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持续更新中专利搜索结果 关键词: "中国科学院金属研究所"
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基于SLM的锆基非晶合金自膨胀主动脉覆膜支架的制备方法
发明专利权授予专利号: CN115255390A
申请人: 中国人民解放军北部战区总医院; 中国科学院金属研究所
发明人: 王效增; 柏春光; 张宏伟; 张志强; 李雕峰; 杨锐
申请日期: 2022-09-26
公开日期: 2022-11-01
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明适用于覆膜支架技术领域，公开了一种基于SLM的锆基非晶合金自膨胀主动脉覆膜支架的制备方法，包括以下步骤：步骤一、锆钛铜铝合金母合金铸锭的制备；步骤二、制备锆钛铜铝母合金粉体；步骤三、通过SLM技术制备支架预制体；步骤四、将制备得到的支架预制体放入电解抛光液中进行电化学抛光去除残余应力和表面毛刺；步骤五、将覆膜套在支架预制体的外部，缝合固定，制成锆基非晶合金自膨胀式抗核磁主动脉覆膜支架。本发明可以充分发挥非晶合金高强度和高弹性变形方面的优势，解决了支架针对胸、腹主动脉疾病服役情况时柔韧性差、变形恢复能力不足的问题，制备工艺简单、成本低，且可在磁场环境下使用。
主权项:
1.基于SLM的锆基非晶合金自膨胀主动脉覆膜支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、锆钛铜铝合金母合金铸锭的制备；步骤二、制备锆钛铜铝母合金粉体；步骤三、通过SLM技术制备支架预制体；步骤四、将制备得到的支架预制体放入电解抛光液中进行电化学抛光去除残余应力和表面毛刺；步骤五、将覆膜套在支架预制体的外部，缝合固定，制成锆基非晶合金自膨胀式抗核磁主动脉覆膜支架。
一种超长高温合金表面细晶工作叶片的浇注系统
实质审查的生效专利号: CN115555518A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 徐福涛;孟杰;王猛;王亮;邹明科;朱嘉;杨金侠;于金江;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2022-09-13
公开日期: 2023-01-03
IPC分类:
B22C9/22
摘要:
本发明涉及高温合金熔模精密铸造领域，具体为一种超长高温合金表面细晶工作叶片的浇注系统。工作叶片的叶身细长，叶身长度为200mm～1000mm，叶身宽度为25mm～150mm，工作叶片为带冠结构或不带冠结构，采用顶注+侧注式浇注系统进行叶片的熔铸成型。本发明可以改善工作叶片在浇注过程中合金液的流动，形成顺序充型、顺序凝固，同时确保在有效补缩距离内对工作叶片的叶身进行充分补缩，并且利用局部缩颈等结构降低浇注系统中直浇道与叶片之间的凝固、冷却收缩差，减少浇注过程中合金液的飞溅和裂纹的产生几率，可以解决超长高温合金表面细晶工作叶片在铸造过程中成型难、叶身疏松、表面柱状晶等难题。
主权项:
1.一种超长高温合金表面细晶工作叶片的浇注系统，其特征在于，工作叶片的叶身细长，叶身长度为200mm～1000mm，叶身宽度为25mm～150mm，工作叶片为带冠结构或不带冠结构，采用顶注+侧注式浇注系统进行叶片的熔铸成型。
一种增材修复用镍基高温合金材料及其应用
实质审查的生效专利号: CN115354194A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 刘纪德;樊大华;张志鹏;李金国
申请日期: 2022-09-06
公开日期: 2022-11-18
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明公开了一种增材修复用镍基高温合金材料及其应用，属于镍基高温合金零件增材修复技术领域。按重量百分含量计，该合金化学成分为：B：0.001?0.03％；C：0.005?0.055％；Cr：12?20％；Mo：2.0?3.0％；Nb：5?5.8％；Ti：0.4?1.2％；Al：1.8?2.3％；Fe：9?12％；Co：9?12％；W：0.5?1.5％；Ni为余量。该合金可作为进口IN718 plus等镍基高温合金零件增材修复用材料，可超声气体雾化法、旋转电极法等制成粉末增材产品，也可以采用锻造、轧制和拉丝等工艺加工成丝材产品，满足激光、电子束和电弧焊等不同增材修复方法要求。
主权项:
1.一种增材修复用镍基高温合金材料，其特征在于：该材料为镍基高温合金，按重量百分含量计，其化学成分为：B：0.001-0.03％；C：0.005-0.055％；Cr：12-20％；Mo：2.0-3.0％；Nb：5-6％；Ti：0.4-1.2％；Al：1.4-2.3％；Fe：9-12％；Co：9-12％；W：0.8-1.5％；Ni为余量。
差速摩擦挤压沉积固态增材制造机头、固态制造装置
发明专利权授予专利号: CN115091025A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 刘峰超;马宗义;肖伯律;倪丁瑞;薛鹏;张振
申请日期: 2022-07-28
公开日期: 2023-03-28
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明提供一种差速摩擦挤压沉积固态增材制造机头、固态制造装置，其中的固态增材制造机头包括：内旋转套筒，能够被驱动以第一转速旋转，内旋转套筒的第一通孔用于容置增材原料，且增材原料能够伴随内旋转套筒同步旋转；外旋转套筒，套装于内旋转套筒的外圆周侧，能够被驱动以第二转速旋转，第一转速与第二转速不相等；摩擦模具，连接于外旋转套筒的轴向第一端上。本发明增材原料跟随内旋转套筒同步旋转进而带动挤出孔挤出的软化材料相对于已沉积的沉积层或者待增材工件产生相对运动，增大了挤出材料的心部变形量，对所沉积材料的微观组织调控能力增强，被沉积材料外围和内部微观组织均匀、性能均匀，所制备工件能满足更苛刻的工业需求。
主权项:
1.一种差速摩擦挤压沉积固态增材制造机头，其特征在于，包括：内旋转套筒(1)，能够被驱动以第一转速旋转，所述内旋转套筒(1)构造有沿其轴向贯通其两端的第一通孔(11)，所述第一通孔(11)用于容置增材原料(100)，且所述增材原料(100)能够伴随所述内旋转套筒(1)同步旋转；外旋转套筒(2)，套装于所述内旋转套筒(1)的外圆周侧，能够被驱动以第二转速旋转，所述第一转速与所述第二转速不相等；摩擦模具(3)，连接于所述外旋转套筒(2)的轴向第一端上，其具有与所述内旋转套筒(1)的轴向第一端对应的挤出孔(31)以及围绕所述挤出孔(31)的孔口的摩擦面(32)，所述摩擦面(32)能够与所述增材原料(100)接触。
一种高温合金中碳化物溶解和析出形貌变化的检测方法
实质审查的生效专利号: CN115219534A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 宁礼奎;来永军;刘恩泽;祝洋洋;谭政;佟健;郑志
申请日期: 2022-07-21
公开日期: 2022-10-21
IPC分类:
G01N23/2251
摘要:
一种高温合金中碳化物溶解和析出形貌变化的检测方法，属于高温合金中析出相的研究领域。该检测方法是先对试样进行切割和去除氧化皮后，使试样表面包覆适当厚度的氧化铝和碱性硅溶胶的混合物层，然后将其试样放入管式炉中进行多次等温凝固实验，试样经过水冷之后，利用场发射扫描电镜观察碳化物的溶解和析出的情况，根据等温凝固实验中升温和降温温度变化，得到碳化物溶解和析出形貌变化，该方法可以简单且准确地观察碳化物溶解和析出的过程，对于认清碳化物的形成机理，探究B、Hf等元素改变碳化物形态的原因，充分发挥碳化物在合金中的作用尤为重要。
主权项:
1.一种高温合金中碳化物溶解和析出形貌变化的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：取样取待测定的高温合金，切割成试样，并去除试样表面的氧化皮，得到去除氧化皮的试样；S2：包覆氧化铝和碱性硅溶胶的混合物层按质量比，氧化铝粉：碱性硅溶胶＝1：(0.34～0.38)，将氧化铝粉和碱性硅溶胶混合，搅拌均匀，得到混合液；将混合液均匀涂挂在去除氧化皮的试样表面，进行加热烘干，再次重复涂挂、加热烘干，直至去除氧化皮的试样表面包覆一层厚度为3±1mm的氧化铝和碱性硅溶胶的混合物层，得到涂有氧化铝和碱性硅溶胶的混合物层的试样；S3：确定等温凝固温度范围使用差热分析法测高温合金的DSC曲线，根据DSC曲线，确定高温合金的固相线温度和液相线温度，选择(固相线温度-30℃的温度)～(液相线温度+30℃的温度)范围作为等温凝固温度范围，并以5～20℃的间隔确定等温凝固实验温度；S4：进行等温凝固实验在等温凝固实验温度中，分别进行升温保温和降温保温，取出，冷却，得到多个对应不同等温凝固实验温度的升温热处理后的试样和多个对应不同等温凝固实验温度的降温热处理后的试样；S5：腐蚀观察将多个对应不同等温凝固实验温度的升温热处理后的试样和多个对应不同等温凝固实验温度的降温热处理后的试样分别切分，对切面进行标准金相制样后，进行化学腐蚀显示出碳化物形貌，观察碳化物形貌，得到对应温度升温过程中碳化物溶解的形貌变化和温度降温过程中碳化物析出的形貌变化。
