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持续更新中专利搜索结果 关键词: "北京航空材料研究院"
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一种叶片耐磨层激光熔覆装置和方法
发明专利权授予专利号: CN115595576A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 黄帅; 周标; 张国会
申请日期: 2022-10-19
公开日期: 2023-01-13
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
本发明公开了一种叶片耐磨层激光熔覆装置和方法。该叶片耐磨层激光熔覆装置包括激光器；送粉器，用于储存并输送熔覆粉末；熔覆头，与激光器通过光纤连接，且与送粉器通过管路连通；以及定位机构，用于对待熔覆叶片进行定位。该叶片耐磨层激光熔覆装置采用激光熔覆代替手工氩弧焊进行耐磨层堆焊，使得耐磨层组织均匀、焊缝结合强度高，较传统的通过手工氩弧焊对叶片进行耐磨层熔覆的方法，减少了因焊工操作熟练度的不同所造成的耐磨层组织均匀性和焊缝结合强度差别大这一现象，提升了叶片耐磨层的一致性，使得低压涡轮工作叶片的一致性得到提升。
主权项:
1.一种叶片耐磨层激光熔覆装置，其特征在于，包括：激光器；送粉器，用于储存并输送熔覆粉末；熔覆头，与所述激光器通过光纤连接，且与所述送粉器通过管路连通；以及定位机构，用于对待熔覆叶片进行定位。
一种单晶高温合金透射电镜试样的表面处理方法
实质审查的生效专利号: CN115452539A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 韩啸;贺瑞军;孔令利;马润华;朱硕;王赟;郭凯宇
申请日期: 2022-10-14
公开日期: 2022-12-09
IPC分类:
G01N1/28
摘要:
本发明涉及检测分析技术领域，公开了一种单晶高温合金透射电镜试样的表面处理方法。该方法通过使用聚焦离子束在单晶高温合金样品特定选区进行预磨平，合适的磨平区域尺寸，离子束电压和电流之间的选择，可以显著降低样品表面粗糙度，并使减少γ｀相腐蚀坑数目，弱化γ与γ｀相之间的高度差异，从而最大程度避免样品在减薄或提取过程中出现的窗帘效应，获得更好的高分辨像透射效果。利用本发明可以更加稳定的制备出薄区平整，已于观测的高分辨透射样品，对含有γ和γ｀相的单晶高温合金的金属材料高分辨透射样品的制备具有重要的借鉴意义。
主权项:
1.一种单晶高温合金透射电镜试样的表面处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤；步骤1、机械加工打磨在单晶高温合金晶粒生长方向进行垂直切割得到具有切割平面的单晶高温合金试样；通过摩擦的方法对所述切割平面进行打磨，之后再对所述切割平面进行抛光得到具有镜面的单晶高温合金试样；步骤2、表面腐蚀通过腐蚀液对所述镜面进行腐蚀，使得所述镜面与腐蚀液进行充分接触，所述腐蚀液对单晶高温合金的枝晶干γ｀相腐蚀速率高于对单晶高温合金的枝晶间γ｀相的腐蚀速率；通过腐蚀，使得在镜面位置的枝晶干和枝晶间的γ相能够保留，同时γ｀相被充分腐蚀；腐蚀使得镜面位置的枝晶干和枝晶间之间为微观起伏状态，镜面腐蚀为粗糙表面；步骤3、Ga离子束打磨通过Ga离子束对腐蚀后的粗糙表面进行照射，所述Ga离子束的电压在16kV～30kV，所述Ga离子束的电流与在镜面上的照射面积之比为5～9：400，电流单位为nA，照射面积单位为μm2；通过Ga离子束的照射使得粗糙表面的粗糙化降低；步骤4、在经过Ga离子束照射的位置进行取样，用于透射电镜观察。
一种评价单晶高温合金杂晶形成倾向性的方法
实质审查的生效专利号: CN115446291A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李嘉荣;王志成;杨万鹏;刘世忠;王效光
申请日期: 2022-10-12
公开日期: 2022-12-09
IPC分类:
G01N33/204
摘要:
本发明提供了一种评价单晶高温合金杂晶形成倾向性的方法，其设计了一种具有多个缘板平台的初始试样，按照精密熔模铸造的方法制备了单晶高温合金试样，根据试样上产生杂晶的缘板平台数量来评价单晶高温合金杂晶形成倾向性，或评价定向凝固工艺参数对单晶高温合金杂晶形成倾向性的影响。本申请提供的评价方法在浇注完获得铸态试样后就可以进行杂晶形成倾向性的评价，不需热处理及其它检测手段，方法操作简单，快捷高效，节省时间和成本。
主权项:
1.一种评价单晶高温合金杂晶形成倾向性的方法，包括以下步骤：A)设计具有多个缘板平台的初始试样，所述缘板平台沿着定向凝固方向对称分布于所述初始试样两侧；B)采用精密熔模铸造的方法，在定向凝固工艺参数下按照所述初始试样制备不同成分的单晶高温合金试样；C)统计所述单晶高温合金试样上产生杂晶的缘板平台数量，根据所述产生杂晶的缘板平台数量评价单晶高温合金杂晶形成的倾向性；或B＇)采用精密熔模铸造的方法，在不同的定向凝固工艺参数下按照所述初始试样制备单晶高温合金试样；C＇)统计所述单晶高温合金试样上产生杂晶的缘板平台数量，根据所述产生杂晶的缘板平台数量评价定向凝固工艺参数对杂晶形成倾向性的影响。
