优异高温性能的纳米陶瓷颗粒强化钛铝合金及制备方法

    公开(公告)号:CN120041704A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510281106.1

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了优异高温性能的纳米陶瓷颗粒强化钛铝合金及制备方法,包括:将Ti粉,Nb粉和B粉混合得到第一种混合粉末;将第一种混合粉末与Ti48Al48Cr2Nb2预合金粉按不同比例混合得到第二、三、四种混合粉末;将第二、三、四种混合粉末按顺序和一定比例放置于钛薄带并封装获得连续混合粉末钛柱体;通过真空感应熔炼处理将连续混合粉末钛柱体加入钛铝合金制备优异高温性能纳米陶瓷颗粒强化钛铝合金,该强化钛铝合金,在高温下具有优异的强度和塑性,其在800℃及以上的屈服强度、拉伸强度和断裂应变分别为≥550.6MPa,≥599.4MPa和≥22.8%。

    一种失效模具高抗热激光修复方法

    公开(公告)号:CN119658186A

    公开(公告)日:2025-03-21

    申请号:CN202411986479.0

    申请日:2024-12-31

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于金属材料激光加工技术领域,具体涉及一种失效模具高抗热激光修复方法;包括以下步骤:S1、将Al粉、Ti粉和B4C放入球磨机中混合得到混合粉料,用铝箔包覆,通过预压、真空烧结得到TiC+TiB2/Al中间合金;S2、将报废模具放入电炉中重熔,将切好的TiC+TiB2/Al中间合金加入电炉得到钢液,将钢液匀速注入到钢包内,纳米TiC+TiB2颗粒随钢液沸腾而分散于钢液中,Al生成铝的氧化物漂浮在钢液上方,将钢液浇筑到砂型膜具,得到纳米颗粒强化钢;S3、将纳米颗粒强化钢加热开轧,精轧4‑6个道次吐丝,吐丝后收集丝材,将丝材加热、退火处理得到微量纳米颗粒强化模具钢丝材;S4、对受损模具进行预处理,然后激光修复,得到模具修复胚体;对胚体精加工,获得修复模具零件。

    一种多相陶瓷颗粒混杂制备高弹性模量高强度铝合金的方法

    公开(公告)号:CN109628788A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811607758.6

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种多相陶瓷颗粒混杂制备高弹性模量高强度铝合金的方法,具体包括以下步骤:(1)Al‑Ti‑B4C‑BN体系原位内生陶瓷颗粒强化剂的制备;(2)SiC陶瓷颗粒的预处理;(3)多种颗粒复合强化Al‑Si‑Mg合金;(4)强化后的Al‑Si‑Mg合金的浇铸成型及热处理。本发明方法中,直接加入的微米尺寸SiC陶瓷颗粒,可以显著增加铝合金的刚度与弹性模量。多相混杂的陶瓷颗粒可以通过晶粒细化强化、奥罗万强化、析出相强化等不同方式协同作用,进一步强化铝合金,且陶瓷颗粒的分散效果更好,强化过程简单方便,可操作性强,适合工业批量化生产,实用价值和潜力巨大。

    一种熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109576526A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201811607766.0

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开一种熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金,所述熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金的化学组成及其质量百分比为:Zn:5.1wt.%-6.1wt.%;Mg:2.1wt.%-2.9wt.%;Cu:1.2wt.%-2.0wt.%;Si:0wt.%-0.40wt.%;Fe:0wt.%-0.50wt.%;Mn:0wt.%-0.30wt.%;Ti:0wt.%-0.20wt.%;Cr:0.18wt.%-0.28wt.%;TiCN、TiB2和AlN:0.05wt.%-0.4wt.%;余量为Al。本发明还公开了熔体内原位多相混杂尺度陶瓷强化Al-Zn-Mg-Cu铝合金的制备方法,在合金熔体中原位自蔓燃反应均匀分散多相微纳米混杂尺寸TiCN、TiB2和AlN陶瓷颗粒,并优化了TiCN、TiB2和AlN陶瓷颗粒的含量,提高了铝合金的强韧性。

    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:CN109554572A

    公开(公告)日:2019-04-02

    申请号:CN201811608130.8

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 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。

    一种破碎机用原位陶瓷局部增强复合材料锤头及制备方法

    公开(公告)号:CN101905185A

    公开(公告)日:2010-12-08

    申请号:CN201010266195.6

    申请日:2010-08-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种破碎机用原位陶瓷局部增强钢基复合材料锤头及其制备方法,利用负压铸型型腔内的自蔓延高温合成反应,在锤头打击面形成厚度为30~100毫米的原位陶瓷颗粒局部增强区域。按照本发明的制备方法所获得的原位陶瓷局部增强钢基复合材料锤头的锤体为合金钢,高Cr铸铁,或者高锰钢;锤头打击面由钢基体与均匀分布于其中的柱状陶瓷增强单元组成;其中柱状陶瓷增强单元中的陶瓷是由自蔓延反应形成的原位TiC、TiB2/TiC或者TiB2/TiN陶瓷颗粒;原位陶瓷局部增强区域中的柱状陶瓷增强单元和基体钢之间以及柱状陶瓷增强单元中的陶瓷颗粒和金属之间的结合均为冶金结合,结合强度高。该钢基复合材料锤头具有优异的抗磨损性能。

    一种仿蜻蜓翼TiAl叶片及其制备方法

    公开(公告)号:CN115971493B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202211501771.X

    申请日:2022-11-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本公开属于航空复合材料技术领域,具体涉及一种仿蜻蜓翼TiAl叶片及其制备方法。使用根据粉末材料成分不同区别分为硬相备用粉料、微硬相备用粉料、软相备用粉料,并按蜻蜓翼空间分区分层依次对应排列放置,再经热压烧结得到仿蜻蜓翼TiAl叶片,尤其使用于叶片;在陶瓷颗粒起到细晶强化作用的同时,用不同刚度、不同韧性的材料在仿生蜻蜓翼分级空间构型下协同增强,最大限度的阻碍位错滑移并阻止裂纹扩散,最终得到一种致密轻质高强的叶片。

    一种多相陶瓷颗粒混杂制备高弹性模量高强度铝合金的方法

    公开(公告)号:CN109628788B

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201811607758.6

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种多相陶瓷颗粒混杂制备高弹性模量高强度铝合金的方法,具体包括以下步骤:(1)Al‑Ti‑B4C‑BN体系原位内生陶瓷颗粒强化剂的制备;(2)SiC陶瓷颗粒的预处理;(3)多种颗粒复合强化Al‑Si‑Mg合金;(4)强化后的Al‑Si‑Mg合金的浇铸成型及热处理。本发明方法中,直接加入的微米尺寸SiC陶瓷颗粒,可以显著增加铝合金的刚度与弹性模量。多相混杂的陶瓷颗粒可以通过晶粒细化强化、奥罗万强化、析出相强化等不同方式协同作用,进一步强化铝合金,且陶瓷颗粒的分散效果更好,强化过程简单方便,可操作性强,适合工业批量化生产,实用价值和潜力巨大。

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