一种基于高效固液反应的向高温合金控释添加微量金属元素的方法
实质审查的生效专利号: CN115233011A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2022-07-14
公开日期: 2022-10-25
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种基于高效固液反应的向高温合金控释添加微量金属元素的方法。该方法包括以下步骤：(1)将确定成分的母合金或不同金属原料在真空感应熔炼炉中熔化，形成高温合金熔体；(2)将含有目标元素的添加剂释放到熔体表面；(3)待熔体表面稳定后保持熔炼气氛进行精炼过程，以保证目标元素按照设计成分施加到熔体中；(4)精炼结束后，将熔体温度调整到浇注温度，进行浇注。本发明以金属氧化物或碳酸盐等形式的添加剂的方式加入，添加剂在熔炼过程中与熔体在反应过程可控的条件下原位释放微量元素。整个过程通过熔体与添加剂高效的固液反应形式实现，原料利用效率高且元素含量可实现精确控制。
主权项:
1.一种基于高效固液反应的向高温合金控释添加微量金属元素的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将确定成分的母合金或不同金属原料在真空感应熔炼炉中熔化，形成高温合金熔体；(2)将含有目标元素的添加剂释放到熔体表面；(3)待熔体表面稳定后保持熔炼气氛进行精炼过程，以保证目标元素按照设计成分施加到熔体中；(4)精炼结束后，将熔体温度调整到浇注温度，进行浇注。
一种长寿命渗碳轴承钢及其制备方法
发明专利权授予专利号: CN115094327A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 张洋鹏;姜海昌;潘雪新;胡小锋;宋元元;陈胜虎;戎利建;李依依
申请日期: 2022-07-06
公开日期: 2024-03-26
IPC分类:
C22C38/44
摘要:
本发明公开了一种长寿命渗碳轴承钢及其制备方法，属于轴承钢生产技术领域。该渗碳轴承钢化学成分为：C 0.18?0.22％，Si 0.1?0.5％，Mn 0.5?0.8％，Cr 0.5?0.8％，Ni 1.6?2.1％，Mo 0.2?0.4％，V 0.08?0.12％，La 0.001?0.020％，Ce 0.001?0.04％，余量为铁和其他不可避免的残余元素。制备流程：熔炼→热加工→热处理。本发明通过在常规渗碳轴承钢中添加一定含量的混合稀土，对夹杂物进行变性处理，提高其疲劳寿命。同时，钢中还设计添加一定量的V，降低其原奥氏体晶粒尺寸、促使合金中析出更加细小弥散的碳化物，提升轴承钢综合力学性能。
主权项:
1.一种长寿命渗碳轴承钢，其特征在于：按重量百分含量计，该渗碳轴承钢化学成分如下：C 0.18-0.22％，Si 0.1-0.5％，Mn 0.5-0.8％，Cr 0.5-0.8％，Ni 1.6-2.1％，Mo 0.2-0.4％，V 0.08-0.12％，La 0.001-0.020％，Ce 0.001-0.04％，余量为铁和其他不可避免的残余元素。
一种Al改性WB2涂层及其制备方法
发明专利权授予专利号: CN115161606A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 裴志亮;李文赫;李彤;宫骏;孙超
申请日期: 2022-06-20
公开日期: 2024-06-28
IPC分类:
C23C14/06
摘要:
本发明涉及硬质耐磨涂层领域，具体涉及一种Al改性WB2涂层及其制备方法。采用直流磁控溅射的工艺，在通过调控Al靶电流、基底偏压和沉积温度等参数，在YG8硬质合金上制备了Al改性WB2涂层。Al改性WB2涂层为Al元素掺杂的AlB2型WB2涂层，涂层厚度为1～4μm，Al掺杂量为0～23.5at.％且大于0，涂层硬度在30GPa以上，涂层的平均摩擦系数为0.45～0.5，磨损率为2.2×10?7mm3/Nm。该涂层有较高的硬度，较好的减磨、耐磨性能。本发明所涉及的涂层，可显著提高工件或刀具表面的硬度及耐磨性，对于硼化物硬质涂层的理论研究和实际应用具有重要意义。
主权项:
1.一种Al改性WB2涂层，其特征在于，该Al改性WB2涂层为Al元素掺杂的AlB2型WB2涂层，涂层厚度为1～4μm，Al掺杂量为0～23.5at.％且大于0，涂层硬度在30GPa以上，涂层的平均摩擦系数为0.45～0.5，磨损率低至2.2×10-7mm3/Nm。
一种空心阴极发射光谱测定高温合金杂质的方法
实质审查的生效专利号: CN114778521A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 郭莉莉;李辉;张重远;李思思;那铎