一种双冠粉末高温合金叶片坯料的成形方法
实质审查的生效专利号: CN115570137A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 陈由红;马星宇;姜涛;方爽
申请日期: 2022-10-12
公开日期: 2023-01-06
IPC分类:
B22F5/04
摘要:
本发明是一种双冠粉末高温合金叶片坯料的成形方法，该方法中，叶身部位和叶冠部位均是采用一套模具的两套动作完成成形，叶冠部位固化成形后，利用高压扭转，带动叶身部位的扭转，配合模具成形叶身部位，使叶身部位的组织得到了进一步优化，另外，通过模具与叶冠部位的摩擦力完成扭转，在摩擦力的作用下，叶冠部位表面间接完成了表面强化，晶粒组织进一步细化，并且实现了表层组织5?10mm深度的塑性变形，优化了叶片性能。本发明方法不仅能够实现高温合金叶片粉末冶金一次成型，而且能够实现叶片性能多样化，避免多次热处理。
主权项:
1.一种双冠粉末高温合金叶片坯料的成形方法，其特征在于：该成形方法的步骤如下：步骤一、成形模具准备该成形方法用的模具包括叶片成形包套(2)和位于其两侧同轴的叶冠成形包套(3)，叶冠成形包套(3)能够绕该轴转动，在叶片成形包套(2)和叶冠成形包套(3)周围设置有加热用感应线圈(4)，在叶片成形包套(2)的上、下方设置有叶身成形上模(5)、叶身成形下模(1)，叶身成形上模(5)、叶身成形下模(1)能够垂直于所述轴向作相向进给运动；步骤二、叶身部位固化将400目的高温合金粉末通过叶片成形包套(2)两端的通道输送到叶片成形包套(2)内，再将200目的高温合金粉末通过叶片成形包套(2)两端的通道输送到叶冠成形包套(3)内，启动叶片成形包套(2)周围的感应线圈(4)，待温度达到1000～1150℃时，使叶身成形下模(1)和叶身成形上模(5)分别向上、向下运动，对叶片成形包套(2)进行压制，压力为700～1000MPa，保温保压1～1.5h，然后将叶片成形包套(2)部位的温度降至500～700℃，同时，叶身成形下模(1)和叶身成形上模(5)保持不动；步骤三、叶冠部位固化启动叶冠成形包套(3)周围的感应线圈(4)，待温度达到1000～1150℃时，施加700～1000MPa的压力，对叶冠成形包套(3)进行压制，使叶冠成形包套(3)呈收缩状并向心变形，保温保压1～1.5h，然后将叶冠成形包套(3)部位的温度降至800～900℃，同时保持其形态不变；步骤四、叶冠部位扭转和叶身部位成形将叶片成形包套(2)和叶冠成形包套(3)部位的压力降至100～300MPa，然后使叶片成形包套(2)两侧的叶冠成形包套(3)分别进行顺时针、逆时针旋转，同时，叶身成形下模(1)和叶身成形上模(5)分别向下、向上运动，但仍使叶身成形下模(1)和叶身成形上模(5)与发生扭转的叶片成形包套(2)保持接触，并控制该接触压力在100～300MPa范围内，使叶片成形包套(2)内的叶身部位在两个叶冠成形包套(3)的反向旋转过程中成形，成形结束后停止旋转，感应线圈(4)停止工作；步骤五、叶片成形后的处理叶片成形包套(2)和叶冠成形包套(3)冷却至室温后，取出，经过吹砂打磨后，得到双冠粉末高温合金叶片坯料。
一种评价单晶高温合金雀斑形成倾向性的方法
实质审查的生效专利号: CN115586317A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 李嘉荣;王志成;杨万鹏;刘世忠;王效光
申请日期: 2022-10-12
公开日期: 2023-01-10
IPC分类:
G01N33/2045
摘要:
本发明提供了一种评价单晶高温合金雀斑形成倾向性的方法，其设计了一种具有多个横截面的阶梯试样，按照精密熔模铸造的方法制备了单晶高温合金试样，根据试样上产生雀斑链的数量来评价单晶高温合金雀斑形成倾向性，或评价定向凝固工艺参数对单晶高温合金雀斑形成倾向性的影响。本申请提供的评价方法在浇注完获得铸态试样后就可以进行雀斑形成倾向性的评价，不需热处理及其它检测手段，方法操作简单，快捷高效，节省时间和成本。
主权项:
1.一种评价单晶高温合金雀斑形成倾向性的方法，包括以下步骤：A)设计横截面为正方形的具有多个阶梯的阶梯试样；所述阶梯试样的横截面沿定向凝固方向突变；B)按照精密熔模铸造方法，在定向凝固工艺参数下按照所述阶梯试样制备不同成分的单晶高温合金试样；C)统计所述单晶高温合金试样上的雀斑链数量，根据所述雀斑链数量评价单晶高温合金试样雀斑形成的倾向性；或，B＇)按照精密熔模铸造方法，在不同定向凝固工艺参数下按照所述阶梯试样制备单晶高温合金试样；C＇)统计所述单晶高温合金试样上的雀斑链数量，根据所述雀斑链数量评价定向凝固工艺参数对雀斑形成的倾向性。
一种粉末高温合金盘件坯料的一体化成型装置及方法
实质审查的生效专利号: CN115921860A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 方爽;陈亚琴;姜涛;马星宇
申请日期: 2022-10-12
