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公开(公告)号：CN116516212A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310470766.5
申请日：2023-04-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于950‑1000℃服役温度下高温高强的高Nb‑TiAl合金的制备方法，属于TiAl高温合金领域。该金属材料的摩尔百分含量为Al：44～46at.％，Nb：4～9at.％，W：0.1‑1.5at％，Si：0.1‑1.8at.％，C：0.1‑0.9at.％，其余为Ti及不可避免的杂质元素。本发明公开的W、Si、C微合金化增强的高Nb含量TiAl合金具有良好的铸造性能和室温力学性能，且高温力学性能优异。相比未微合金化和单一元素微合金化的高Nb‑TiAl合金，本发明W、Si、C微合金化协同增强的TiAl合金在高温强度上有了极大提升，可将高Nb‑TiAl合金的服役温度从750℃提升至950‑1000℃，在轻质耐高温材料性能方面取得突破性进展，在航空发动机热端部件等领域具有重大的应用推广价值。
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公开(公告)号：CN116262964A
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202211132122.7
申请日：2022-09-16
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于TiAl合金的热处理领域，具体涉及一种铸造TiAl合金中碳化物的细化方法。该铸造TiAl合金中碳化物的细化方法包括以下步骤：(1)将铸态TiAl合金进行高温回溶处理；所述高温回溶处理的温度为1350～1500℃，炉冷，得到回溶态TiAl合金；(2)将回溶态TiAl合金进行中温循环退火，所述中温循环退火是循环进行中温退火处理1～10次；所述中温退火处理的温度为1000～1300℃，炉冷或空冷。经本发明处理后该铸造合金中微米级的一次粗大碳化物被细化为高密度的纳米级二次碳化物，碳化物的尺寸可减小94％，且二次碳化物为热力学更稳定存在的Ti2AlC。
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公开(公告)号：CN116240476A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202211695083.1
申请日：2022-12-28
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种变形TiAl合金的组织均匀化调控方法，属于航空航天及汽车制造领域用的铝钛合金。本发明主要针对变形TiAl合金的组织形态以及片层团、片层间尺寸进行调控。变形TiAl合金随热处理炉从室温加热至(α+γ)双相区中上部温区保温7～24h，随后快速转移至γ固溶温度以上0～50℃的高温炉中保温5～60min，再快速转移至共析转变温度附近另一高温炉保温0～60min，随后控温冷却得到微观组织分布均匀的TiAl合金。本发明通过多步热处理，可以获得微观组织分布均匀、尺寸细小的全片层或近全片层组织，片层团尺寸可控制在40～100μm。本方法流程短、工艺简单、可操作性强，无需淬火处理避免产生微裂纹，为变形TiAl合金组织的均匀化提供方法。
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公开(公告)号：CN114657413B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210203764.5
申请日：2022-03-02
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种具有全片层组织的TiAl合金及其制备方法，属于航空材料设计及制备领域。该合金成分Al：44～45at％，Nb：3～5at％，Mo：0.3～0.7at％，B：0～0.2at％，以及不可避免的杂质元素O、H、N等，Ti为余量。该合金同时具有α单相区及β凝固特点，通过形变及热处理可基本消除室温β组织。通过真空感应熔炼得到合金铸锭，随后采取高温变形设备在α单相区及其附近高温变形，可得到细小的全片层组织，平均片层团尺寸可控制在20～200μm。由于该组织兼具高温使用性能及室温韧塑性，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN116240476B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202211695083.1
申请日：2022-12-28
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种变形TiAl合金的组织均匀化调控方法，属于航空航天及汽车制造领域用的铝钛合金。本发明主要针对变形TiAl合金的组织形态以及片层团、片层间尺寸进行调控。变形TiAl合金随热处理炉从室温加热至(α+γ)双相区中上部温区保温7～24h，随后快速转移至γ固溶温度以上0～50℃的高温炉中保温5～60min，再快速转移至共析转变温度附近另一高温炉保温0～60min，随后控温冷却得到微观组织分布均匀的TiAl合金。本发明通过多步热处理，可以获得微观组织分布均匀、尺寸细小的全片层或近全片层组织，片层团尺寸可控制在40～100μm。本方法流程短、工艺简单、可操作性强，无需淬火处理避免产生微裂纹，为变形TiAl合金组织的均匀化提供方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117245049B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202311214481.1
