海洋管道用高服役性能纳米颗粒增强不锈钢及制备方法

    公开(公告)号:CN120006177A

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202510280496.0

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了海洋管道用高服役性能纳米颗粒增强不锈钢及制备方法。其主要制备过程包括:将Ti粉和B4C粉按照一定的摩尔比混合均匀得到混合粉末。将得到的混合粉末与Al粉以三种不同的质量比例均匀混合。再将三种不同比例的混合粉末按照一定的质量比按顺序逐层放置在不锈钢薄带内。通过包装机对不锈钢薄筒进行封口得到混合粉末梯度分布的不锈钢柱体。将不锈钢原料进行电弧熔化,再加入混合粉末梯度分布的不锈钢柱体,再经过浇铸、热轧、真空固溶处理和水淬后,最终得到海洋管道用高服役性能纳米颗粒增强不锈钢,本发明获得的不锈钢在保持较高强塑性的同时,具有较好的耐腐蚀性,适用于工业化生产。

    高强度纳米颗粒增强耐高温奥氏体不锈钢及其制备方法

    公开(公告)号:CN120006174A

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202510281107.6

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了高强度纳米颗粒增强耐高温奥氏体不锈钢及其制备方法。高强度纳米颗粒增强耐高温奥氏体不锈钢的制备方法包括:先将Ti粉和B4C粉混合得到混合粉末,再将混合粉末与镍粉以四种比例混合后按照一定质量比,从上到下的顺序逐层放入镍薄管内,再使用激光焊接技术焊接,获得梯度分布混合粉末的镍柱体;通过在奥氏体不锈钢熔化的过程中加入镍柱体,在不锈钢液中引入纳米颗粒,再经过真空浇铸、高温均质化和固溶淬火后,最终得到高强度纳米颗粒增强耐高温奥氏体不锈钢。本发明获得的高强度纳米颗粒增强耐高温奥氏体不锈钢在600℃及以上工作温度使用下,屈服强度≥165MPa、抗拉强度≥347MPa。

    一种纳米NbB2颗粒增强NiAl合金制备方法

    公开(公告)号:CN116179883B

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202211692266.8

    申请日:2022-12-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米NbB2颗粒增强NiAl合金制备方法,包括:一、制备镍包覆NbB2纳米颗粒;二、将NiAl合金原料放入真空熔炼设备熔炼室内的水冷铜坩埚中,将镍包覆NbB2纳米颗粒和Al粉分别放入真空熔炼设备的投料口;其中,熔炼室内的真空度保持在5Pa~20Pa;三、向熔炼室内充入惰性气体,使熔炼室的压力保持在10000Pa~20000Pa;熔炼室开始加热,并且逐渐增大加热功率,直到NiAl合金全部熔化,得到NiAl合金熔体;四、将投料口处的镍包覆NbB2纳米颗粒加入到水冷铜坩埚中NiAl合金熔体内;通过电磁感应搅拌使得NbB2纳米颗粒在NiAl熔体中充分分散后,加入Al粉,得到增强的NiAl合金熔体;五、在熔炼室内,利用磨具浇铸增强的NiAl合金熔体;浇铸完成并冷却后,得到纳米NbB2颗粒增强NiAl合金。

    一种纳米NbB2颗粒增强NiAl合金制备方法

    公开(公告)号:CN116179883A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202211692266.8

    申请日:2022-12-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种纳米NbB2颗粒增强NiAl合金制备方法,包括:一、制备镍包覆NbB2纳米颗粒;二、将NiAl合金原料放入真空熔炼设备熔炼室内的水冷铜坩埚中,将镍包覆NbB2纳米颗粒和Al粉分别放入真空熔炼设备的投料口;其中,熔炼室内的真空度保持在5Pa~20Pa;三、向熔炼室内充入惰性气体,使熔炼室的压力保持在10000Pa~20000Pa;熔炼室开始加热,并且逐渐增大加热功率,直到NiAl合金全部熔化,得到NiAl合金熔体;四、将投料口处的镍包覆NbB2纳米颗粒加入到水冷铜坩埚中NiAl合金熔体内;通过电磁感应搅拌使得NbB2纳米颗粒在NiAl熔体中充分分散后,加入Al粉,得到增强的NiAl合金熔体;五、在熔炼室内,利用磨具浇铸增强的NiAl合金熔体;浇铸完成并冷却后,得到纳米NbB2颗粒增强NiAl合金。

    一种基于内生纳米TiCxNy颗粒的陶铝复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN109439942B

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN201811608113.4

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于内生纳米TiCxNy颗粒的陶铝复合材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一、将原料铝粉、钛粉、B4C、BN和碳纳米管混合成混合粉体,然后压坯制成Al‑Ti‑B4C‑BN‑(CNTs)的预制块;步骤二、将所述预制块通过真空热压烧结反应制成含有纳米TiCxNy陶瓷颗粒的(TiCxNy‑AlN‑TiB2)/Al陶铝复合;步骤三、将所述陶铝复合依次经过热挤压分散和塑性成型得到基于内生纳米TiCxNy颗粒的陶铝复合材料。本发明提供了一种基于内生纳米TiCxNy颗粒的陶铝复合材料的制备方法,通过调控碳纳米管的加入量来改变体系中的含碳量,从而做到TiCxNy陶瓷颗粒中的C/N摩尔比可控,最终达到控制TiCxNy陶瓷颗粒强化复合材料的凝固组织和力学性能的目的。