公开日期: 2023-04-07
IPC分类:
B22F5/00
摘要:
本发明是一种粉末高温合金盘件坯料的一体化成型装置及方法，该方法与目前粉末高温合金锻坯制备技术中的“热等静压+锻造”及“粉末直接锻造”两种技术不同，“热等静压+锻造”及“粉末直接锻造”两种技术均需要在粉末锭的基础上开展，而本发明技术方案不需要单独制备出粉末锭，粉末输送和粉末压制在一套装置中同步完成，所以在锻造过程中也就不需要对粉末锭输粉管进行保护，该保护的作用是防止漏气以避免影响微观结构。本发明技术方案不仅能够实现粉末高温合金盘件的整体成形，而且能够提高材料利用率，提高成形效率。
主权项:
1.一种粉末高温合金盘件坯料的一体化成型装置，其特征在于：该装置包括一个左金属粉末罐(5)和一个右侧金属粉末罐(18)，通过上支架(2)和下支架(3)固定在基座(1)上，左金属粉末罐(5)和右侧金属粉末罐(18)上方安装有加压器(6)，通过加压器(6)能够向左金属粉末罐(5)和右侧金属粉末罐(18)内的金属粉末加压，左金属粉末罐(5)和右侧金属粉末罐(18)下方的金属粉末通过下滤网(17)进入金属弹簧管(4)，金属弹簧管(4)内的金属粉末通过安装在混合筒(15)顶部的输粉盘(13)和上滤网(14)进入混合筒(15)，混合筒(15)的下方嵌入在定位台(9)内，定位台(9)外面包裹着下端盖(8)，混合筒(15)的上方嵌入在上端盖(12)内，下端盖(8)和上端盖(12)的外缘轮廓形状、尺寸相同，混合筒(15)的侧面包围着环状的限位台(11)，限位台(11)能够相对混合筒(15)的中心轴作向心或离心运动，限位台(11)内装加热管(10)，下端盖(8)嵌在模座(7)内，模座(7)下方有旋转台(16)，旋转台(16)能够带动模座(7)、下端盖(8)、定位台(9)、混合筒(15)及混合筒(15)侧面包围的限位台(11)、上端盖(12)一起旋转，上端盖(12)能够沿混合筒(15)的中心轴向上或向下移动，实现对混合筒(15)施压向下的压力。
一种基于激光粉末床熔融增材制造技术的火焰筒制造方法
实质审查的生效专利号: CN115475958A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 刘伟;吴宇;张学军;熊华平;孙兵兵;高超
申请日期: 2022-09-02
公开日期: 2022-12-16
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明属于航空发动机制造技术领域，涉及一种基于激光粉末床熔融增材制造技术的火焰筒制造方法；所述方法首先对建立的火焰筒三维数模进行预处理：在火焰筒三维数模处理时对火焰筒数模添加支撑，支撑结构与火焰筒表面的接触位置即为冷却孔外表面所在位置；并且针对火焰筒三维数模外表面未被支撑结构覆盖的冷却孔位置添加余量，支撑和余量均为高度1～5mm圆柱体结构；然后对数模切片，利用激光粉末床熔融增材制造进行制备火焰筒；最后将支撑去除，并基于支撑和余量的位置进行冷却孔加工，完成火焰筒制造。采用独特的支撑及余量添加方案保证了火焰筒上小尺寸冷却孔的位置精度，满足复杂薄壁结构及小尺寸冷却孔的高质量、高精度、高效率制造。
主权项:
1.一种基于激光粉末床熔融增材制造技术的火焰筒制造方法，所述方法建立火焰筒的三维模型，其特征在于：首先对建立的火焰筒三维数模进行预处理：在火焰筒三维数模处理时对火焰筒数模添加支撑，支撑结构与火焰筒表面的接触位置即为冷却孔外表面所在位置；并且针对火焰筒三维数模外表面未被支撑结构覆盖的冷却孔的位置添加余量；然后对数模切片，利用激光粉末床熔融增材制造进行制备火焰筒；最后将支撑去除，并基于支撑和余量所在的位置进行冷却孔加工，完成火焰筒制造。
含夹杂物的粉末高温合金低周疲劳寿命的预测方法
发明专利权授予专利号: CN115034092A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 冯业飞;周晓明;邹金文;王旭青;罗学军
申请日期: 2022-08-09
公开日期: 2022-11-15
IPC分类:
G06F119/04
摘要:
本发明公开了一种含夹杂物的粉末高温合金低周疲劳寿命的预测方法，包括以下步骤：制备不含夹杂物的低周疲劳试样，开展不同应变幅下的粉末高温合金低周疲劳寿命测试，通过应变控制低周疲劳寿命测试和数据处理，建立粉末高温合金的Manson?Coffin公式；制备含夹杂物的低周疲劳试样，开展不同应变幅下的粉末高温合金低周疲劳寿命测试，建立夹杂物特征参数与粉末高温合金低周疲劳寿命的数学关系式；建立含夹杂物特征参数的粉末高温合金低周疲劳寿命的预测模型；基于夹杂物特征参数和应变幅进行粉末高温合金低周疲劳寿命预测。该方法建立了考虑夹杂物特征参数并包含裂纹萌生寿命的低周疲劳寿命的预测模型，使预测精度更高更精准。
主权项:
1.一种含夹杂物的粉末高温合金低周疲劳寿命的预测方法，其按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：制备不含夹杂物的低周疲劳试样，开展不同应变幅下的粉末高温合金低周疲劳寿命测试，通过应变控制低周疲劳寿命测试和数据处理，建立粉末高温合金的Manson-Coffin公式；步骤二：制备含夹杂物的低周疲劳试样，开展不同应变幅下的粉末高温合金低周疲劳寿命测试，建立夹杂物特征参数与粉末高温合金低周疲劳寿命的数学关系式；步骤三：建立含夹杂物特征参数的粉末高温合金低周疲劳寿命的预测模型；步骤四：基于夹杂物特征参数和应变幅进行粉末高温合金低周疲劳寿命预测。