申请日期: 2022-05-10
公开日期: 2022-07-22
IPC分类:
G01N1/44
摘要:
本申请提供一种空心阴极发射光谱测定高温合金杂质的方法，包括如下步骤：S1步骤：在第一条件下检测试样中待测元素在对应分析波长处的光谱强度；S2步骤：采用S1步骤中的光谱强度，在标准曲线上求出待测元素的浓度值C总试样；S3步骤：检测试样中基体元素的光谱干扰值C试样基体；S4步骤：计算出试样中待测元素的准确值，C待测元素＝C总试样?C试样基体。根据本申请的空心阴极发射光谱测定高温合金杂质的方法，无需试样和标准物质基体一致。
主权项:
1.一种空心阴极发射光谱测定高温合金杂质的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1步骤：在第一条件下检测试样中待测元素在对应分析波长处的光谱强度；S2步骤：采用所述S1步骤中的光谱强度，在标准曲线上求出所述待测元素的浓度值C总试样；S3步骤：检测所述试样中基体元素的光谱干扰值C试样基体；S4步骤：计算出所述试样中待测元素的准确值C待测元素，其中C待测元素＝C总试样-C试样基体。
一种协同提升Mg-Li-Zn-Y镁锂合金力学强度和塑性的加工变形方法
发明专利权授予专利号: CN115094356A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 许道奎;韩恩厚
申请日期: 2022-05-06
公开日期: 2023-07-21
IPC分类:
B21B3/00
摘要:
本发明涉及超轻镁锂合金力学微观组织优化与力学性能提升领域，具体为一种协同提升Mg?Li?Zn?Y镁锂合金力学强度和塑性的加工变形方法。将铸态Mg?Li?Zn?Y镁锂合金进行均匀化处理，即在300～350℃温度下保温2～4小时后，水淬冷却至室温。然后，对合金进行多道次高低温交替的循环交叉轧制加工变形，具体工艺为：第一道次在200～350℃温度下进行压下量为5～10％的轧制，第二道次将板材旋转90度并在室温条件下进行压下量为3～5％的轧制，第三道次将板材沿第二道次方向在200～350℃温度下进行压下量为5～10％的轧制，第四道次将板材旋转90度并在室温条件下进行压下量为3～5％的轧制。本发明能够显著提高镁锂合金的力学性能，并有效消除了镁锂合金存在的力学各向异性。
主权项:
1.一种协同提升Mg-Li-Zn-Y镁锂合金力学强度和塑性的加工变形方法，其特征在于，对准晶强化Mg-Li-Zn-Y镁锂合金进行多道次高低温交替的循环交叉轧制加工变形，以四个道次为一个周期进行循环轧制变形，即：第一道次将板材在200～350℃温度下进行压下量为5～10％的轧制，第二道次将板材旋转90度并在室温条件下进行压下量为3～5％的轧制，第三道次将板材沿第二道次方向在200～350℃温度下进行压下量为5～10％的轧制，第四道次将板材旋转90度并在室温条件下进行压下量为3～5％的轧制。
一种高温合金空心导向叶片内腔成型的方法
实质审查的生效专利号: CN114589290A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 徐福涛;孟杰;周亦胄;孙晓峰;王亮;王猛;邹明科;朱嘉;韩阳;么丽娜
申请日期: 2022-04-11
公开日期: 2022-06-07
IPC分类:
B22C9/10
摘要:
本发明涉及高温合金熔模精密铸造技术领域，具体为一种高温合金空心导向叶片内腔成型的方法。在型芯模具设计时，将整体内腔型芯分为排气边和进气边两部分，排气边一侧的内腔型块制成陶瓷型芯模具，进气边一侧的型块制成水溶型芯模具。制备内腔型芯时，分别压制陶瓷型芯和水溶型芯，将压制好的两部分型芯组合成完整型芯后压制叶片蜡模；利用水溶型芯溶解于水的原理，脱除水溶型芯，将剩余陶瓷型芯压制蜡模，靠近进气边的一侧作为固定端，排气边作为自由端，进行型壳制备，利用内腔型壳固定陶瓷型芯的方法制备高温合金导向叶片。本发明能够降低因陶瓷型芯和金属液收缩差异产生的铸造应力，降低叶片裂纹和再结晶倾向。
主权项:
1.一种高温合金空心导向叶片内腔成型的方法，其特征在于，在型芯模具设计初期，将整体内腔型芯分为排气边和进气边两块设计模具，排气边一侧的内腔型块制成陶瓷型芯模具，进气边一侧的型块制成水溶型芯模具。
一种在单晶高温合金的表面制备铂改性铝化物涂层的方法
发明专利权授予专利号: CN114737229A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 王新广; 陶稀鹏; 周亦胄; 梁静静; 孙晓峰
申请日期: 2022-04-11
公开日期: 2022-07-12
IPC分类:
C23C10/60
摘要:
本发明提供一种在单晶高温合金的表面制备铂改性铝化物涂层的方法，包括如下步骤：对单晶高温合金铸态件进行固溶处理，得到固溶处理后的单晶高温合金件；对固溶处理后的单晶高温合金件进行电镀Pt处理，得到表面镀有Pt层的单晶高温合金件；对表面镀有Pt层的单晶高温合金件进行退火处理，得到退火处理后的单晶高温合金件；对退火处理后的单晶高温合金件进行渗铝处理，得到渗铝处理后的单晶高温合金件；对渗铝处理后的单晶高温合金件进行时效处理，得到表面具有铂改性铝化物涂层的单晶高温合金。本发明在简化热处理步骤的基础上，实现了单一(Ni,Pt)Al相结构的涂层的制备，且制备的涂层具有优异的抗高温氧化性。
主权项:
1.一种在单晶高温合金的表面制备铂改性铝化物涂层的方法，其特征在于，其包括如下步骤：固溶处理：对单晶高温合金铸态件进行固溶处理，得到固溶处理后的单晶高温合金件；电镀处理：对所述固溶处理后的单晶高温合金件进行电镀Pt处理，得到表面镀有Pt层的单晶高温合金件；退火处理：对所述表面镀有Pt层的单晶高温合金件进行退火处理，得到退火处理后的单晶高温合金件；渗铝处理：对所述退火处理后的单晶高温合金件进行渗铝处理，得到渗铝处理后的单晶高温合金件；综合时效处理：对所述渗铝处理后的单晶高温合金件进行时效处理，得到表面具有铂改性铝化物涂层的单晶高温合金。
一种Ti6246合金铸件的热处理工艺
发明专利权授予专利号: CN114774817A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 杨久旭;李文渊;赵子博;朱绍祥;王清江
申请日期: 2022-04-09
公开日期: 2023-05-12
IPC分类:
C22F1/18
摘要:
本发明公开了一种Ti6246铸件的热处理工艺，将Ti6246合金铸件加热至Tβ以下3～5℃(T1)保温t1分钟后炉冷至T2，继续保温t2分钟后再炉冷T3……，依次类推，直至冷却至Ti并保温ti分钟，随后再将铸件升温至Tβ以下10～15℃，再按照前述过程再次降温至Tn。最后铸件在Tn保温60～120min后直接出炉冷却至室温。其中，ti(i＝1,2,3……)为保温时间，30min≤ti≤120min；Ti(i＝1,2,3……)为保温温度，要求满足T1＞T2＞T3＞……＞Ti＞……Tn，且相邻温度的间隔不超过4℃；Tn为铸件最后的保温温度，要求Ti在Tβ以下25～35℃、Tn在Tβ以下40～50℃。
主权项:
1.一种Ti6246合金铸件的热处理工艺，其特征在于：包含如下步骤：步骤1)将Ti6246合金铸件加热至β转变温度以下3～5℃(T1)保温t1分钟后炉冷至T2，然后继续保温t2分钟后再炉冷T3……，依次类推，直至冷却至Ti并保温ti分钟；步骤2)将炉温升至β转变温度以下10～15℃，并按照步骤1)的冷却方式再次降温至Tn；最后铸件在Tn保温60～120min后直接出炉冷却至室温；步骤3)将铸件加热至550～650℃并保温4～10h，随后出炉空冷；其中，ti(i＝1，2，3……)为保温时间，30min≤ti≤120min；Ti(i＝1，2，3……)为保温温度，要求满足T1＞T2＞T3＞……＞Ti＞……Tn，且相邻温度的间隔不超过4℃；Tn为铸件最后的保温温度，要求Ti在β转变温度以下25～35℃、Tn在β转变温度以下40～50℃。
一种大尺寸块体超细晶金属材料的固态增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN114571058A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 薛鹏;刘明;王贝贝;倪丁瑞;吴利辉;张昊;肖伯律;马宗义
申请日期: 2022-03-22
公开日期: 2022-06-03
IPC分类:
B23K20/26
摘要:
本发明公开了一种制备大尺寸块体超细晶金属材料的固态增材制造方法，属于金属材料的制备领域。该方法首先将金属基板刚性固定，可对其进行多道次的搅拌摩擦加工；其次将增材金属板材固定于机械加工铣平的基板上，采用相同的加工路径及加工参数进行逐层累积搅拌摩擦搭接焊接，最后机械加工去除多余材料。加工过程中可将金属板材浸没在水中并伴随辅助冷却，降低加工区热输入以实现晶粒细化。该方法在搅拌摩擦加工工艺基础上，结合分层叠加的方式实现大尺寸块体金属材料的固态增材制造，不会产生熔化凝固的冶金缺陷，可以获得具有均匀的超细晶结构和优异力学性能的金属材料，所涉及的方法具有简单、便捷和成本低廉的优点。
主权项:
1.一种大尺寸块体超细晶金属材料的固态增材制造方法，其特征在于：该方法是在搅拌摩擦加工工艺基础上，结合分层叠加的方式实现大尺寸金属材料的固态增材制造，同时在加工过程中将金属板材浸没在水中进行辅助冷却，使加工区处于较低温度，从而获得组织均匀的大尺寸块体超细晶金属材料。