申请日：2023-09-19
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种1300‑2000℃超高温真空等温成形装置，涉及高温材料零部件成形的技术领域。所述1300‑2000℃超高温真空等温成形装置包括活动滑块、上水冷板、立柱、真空腔体、加热元件、定位筒、上模具、定位块、温度传感器、下模具、真空系统、模具底座、隔热板、水冷工作台、下底板、水冷系统、门栓、门上观察镜、门、垫块、上隔热板和定位筒隔热垫。本发明方法相对于其他传统方法，结构设置简单，控温精准，模具承温能力优良，能够通过加热元件和水冷系统等来协同调控温度，所获得的材料组织结构和性能稳定优异，利于工业大规模生产和推广使用。
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公开(公告)号：CN116411200B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202211640337.X
申请日：2022-12-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种稀土氧化物增强TiAl基纳米复合材料的制备方法，属于TiAl基纳米复合材料制备技术领域。本发明复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)制备强化相(稀土氟氧化物)均匀分布的铝基中间复合材料；(2)以铝基稀土氟氧化物中间复合材料和纯钛(以及其他组元)为原料，通过真空电弧熔炼制备TiAl基稀土氧化物纳米复合材料；(3)对TiAl基稀土氧化物纳米复合材料进行热处理，获得目标组织(例如近片层或全片层组织)，同时使基体中析出大量均匀分散的纳米级稀土氧化物强化相。该方法可解决铸造法制备TiAl基稀土氧化物纳米复合材料过程中存在的纳米相团聚和分散不均匀问题，为纳米级稀土氧化物增强TiAl基复合材料提供了一种可行的制备方法，具有重要应用价值。
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公开(公告)号：CN116516213B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202310470774.X
申请日：2023-04-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种含Si高Nb‑TiAl合金的制备方法。属于高温钛铝合金领域。该金属材料的摩尔百分含量为Al：44～46at.％，Nb：5～9at.％，Si：0.8‑1.8at.％，其余为Ti及不可避免的杂质元素。本发明公开的含Si高Nb‑TiAl合金克服了铸造TiAl合金综合性能不足的难点，具有良好的铸造性能、室温及高温拉伸性能和800℃下的抗蠕变性能，室温抗拉强度可达600‑900MPa，断后延伸率可达0.1‑0.5％，850℃高温下抗拉强度可达500‑750MPa，断后延伸率可达0.5‑12.5％，800℃/300MPa下的持久寿命达1000h以上，是一种综合力学性能优异的铸造高Nb‑TiAl合金。可满足高Nb‑TiAl合金在800‑850℃温度下的应用要求，具有重大的应用价值。
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公开(公告)号：CN116516213A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310470774.X
申请日：2023-04-27
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种含Si高Nb‑TiAl合金的制备方法。属于高温钛铝合金领域。该金属材料的摩尔百分含量为Al：44～46at.％，Nb：5～9at.％，Si：0.8‑1.8at.％，其余为Ti及不可避免的杂质元素。本发明公开的含Si高Nb‑TiAl合金克服了铸造TiAl合金综合性能不足的难点，具有良好的铸造性能、室温及高温拉伸性能和800℃下的抗蠕变性能，室温抗拉强度可达600‑900MPa，断后延伸率可达0.1‑0.5％，850℃高温下抗拉强度可达500‑750MPa，断后延伸率可达0.5‑12.5％，800℃/300MPa下的持久寿命达1000h以上，是一种综合力学性能优异的铸造高Nb‑TiAl合金。可满足高Nb‑TiAl合金在800‑850℃温度下的应用要求，具有重大的应用价值。
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公开(公告)号：CN116411200A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202211640337.X
申请日：2022-12-20
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 一种稀土氧化物增强TiAl基纳米复合材料的制备方法，属于TiAl基纳米复合材料制备技术领域。本发明复合材料的制备方法包括以下步骤：(1)制备强化相(稀土氟氧化物)均匀分布的铝基中间复合材料；(2)以铝基稀土氟氧化物中间复合材料和纯钛(以及其他组元)为原料，通过真空电弧熔炼制备TiAl基稀土氧化物纳米复合材料；(3)对TiAl基稀土氧化物纳米复合材料进行热处理，获得目标组织(例如近片层或全片层组织)，同时使基体中析出大量均匀分散的纳米级稀土氧化物强化相。该方法可解决铸造法制备TiAl基稀土氧化物纳米复合材料过程中存在的纳米相团聚和分散不均匀问题，为纳米级稀土氧化物增强TiAl基复合材料提供了一种可行的制备方法，具有重要应用价值。
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