基于增材制造技术的火焰筒修复方法
发明专利权授予专利号: CN115106716A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 吴宇;刘伟;熊华平;高超;秦仁耀
申请日期: 2022-07-20
公开日期: 2024-02-20
IPC分类:
B33Y80/00
摘要:
本发明公开了一种基于增材制造技术的火焰筒修复方法，包括以下步骤：在火焰筒内壁上设置垫片，将冷却孔贯穿火焰筒内壁的一端封堵住；向冷却孔贯穿火焰筒外壁的一端注入硅胶，使硅胶填充到冷却孔内；对火焰筒进行加热，以加速硅胶凝固；将凝固后的硅胶从冷却孔内取出，使用三维扫描仪对其进行测量，获得冷却孔的几何形状和尺寸信息；采用增材制造技术制备陶瓷复模；在火焰筒的待修复区开设坡口，并对其打磨和清洗；将陶瓷复模插入冷却孔内；采用直接能量沉积增材制造技术对火焰筒进行修复；从冷却孔内取出陶瓷复模，即完成修复过程。本发明解决了火焰筒增材制造修复过程中产生的变形开裂问题，满足了火焰筒的修复要求，提高了火焰筒的使用寿命。
主权项:
1.一种基于增材制造技术的火焰筒修复方法，按照先后顺序包括以下步骤：步骤一：确定火焰筒的待修复区，以待修复区的中心为基准，沿着径向向外一定区域范围作为预处理区；步骤二：在预处理区的火焰筒内壁上设置垫片，将冷却孔贯穿火焰筒内壁的一端封堵住；步骤三：向冷却孔贯穿火焰筒外壁的一端注入硅胶，使硅胶填充到冷却孔内，相邻两个冷却孔为一组，位于两个冷却孔之间的火焰筒的外表面涂覆硅胶；步骤四：将冷却孔内填充了硅胶、外表面涂覆了硅胶的火焰筒和垫片整体进行加热，以加速硅胶凝固；步骤五：将凝固后的硅胶从火焰筒的冷却孔内和外表面上取下来，相邻两个冷却孔及其之间的火焰筒外表面为一组，使用三维扫描仪对从冷却孔内取出的硅胶进行测量，获得冷却孔的几何形状和尺寸信息；步骤六：根据冷却孔的几何形状和尺寸信息建立相应的增材制造CAD数字模型，并采用增材制造技术制备陶瓷复模；步骤七：在火焰筒的待修复区开设坡口，并对坡口进行打磨和清洗；步骤八：将陶瓷复模插入取出硅胶的冷却孔内；步骤九：采用直接能量沉积增材制造技术，通过高能束热源熔化粉末或丝材的方式对火焰筒的待修复区进行修复，修复结束后通过机加工方式去除余量；步骤十：从冷却孔内取出陶瓷复模，即可完成基于增材制造技术的火焰筒修复。
耐热铝硅合金材料、制造方法及耐热铝硅合金铸件
发明专利权授予专利号: CN114875280A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 洪润洲;张喆;左强;赵鹏
申请日期: 2022-07-07
公开日期: 2022-10-28
IPC分类:
C22C21/02
摘要:
本发明公开了一种耐热铝硅合金材料、铸造方法及耐热铝硅合金铸件，按照重量分数计，包括如下组分：Si：7.0～8.0%，Cu：1.8～2.0%，Mn：0.3～0.5%，Mg：0.4～0.6%，Ti：0.15～0.3%，B：0～0.07%，余量为铝；其中杂质成分不超过0.15%。本发明通过在铸造铝硅合金中添加Cu、Mn元素并对合金成分进行优化，提高了合金的高温性能，耐热温度高达到250℃，能够在保持合金良好铸造工艺性同时，又具有良好的耐热性能，且合金在高温时的瞬时拉伸性能优异，均高于已有铸造Al?Si合金的高温性能。
主权项:
1.一种耐热铝硅合金材料，其特征在于，按照重量分数计，包括如下组分：Si：7.0～8.0%，Cu：1.8～2.0%，Mn：0.3～0.5%，Mg：0.4～0.6%，Ti：0.15～0.3%，B：0～0.07%，余量为铝；其中杂质成分不超过0.15%。
一种降低金属基复合材料成型温度的制备方法
发明专利权授予专利号: CN115074644A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-20
IPC分类:
C23C14/18
摘要:
本发明属于金属基复合材料研究领域，具体涉及一种连续纤维增强钛基复合材料降低成型温度的制备方法。采用优化金属先驱丝最外层涂层性能的方法，包括采用优化涂层种类等途径，提高最外层涂层的韧性及变形能力，从而降低钛基复合材料成型温度，从整体优化钛基复合材料的微观组织及力学性能等。采用该方法既可以实现钛基复合材料的致密化成型，同时可降低复合材料的成型温度，从而控制界面反应程度，实现界面反应和致密化的协同调控，进而优化钛基复合材料的综合力学性能。
主权项:
1.一种连续纤维增强钛基复合材料降低成型温度的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1)平行设置磁控溅射的A靶材和B靶材，溅射基体材质为钛合金，A靶材和B靶材均为多对靶设置；A靶材和B靶材的材质均为钛合金材质；将带涂层的连续SiC纤维缠绕至磁控溅射转轮上，将缠绕后的所述转轮安装到磁控溅射设备中用于钛合金涂层的沉积；步骤2)开启所有A靶材对靶进行溅射沉积，溅射环境抽真空至压强2×10-3Pa，通入溅射气体氩气；之后间隔1min～5min停止一对A靶材溅射同时开启一对B靶材溅射，直至所有B靶材开启，再保持溅射10min～30min；步骤3)停止所有靶材溅射，并在氩气保护氛围下，保持压强；待溅射环境温度冷却至100℃以下后，取出钛合金先驱丝，并裁剪成束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于锻件套筒内，并由封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；所述锻件套筒与封盖均与A靶材材质相同；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后待设备温度降至200℃以下出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法
发明专利权授予专利号: CN115074686A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-20
IPC分类:
C23C14/18
摘要:
本发明涉及一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法，该复合材料的制备方法包括采用两种不同成分的钛铝靶材，以连续SiC纤维为增强体，采用物理气相沉积的方法在纤维表面沉积成分相近且交替错位排列的TiAl合金涂层，然后通过热等静压或者热压的方法实现不同成分TiAl之间的扩散融合，形成成分连续变化的梯度TiAl涂层，从而实现抗开裂TiAl基复合材料的制备。本发明在保证复合材料基体为TiAl金属间化合物的前提下，可以有效地缓解单一TiAl涂层在成型过程中产生的热残余应力，阻止裂纹在基体中的萌生和扩展，使TiAl基体的高温力学性能优势得到良好的发挥。
主权项:
1.一种TiAl基复合材料抗开裂的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤1)将两对Ti-aAl(at.％)靶材和两对Ti-bAl(at.％)靶材分别平行放置于磁控溅射设备中，Ti-aAl靶材与Ti-bAl靶材之间间隔交替等间距放置；通过缠绕机将带涂层的连续SiC纤维缠绕至沉积用转轮上，并将所述转轮放置于物理气相沉积设备中用于钛合金涂层的沉积；物理气相沉积设备具有对靶设置；步骤2)同时开启两对Ti-aAl(at.％)靶材和两对Ti-bAl(at.％)靶材，转动转轮使得SiC纤维表面涂覆为Ti-aAl与Ti-bAl的交替层，沉积总厚度为1μm～25μm；步骤3)完成沉积后，待沉积环境温度冷却至100℃以下，取出制备的Ti-Al先驱丝，并裁剪并拢成Ti-Al先驱丝束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于Ti-bAl锻件套筒内，并由Ti-bAl钛合金封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后冷却出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法
发明专利权授予专利号: CN115094353A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 李虎; 王宝; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-23
IPC分类:
C23C14/18
摘要:
本发明涉及金属基复合材料研究领域，具体涉及基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法。采用优化金属先驱丝最外层涂层性能的方法，包括采用优化涂层工艺，提高最外层涂层的韧性及变形能力，从而降低钛基复合材料成型温度，从整体优化钛基复合材料的微观组织及力学性能等。采用该方法既可以实现钛基复合材料的致密化成型，同时可降低复合材料的成型温度，从而控制界面反应程度，实现界面反应和致密化的协同调控，进而优化钛基复合材料的综合力学性能。
主权项:
1.基于偏压的降低钛基复合材料成型温度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)平行设置磁控溅射的磁控靶材，溅射基体材质为钛合金，靶材为多对靶设置；靶材材质为钛合金材质；将带涂层的连续SiC纤维缠绕至磁控溅射转轮上，将缠绕后的所述转轮安装到磁控溅射设备中用于钛合金涂层的沉积；步骤2)开启所有对靶进行溅射沉积，溅射环境抽真空至压强2×10-3Pa，通入溅射气体氩气；控制溅射压强为0.4～2Pa，温度25～500℃，溅射偏压为-50～-500V，溅射电流为1～15A，当沉积厚度达到aμm时，改变溅射偏压为0V～-80V，沉积厚度增加为bμm后结束溅射，其中10≤a≤30μm，1≤b≤10μm，5≤a/b≤15；步骤3)停止所有靶材溅射，并在氩气保护氛围下，保持压强；待溅射环境温度冷却至100℃以下后，取出钛合金先驱丝，并裁剪成束丝；步骤4)将Ti-Al先驱丝束丝放置于锻件套筒内，并由封盖真空封装所述Ti-bAl锻件套筒，压强小于5Pa；所述锻件套筒与封盖均与靶材材质相同；步骤5)对真空封装的锻件套筒进行热等静压，根据Ti-bAl钛合金的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后待设备温度降至200℃以下出炉获得毛坯料；步骤6)将所述毛坯料加工为所需的试样或零件。
纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法
发明专利权授予专利号: CN115096811A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 王敏涓; 黄浩; 解川; 李虎; 黄旭
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-23
IPC分类:
G01N1/28
摘要:
本发明涉及纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法，所述凸块用于模拟纤维增强MMC中经过沉积后的芯部，所述凹块用于模拟包套，在凸块上涂覆相应涂层后与凹块组合为试样毛坯，通过热等静压等纤维增强MMC材料制备工艺以及机械加工，制备金属基复合材料中涂层与锻件结合强度测试的试样。本发明提供了芯部涂层与包套壁接触界面结合强度测试方法，解决目前无法准确测试该界面强度的现状，获得该结合界面的界面结合强度，为连续纤维增强金属基复合材料构件的设计提供必要的数据支持。
主权项:
1.纤维增强MMC中芯部与包套壁之间界面结合强度测试方法，其特征在于，如下步骤：步骤1)将金属基复合材料的锻件包套，将锻件材料加工为凸凹配合的两个块材，所述锻件材料的材质与加金属基复合材料的锻件包套相同；凸块的前端凸出部为圆柱体，凹块的内凹部为圆柱槽；所述圆柱体与所述圆柱槽为形状配合，且存在间隙；所述凸块用于模拟纤维增强MMC中经过沉积后的芯部，所述凹块用于模拟包套；步骤2)通过物理气相沉积工艺，对所述圆柱体的圆柱面沉积金属涂层；步骤3)将沉积有涂层的凸块与凹块进行插接组合，沿着凸块与凹块之间的对接缝进行抽真空焊接形成纤维增强MMC模拟件；步骤4)对纤维增强MMC模拟件进行热等静压，根据金属的相变温度以及高温力学性能设定热等静压的保温温度、保温压力以及保温时间，热等静压完成后降温出炉；步骤5)对纤维增强MMC模拟件进行切削加工，在对应凸块与凹块对接位置进行径向切削形成环槽，所述环槽的内径小于凸块的所述圆柱体的外径；同时在对应凹块地底部进行轴向切削形成中心圆槽，轴向切削的深度达到凸块的所述圆柱体，且所述圆槽内径大于凸块的所述圆柱体的外径，且所述圆槽的槽深大于凹块的底部厚度；步骤6)将加工后的纤维增强MMC模拟件的对应凸块与凹块的部分分别固定在拉伸测试设备的两个施力端进行强度测试，通过拉伸力能够检测出所述凸块与凹块之间的金属涂层结合强度。
一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法
发明专利权授予专利号: CN115127963A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 岳晓岱
申请日期: 2022-06-27
公开日期: 2022-09-30
IPC分类:
G01N13/00
摘要:
本发明涉及一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法，步骤包括：根据待研究的多组元高温合金成分特点设计高温合金成分，按设计成分制备高温合金并进行均匀化热处理；将完成均匀化热处理的高温合金与待重点研究的合金元素的纯物质制成扩散偶，进行扩散热处理，使用完成扩散热处理的试样计算合金元素的互扩散参量；将完成扩散热处理的扩散偶试样进行时效热处理，使用完成时效热处理的试样计算热力学参量。本发明可快速获取多组元高温合金中每种合金元素在特定合金体系中的互扩散参量，以及在较宽的元素浓度范围多组元高温合金热力学参量，研究对象不受合金元素种类和数量限制，结果可直接用于所研究的合金体系，研究效率高。
主权项:
1.一种多组元高温合金体系元素互扩散和相变规律的研究方法，其特征在于：所述的研究方法步骤包括：(1)合金制备：根据研究需求设计合金成分，按照所设计的成分配料、熔炼，并进行均匀化热处理，确保合金元素在合金中均匀分布；(2)选取纯金属材料：准备待研究的合金元素对应的单质块体材料；(3)制成扩散偶：均匀化热处理后的合金与纯金属制成扩散偶，至于待进行扩散规律研究所对应的温度下进行扩散热处理；(4)得到互扩散规律：测试(3)完成扩散热处理的扩散偶试样扩散层中微区成分随位置深度的变化，计算获得扩散热处理温度对应的每种合金元素扩散动力学参量，获得不同浓度梯度的微区成分的扩散规律；(5)得到相变规律：将(3)完成扩散热处理的扩散偶试样置于待研究相变规律的温度下进行时效热处理；测试完成时效热处理的扩散偶试样扩散层中微区成分及其对应的合金组织，分析扩散层对应成分范围内的热力学参量，得到相变规律。