一种高温合金增材制造裂纹的统计方法
实质审查的生效专利号: CN114782313A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 梁静静;穆亚航;李金国;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2022-03-16
公开日期: 2022-07-22
IPC分类:
G06T7/00
摘要:
本发明属于高温合金增材制造技术领域，公开了一种高温合金增材制造裂纹的统计方法，该方法包括增材制造制备、金相图片拍摄、金相图片预处理、图像分割和识别以及裂纹率统计计算等过程。本发明方法的核心部分是利用语义分割算法的Unet模型和卷积神经网络模型对从增材制造高温合金样品中获得的金相组织图片进行自动化处理，快速准确地得出增材制造高温合金样品的平均裂纹率，从而促进增材制造高温合金裂纹敏感性的评价方法的建立。
主权项:
1.一种高温合金增材制造裂纹的统计方法，其特征在于，该统计方法包括如下步骤：S1：利用增材制造系统对高温合金粉末进行激光增材制造，得到增材制造高温合金样品；对增材制造高温合金样品进行切割，并打磨抛光得到的多个截面；利用金相显微镜对打磨抛光后的每个截面的整个区域进行拍摄，得到对应的原始金相图片；S2：建立图片文件自动预处理程序；利用所述图片文件自动预处理程序将每张原始金相图片均裁剪为多张尺寸一致的子图片；S3：编写语义分割算法的Unet模型和卷积神经网络模型；利用所述语义分割算法的Unet模型对步骤S2得到的子图片进行语义分割，确定裂纹、划痕和孔隙部位，并利用所述卷积神经网络模型对裂纹、划痕、孔隙进行自动识别；S4：对裂纹部位的像素点和所述每张原始金相图片的总像素点进行统计，利用公式计算每张原始金相图片的裂纹率，而后计算增材制造高温合金样品裂纹率。
一种增材制造用超细粉末空心粉率的检测方法
发明专利权授予专利号: CN113884487A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 蔡雨升;吉海宾;雷家峰;徐磊;任德春;杨锐
申请日期: 2021-08-23
公开日期: 2024-03-01
IPC分类:
G01N21/84
摘要:
本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种增材制造用超细粉末空心粉率的检测方法，解决现有超细粉末空心粉率检测结果波动大、准确率低等问题。该方法包括以下步骤：1)确定待测粉末的化学成分及其粒径分布；2)根据粉末化学成分及其粒径分布，按不同体积比对待测粉末和镶料粉末进行配比；3)制备金相试样；4)采用光学金相显微镜进行拍摄；5)统计视场内的粉末数量及其占比；6)统计视场内空心粉末数量；7)根据上述统计结果计算超细钛合金粉末的平均空心粉率。本发明克服现有空心粉率检测过程中粉末金相样品制备工艺稳定性差和空心粉率检测准确率低等问题，实现了科学、准确、高效的增材制造用超细粉末的空心粉率检测。
主权项:
1.一种增材制造用超细粉末空心粉率的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定待测粉末的化学成分及其粒径分布，气雾化法超细钛合金粉末、超细铝合金粉末粒径分布为D10:10～20μm，D50:25～35μm，D90:45～53μm，旋转电极法超细钛合金粉末、高温合金粉末粒径分布为D10:20～35μm，D50:36～45μm，D90:46～53μm；(2)根据粉末化学成分及其粒径分布，按不同体积比对待测粉末和镶料粉末进行配比，体积比范围如下：气雾化法制备超细钛合金粉末/镶料粉末＝1/3～1/4，旋转电极法制备超细钛合金粉末/镶料粉末＝1/2～1/3，超细高温合金粉末/镶料粉末＝1/2.5～1/3.5，超细铝合金粉末/镶料粉末＝1/2～1/4；(3)将配比好的两种粉末分3次放入金相试样镶嵌机内，均匀搅拌5～10分钟，使两种粉末充分混合，并制作金相试样；(4)对镶嵌后的试样进行粗磨、精磨和抛光处理；(5)采用光学金相显微镜观察并拍摄金相试样，每个试样选区不少于10～15个视场进行拍摄，拍摄倍数为25～100倍；(6)统计视场内的粉末数量及其占比进行统计，统计要求如下：气雾化法视场内超细钛合金粉末颗粒数为2450±200颗，粉末面积占比为19％～24％；旋转电极法视场内超细钛合金粉末颗粒数为2700±200颗，粉末面积占比为23％～28％；视场内超细高温合金粉末颗粒数为2500±200颗，粉末面积占比为22％～27％；视场内超细铝合金粉末颗粒数为2000±200颗，粉末面积占比为12％～19％；(7)统计视场内空心粉末数量，统计规则如下：未封闭孔洞不计入空心粉数量，多颗粉末粘连形成的孔洞不计入空心粉数量，孔洞尺寸小于6μm的孔洞不计入空心粉数量；(8)根据上述统计结果计算超细钛合金粉末的平均空心粉率。