    用于铝合金组织细化的纳米TiB2颗粒细化剂及细化方法

    公开(公告)号:CN108018443B

    公开(公告)日:2019-10-08

    申请号:CN201711274059.X

    申请日:2017-12-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及用于铝合金组织细化的纳米TiB2颗粒细化剂及细化方法,包括以下三个步骤:(1)含有内生纳米TiB2陶瓷颗粒的细化剂的制备;(2)未细化铝合金的制备;(3)内生纳米TiB2陶瓷颗粒细化剂细化铝合金;该发明涉及的技术方案细化铝合金效果显著,且少量细化剂的加入即可较大程度上细化晶粒(Ti/B质量比为1.85:1时,1.0wt.%TiB2陶瓷颗粒细化剂的加入使得铝合金晶粒细化了10倍),细化高效且步骤简单,细化过程易于控制,大幅减少铝合金细化剂的使用量,对于铝合金材料组织控制有着重要的实际应用价值。

    一种微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒的制备方法

    公开(公告)号:CN109439952A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811608115.3

    申请日:2018-12-27

    Abstract: 本发明公开一种微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒的制备方法,包括:将Al粉、Ti粉、Cu粉、Mg粉以及B4C和BN混合粉末制成圆柱形压坯,进行真空烧结,得到原位多尺度TiCN、AlN和TiB2颗粒的陶铝复合材料将所述陶铝复合材料切块置于蒸馏水中,并加入浓度为36wt.%~38wt.%的盐酸,静置12~24h,去除透明液体,得到陶瓷颗粒;其中,所述蒸馏水与盐酸的体积分数比为1:2;将所述陶瓷颗粒进行去离子水超声洗涤4~6次后,进行无水乙醇超声洗涤2~3次,干燥得到微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒。通过原位反应,并优化TiCN-AlN-TiB2颗粒的百分含量,真空热压烧结制备含有多相混杂尺度的陶瓷颗粒的陶铝复合材料,并通过萃取手段收集盐酸腐蚀铝基体后留下的微纳米混杂尺度多相陶瓷颗粒。

    基于高性能焊接接头颗粒强化Al-Zn-Mg-Cu合金材料、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN120082761A

    公开(公告)日:2025-06-03

    申请号:CN202510281259.6

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了基于高性能焊接接头颗粒强化Al‑Zn‑Mg‑Cu合金材料、制备方法及应用,包括:利用BN粉、Ti粉和Al粉制备具有梯度结构的反应物粉末;将Al‑Zn‑Mg‑Cu合金熔化后,加入具有梯度结构的反应物粉末,待熔化后进行机械搅拌和超声处理,再经过除渣、浇铸、均匀化处理、热挤压以及T6热处理得到颗粒强化Al‑Zn‑Mg‑Cu合金板材(母材);将制备的板材经打磨、清洗后进行搅拌摩擦焊接和焊后热处理得到基于高性能焊接接头颗粒强化Al‑Zn‑Mg‑Cu合金材料。其在不损害整体性能的基础上还获得了具有优异性能的焊接接头,焊接接头的屈服强度、抗拉强度及断裂应变分别≥541MPa,≥613MPa和≥11.5%,与母材相比接近率分别≥96.1%,≥96.5%和≥95.0%,能够应用于航空航天、轨道交通等行业铝合金材料领域。

    高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN120041729A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510281226.1

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金及其制备方法,包括:将Ti粉和B4C粉混合均匀得到混合粉末1;将混合粉末1与Al粉按照三种不同的摩尔比分别均匀混合后获得混合粉末2,3和4;按一定质量比将三种粉末依次逐层置于纯铝薄筒内,用包装机和激光焊接封口,最终得到铝包覆混合粉末材料;在镁合金熔化过程中加入铝包覆混合粉末材料,在保护气氛下进行机械搅拌、超声搅拌,经打渣、浇注、冷却、固溶和时效热处理后最终获得高性能、耐疲劳纳米颗粒强化镁合金,其在室温下其抗拉强度≥332MPa,延伸率≥8.5%,在疲劳载荷为90MPa时循环次数≥3117614次,疲劳极限≥86MPa,远远高于现有商业化镁合金,适用于工业化生产。

    优异高温综合性能纳米陶瓷颗粒增强镍基合金及制备方法

    公开(公告)号:CN120041710A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202510281336.8

    申请日:2025-03-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了优异高温综合性能纳米陶瓷颗粒增强镍基合金及制备方法。包括:球磨均匀Nb粉以及B4C粉的混合粉末,再将混合粉末与Al粉以不同比例均匀混合后获得不同混合粉体;再用包丝机将不同混合粉体按照一定质量比逐层放置于纯镍筒中封口处理,得到含有梯度分布的混合粉末镍柱体;加热处理后,获得含有陶瓷颗粒的镍柱体;在氩气条件下,将含有陶瓷颗粒的镍柱体加入高温镍溶液中制备优异高温综合性能的纳米陶瓷颗粒增强镍基合金。高温综合性能的纳米陶瓷颗粒增强镍基合金在高温下具有优异的强度和塑性,其在≥650℃的屈服强度、拉伸强度和断裂应变分别为≥1036MPa,≥1107MPa和≥43.4%,室温硬度≥418HV。

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