变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置及其方法
发明专利权授予专利号: CN115029534A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 陈阳; 田高峰
申请日期: 2022-06-24
公开日期: 2022-09-09
IPC分类:
C21D9/28
摘要:
本发明公开了一种变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置及其方法，该装置包括旋转风冷平台、变截面辐射吸热块和两台可调节风量式风机。该方法包括以下步骤：根据需要固溶冷却的变截面镍基高温合金轴类件的形状和尺寸，选定与其匹配的变截面辐射吸热块、两台风机的放置位置、两台风机的转速；将轴类件放入热处理炉中进行固溶处理，固溶处理结束后，将轴类件取出并转移至固溶冷却装置上，对其进行冷却处理；将轴类件放入热处理炉中进行时效处理。本发明能够实现根据轴类件轴部与轴颈部的复杂结构有针对性的制定固溶冷却方案，可有效提高轴类件各个部位的组织均匀性和力学性能均匀性，降低残余应力，满足先进发动机对轴类件的冶金质量要求。
主权项:
1.一种变截面镍基高温合金轴类件的固溶冷却装置，包括旋转风冷平台、水平风机和倾斜风机，其特征在于：所述旋转风冷平台的中心位置垂直设置吸热块承载支柱，所述旋转风冷平台靠近边缘的位置沿周向垂直设置轴类件承载支柱，所述吸热块承载支柱和所述轴类件承载支柱的高度相同；所述吸热块承载支柱的上方安装变截面辐射吸热块。
一种降低激光选区熔化AlSi10Mg合金残余应力的方法
实质审查的生效专利号: CN114959519A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 唐鹏钧;李沛勇;陈冰清;王建国;闫泰起;陈军洲
申请日期: 2022-06-10
公开日期: 2022-08-30
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明提供了一种降低激光选区熔化AlSi10Mg合金残余应力的方法，属于增材制造材料技术领域。本发明通过将沉积态AlSi10Mg合金随炉从室温下冷却至?110～?130℃保温0～30min后，再放入110～130℃的空气循环热处理炉中保温50～70min。使激光选区熔化AlSi10Mg合金沉积态的残余应力降低67.5％～71.4％，同时抗拉强度和屈服强度与沉积态基本相当。与通过退火处理的方法去除激光选区熔化AlSi10Mg合金的残余应力相比，本发明的方法可以显著降低激光选区熔化AlSi10Mg合金残余应力的同时还能保持AlSi10Mg合金的室温强度(如抗拉强度和屈服强度)，有效避免了传统的去应力退火工艺导致的强度损失问题。本发明的方法属于一种新型的适用于激光选区熔化AlSi10Mg合金的热处理技术。
主权项:
1.一种降低激光选区熔化AlSi10Mg合金残余应力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：将沉积态合金AlSi10Mg在室温下置于冷处理设备中，通入液氮将沉积态AlSi10Mg合金随炉从室温下连续降温冷却至-110～-130℃保温0～30min后取出；步骤2：取出后将沉积态合金AlSi10Mg合金再放入110～130℃的空气循环热处理炉中保温50～70min，空冷至室温。
CoCrMo合金、其制备方法及其用途
发明专利权授予专利号: CN114703403A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 张明军;吴文津;杨小薇
申请日期: 2022-06-07
公开日期: 2023-01-24
IPC分类:
C22C19/07
摘要:
本发明提供一种CoCrMo合金、其制备方法及其用途，属于合金制备技术领域。该合金各组分的质量百分含量包括：C：0.10～0.35%，Cr：26.5～30.0%，Mo：4.5～7.0%，Ni：0.5～1.0%，Fe：0.5～1.0%，Mn：0.5～1.0%，Si：0.5～1.0%，N：0.1～0.2%，Co为余量。该合金的铸件的制备方法包括以下步骤：按照各组分的质量百分含量获取合金元素和中间合金；合金元素和中间合金经过熔炼后，得到待浇注母合金锭；待浇注母合金锭经过铸造成型和后处理，得到CoCrMo合金的人工植入物铸件。该铸件本体取样室温抗拉强度、屈服强度、延伸率好，且稳定，可以满足批量生产CoCrMo合金人工植入物的需求。
主权项:
1.一种CoCrMo合金，其特征在于，各组分的质量百分含量包括：C：0.10～0.35%，Cr：26.5～30.0%，Mo：4.5～7.0%，Ni：0.5～1.0%，Fe：0.5～1.0%，Mn：0.5～1.0%，Si：0.5～1.0%，N：0.1～0.2%，Co为余量。
高强抗蠕变高温合金及其制备方法
发明专利申请公布后的驳回专利号: CN114737084A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 彭子超;王旭青;汤悦;罗学军;刘健;徐欢;马国君