一种低疏松形成倾向性的镍基单晶高温合金及其制备工艺
发明专利权授予专利号: CN113444920A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 刘纪德;周亦胄;王新广;杨彦红;孟杰;孙晓峰
申请日期: 2021-06-25
公开日期: 2022-03-08
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明提供了一种低疏松形成倾向性的第二代镍基单晶高温合金及其制备工艺，该合金中含有Ti 0.75～2.5wt.％，通过控制Ti含量将合金内部疏松面积百分比降低至0.06％以下。制备工艺包括：定向凝固铸造单晶棒；采用真空热等静压炉进行热处理，热处理制度包括采用分阶段升温?保温且仅在最高温度段保压的高温固溶处理、高温时效处理和低温时效处理；该合金具有优良的热稳定性和高温强度和极低的疏松形成倾向性，高温长时间热暴露后其力学性能仍维持较高水平，采用本发明的制备工艺，合金高温持久寿命提高30％以上，特别适合制造航空、航天、能源等领域的长寿命、高可靠性热端高温部件。
主权项:
1.一种低疏松形成倾向性的镍基单晶高温合金，其特征在于：所述合金中含有Ti 0.75～2.5wt.％，优选0.8～2.0wt.％，通过控制Ti含量将合金内部疏松面积百分比降低至0.06％以下，优选0.02％以下，更优选小于0.01％。
一种低密度塑性难熔多主元合金及其制备方法
发明专利申请公布后的驳回专利号: CN113549779A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 张宏伟;庞景宇;张海峰;朱正旺;张龙;李宏;付华萌;王爱民;李正坤
申请日期: 2021-06-17
公开日期: 2021-10-26
IPC分类:
C22C27/02
摘要:
本发明涉及一种低密度塑性难熔NbxTiyAlzV10(TaHfMoW)90?(x+y+z)多主元合金及其制备方法，属于金属材料领域。该方法通过熔炼制备Ti/Al/V中间合金球和Nb/Ta/Hf/Mo/W中间合金球，并混合熔炼制备母合金锭；将母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成合金棒材，获得多主元合金。本发明通过Nb元素的添加，使合金获得本征塑性和可变形性，同时提高固溶强化元素的溶解度；Ti/Al元素的添加，显著降低合金的密度，同时提高合金的抗氧化性能，同时产生的纳米级B2析出相有效提高合金的高温强度；Mo元素的添加使合金的高温强度明显增加。该多主元合金在25℃～1000℃之间具有优异的比强度，且制备流程短，成本低廉，在航空航天高温结构材料领域具有很高的应用价值。
主权项:
1.一种低密度塑性难熔多主元合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备Ti/Al/V中间合金球：按预设成分配比称重，将钛原料、铝原料和钒原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备表面光滑的Ti/Al/V中间合金球；(2)制备Nb/Ta/Hf/Mo/W中间合金球：按预设成分配比称重，将铌原料、钽原料、铪原料、钼原料和钨原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备Nb/Ta/Hf/Mo/W中间合金球；(3)制备母合金锭：将步骤(1)获得的Ti/Al/V中间合金球与步骤(2)获得的Nb/Ta/Hf/Mo/W中间合金球进行混合熔炼，反复通过电弧熔炼至成分均匀，得到母合金锭；(4)制备合金棒材：将步骤(4)获得的母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成低密度塑性难熔NbxTiyAlzV10(TaHfMoW)90-(x+y+z)多主元合金棒材；其中，低密度塑性难熔NbxTiyAlzV10(TaHfMoW)90-(x+y+z)多主元合金为铸态枝晶组织，Nb、Ti、Al、V、(TaHfMoW)的原子比为x：y：z：10：90-(x+y+z)，其中：35≤x≤45，25≤y≤30，10≤z≤15，Ta/Hf/Mo/W非等比例。
一种高温合金空心铸件带芯进行真空热处理的方法
发明专利权授予专利号: CN113462864A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 王猛;邹明科;张朝威;张玲;徐福涛;王亮;孟杰;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2021-06-08
