金粉末并控氧；球磨得到的硬质合金粉末与有机黏合剂在真空密炼‑造粒机中制备打印喂料，再使用熔融沉积成形(FDM)打印生坯，最后对生坯进行脱脂+两步烧结，制备出超细晶硬质合金。本发明通过成分和工艺优化设计的协同作用，调控粉末特性，拓宽了真空密炼‑造粒和增材制造工艺范围，解决了打印生坯出现孔隙、层间裂纹、吸氧，以及烧结样品晶粒异常长大、氧化脱碳、生成脆性η相等难题。制备的超细晶硬质合金相对密度高、无冶金缺陷，力学性能优异，适宜大规模批量化生产。
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公开(公告)号：CN117282978A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311105057.3
申请日：2023-08-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： B22F10/16 , B22F10/64 , B22F10/38 , B22F9/04 , B22F1/103 , B22F1/10 , B22F3/10 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y70/10
摘要： 本发明涉及一种梯度结构硬质合金增材制造方法，属于硬质合金和增材制造技术领域。本发明采用WC、Co和第二相粉末作为装载粉末，球磨制备分散均匀硬质合金粉末；密炼制备高粉末装载量的打印喂料；使用熔融沉积成形工艺打印硬质合金生坯；最后对硬质合金生坯进行脱脂烧结，制得高相对密度、具有梯度结构组织的硬质合金三维实体零件。本发明所制备的硬质合金三维实体零件相对密度高，无冶金缺陷，梯度结构组织可控，力学性能优异。本发明对粉末原料无特殊要求，可以有效降低梯度结构硬质合金复杂形状零件的生产成本，适宜大规模批量化工业推广。
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公开(公告)号：CN117684035A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311419593.0
申请日：2023-10-30
申请人： 中南大学
摘要： 本发明涉及一种纳米晶硬质合金增材制造方法，属于硬质合金和增材制造技术领域。所得纳米硬质合金同时具有高强度和高硬度，其WC晶粒平均尺度小于0.2微米。本发明以超细多晶WC粉，Co粉，晶粒生长抑制剂为原料，通过球磨制备出分散均匀的混合粉末，随后与黏合剂在真空密炼‑造粒机中制备打印喂料，再使用熔融沉积成形在惰性气体环境下打印成形硬质合金生坯，最后对生坯进行脱脂+两步烧结，制备出纳米硬质合金。本发明将增材制造与脱脂烧结工艺结合，所制备的纳米晶硬质合金相对密度高、力学性能优异且无冶金缺陷，适宜大规模批量化生产。
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公开(公告)号：CN117340266A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311105060.5
申请日：2023-08-30
申请人： 中南大学
IPC分类号： B22F10/16 , B22F10/64 , B22F10/66 , B22F3/15 , B22F1/103 , B22F3/10 , B33Y10/00 , B33Y40/20 , B33Y70/10
摘要： 本发明涉及一种各向收缩均匀的硬质合金增材制造方法，属于硬质合金和增材制造技术领域。本发明采用WC‑Co粉末、黏合剂制备打印喂料，采用熔融沉积成形打印硬质合金生坯；通过首创的低温热等静压工艺，对打印生坯进行低温热等静压处理，可均匀致密化硬质合金生坯，并有效消除生坯内部孔隙；随后，对硬质合金生坯进行脱脂烧结，制得高相对密度、各向收缩均匀且尺寸精度高的硬质合金三维实体零件。本发明将增材制造与脱脂烧结工艺结合，所制备的硬质合金三维实体零件相对密度高，各向收缩均匀且无冶金缺陷。本方法对粉末原料要求低，可以有效降低复杂形状WC‑Co硬质合金零件的生产成本，适宜进行大规模批量化工业推广。
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