申请日期: 2022-06-07
公开日期: 2022-07-12
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明提供一种高强抗蠕变高温合金及其制备方法，属于冶金技术领域。该合金各组分的质量百分含量分别包括：Cr：10.00%?12.00%，Co：12.00%?18.00%，W：5.50%?7.50%，Mo：1.50%?3.50%，Al：3.00%?4.20%，Ti：3.00%?4.20%，Nb：1.00%?2.20%，Ta：0.40%?1.50%，C：0.01%?0.04%，B：0.01%?0.04%，Zr：0.09%?1.20%，Hf＜0.10%，余量为Ni，其中，所述高温合金中γ’相形成元素Al、Ti、Nb和Ta的总质量百分含量为：9.5%≤(Al+Ti+Nb+Ta)≤10.3%；所述高温合金中γ’相质量百分含量为50%~55%；所述高温合金中Al和Ti的质量比为：0.9≤(Al/Ti)≤1.0。该方法能够制得该合金及其盘件。该合金的盘件能够满足未来航空涡轴发动机对耐高温、高强度和抗蠕变性能的需求。
主权项:
1.一种高强抗蠕变高温合金，其特征在于，各组分的质量百分含量分别包括：Cr：10.00%-12.00%，Co：12.00%-18.00%，W：5.50%-7.50%，Mo：1.50%-3.50%，Al：3.00%-4.20%，Ti：3.00%-4.20%，Nb：1.00%-2.20%，Ta：0.40%-1.50%，C：0.01%-0.04%，B：0.01%-0.04%，Zr：0.09%-1.20%，Hf ＜0.10%，余量为Ni，其中，所述高强抗蠕变高温合金中，γ’相形成元素Al、Ti、Nb和Ta的总质量百分含量为：9.5%≤(Al+Ti+Nb+Ta) ≤10.3%；所述高强抗蠕变高温合金中γ’相质量百分含量为50%~55%；所述高强抗蠕变高温合金中Al和Ti的质量比为：0.9≤(Al/Ti)≤1.0。
改善铸造用高Nb-TiAl合金力学性能的热调控方法
发明专利权授予专利号: CN114921735A
申请人: 中国航发北京航空材料研究院
发明人: 宗骁;冯新;赵红霞;冯芝华;丁贤飞;南海
申请日期: 2022-06-02
公开日期: 2022-11-18
IPC分类:
C22F1/18
摘要:
本发明是一种改善铸造用高Nb?TiAl合金力学性能的热调控方法，该方法包括以下步骤：(1)制备新型合金铸锭；(2)确定α相变温度；(3)热等静压处理；(4)时效热处理。本发明的热调控方法良好地控制了铸造用颗粒增强高Nb?TiAl合金基体组织演变过程，促进细小碳化物在基体组织均匀弥散析出，有效改善铸造用颗粒增强高Nb?TiAl合金室温力学性能。经本发明处理后该合金的抗拉强度为471.6MPa～700.1MPa，断后延伸率为0～0.51％，可满足高Nb?TiAl合金的航空航天应用指标，具有推广价值。
主权项:
1.一种改善铸造用高Nb-TiAl合金力学性能的热调控方法，其特征在于：该热调控方法的步骤为：步骤一、制备高Nb-TiAl合金铸锭：将海绵钛、高纯铝、纯硅粉、碳化钛粉、铝铌中间合金、铝钛硼中间合金原料按配比称取后混合均匀，在压力机上压制成电极块，将电极块放入真空自耗电极熔炼炉中进行熔炼，并浇注到水冷铜坩埚中，随炉冷却得到一次合金铸锭，将一次合金铸锭置于水冷铜坩埚真空感应熔炼内进行第二次熔炼，并浇注到陶瓷型壳模具中，经吹砂清壳后得到高Nb-TiAl合金铸锭；步骤二、确定α相变温度：在高Nb-TiAl合金铸锭上切取体积为1cm3的试样，根据相图初步确定α相变温度测试的起始温度和最高温度区间，然后自起始温度开始每间隔5℃使用一个试样进行α相变温度测试，测试过程中保温30min，然后放入25℃水中淬火，直至测试到最高温度，而后对每个试样金相组织进行观察，最终确定高Nb-TiAl合金铸锭α相变温度；步骤三、热等静压处理：将步骤一得到的高Nb-TiAl合金铸锭放入热等静压炉中，充入氩气，在步骤二测定的α相变温度以下10℃～30℃和140MPa～180MPa的压力下保温保压2h～6h，得到热等静压高Nb-TiAl合金；步骤四、时效热处理：将步骤三得到的热等静压高Nb-TiAl合金置于真空管式热处理炉中，充入氩气，以10℃/min～20℃/min的升温速率由室温加热至750℃～950℃，然后在750℃～950℃的温度条件下保温12h～48h，而后随炉冷却至室温，得到碳化物均匀弥散分布的高Nb-TiAl合金。
金属粉末专利分析
材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
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B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) •
C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) •
B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)