公开日期: 2022-11-22
IPC分类:
C21D1/773
摘要:
本发明涉及高温合金熔模精密铸造和真空热处理领域，具体为一种高温合金空心铸件带芯进行真空热处理的方法。该方法在高温合金空心铸件的常规真空热处理工艺中增加预处理工艺，对铸件热处理的升温速率和保温时间进行控制。预处理工艺是在铸件热处理时，以一定的升温速率升温至750～800℃后进行一段时间的保温，然后以缓慢的升温速率升温至1100～1120℃，再进行一段时间的保温，再以缓慢的升温速率升温至铸件热处理工艺温度进行保温，以减轻型芯和金属铸件受热膨胀时膨胀率不同产生的变形不同步，降低高温下型芯对铸件产生的应力，避免等轴晶空心铸件带芯进行热处理时出现涨裂现象，单晶和定向铸件出现再结晶和涨裂现象。
主权项:
1.一种高温合金空心铸件带芯进行真空热处理的方法，其特征在于，该方法在高温合金空心铸件的常规真空热处理工艺中增加预处理工艺，对铸件热处理的升温速率和保温时间进行控制，预处理工艺包括以下步骤：1)将所述高温合金空心铸件表面型壳进行清理后放置入真空热处理炉内，并对真空热处理炉抽真空；2)当高温合金空心铸件热处理温度大于800℃且小于1120℃时，经过步骤1)后，以升温速率1～30℃/min将炉温升至750～800℃，并保温40～60min；或者，当高温合金空心铸件热处理温度在1120℃以上时，经过步骤1)后，以升温速率1～30℃/min将炉温升至750～800℃，并保温40～60min；再以升温速率0.5～5℃/min将炉温升至1100～1120℃，并保温40～60min；3)以升温速率0.5～5℃/min将炉温升至铸件的热处理工艺温度，并按工艺要求进行保温。
一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金及其制备方法
发明专利权授予专利号: CN113430406A
申请人: 中国科学院金属研究所;
发明人: 张宏伟;杨一童;庞景宇;张海峰;朱正旺;李宏;付华萌;王爱民;张龙;李正坤
申请日期: 2021-05-21
公开日期: 2022-01-14
IPC分类:
C22C19/05
摘要:
本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金及其制备方法。该方法通过熔炼制备母合金锭；将母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成合金棒材；将合金棒材进行均匀化处理以及时效处理，获得沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金。本发明通过合金成分调控和热处理工艺获得高温下稳定的沉淀相，在几乎不损失室温力学性能的情况下，提高材料承温能力。且合金化成本低廉，制备流程短，工艺简单，使其在高温结构材料领域具有了更高的应用价值。
主权项:
1.一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)制备NiAl中间合金锭：按预设成分配比称重，将镍原料和铝原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备NiAl中间合金锭；(2)制备CoCrNb中间合金锭：按预设成分配比称重，将钴原料、铬原料和铌原料置于坩埚中，采用电弧熔炼制备CoCrNb中间合金锭；(3)制备母合金锭：将上述的NiAl中间合金锭和CoCrNb中间合金锭同时置于坩埚中，反复通过电弧熔炼至成分均匀，得到母合金锭；(4)制备合金棒材：将所述的母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成合金棒材；(5)沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金的热处理：将所述的合金棒材进行均匀化处理以及时效处理，获得沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金；其中，所述的沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金为再结晶晶粒组织，晶内可见亚微米和纳米级沉淀相；Co、Cr和Ni的总原子百分比为88％～92％，其中Co、Cr和Ni的原子比为1:1:2，Al的原子百分比为4％～6％，Nb的原子百分比为4％～6％。
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)