公开(公告)号：CN118563189A

公开(公告)日：2024-08-30

申请号：CN202410708462.2

申请日：2024-06-03

Applicant: 上海交通大学 ,  北京电子工程总体研究所

Inventor： 刘文才 ,  陶新苗 ,  武练梅 ,  吴国华 ,  孙家伟 ,  黄玉川 ,  于佳新 ,  童鑫 ,  李霏 ,  胡雯霞 ,  唐毓燕

IPC: C22C23/00 ,  C22C1/03 ,  B21C23/08 ,  B22F10/20 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明公开了一种超轻高模量镁锂材料丝材制备及其电弧增材制造方法，所述镁锂材料丝材包括含以下质量百分数的组分：Li 5‑14％、Al 2‑6％、Zn 2‑5％、Mn 0.5‑1.5％、Si 1‑4％、RE 0.5‑3％、增强体4‑20％，余量为Mg及不可避免的杂质。其制备流程主要包括通过真空熔炼铸造、均匀化处理、热挤压、表面处理得到连续均匀、送丝稳定的镁锂材料丝材；再使用优化的冷金属过渡工艺完成电弧增材制造，并对成形件进行固溶热处理。本发明所用的成分和制造方法克服了传统镁材料弹性模量和延伸率较低的限制，通过合金元素和增强体的协同配合，获得超轻高模量且塑性变形能力好的镁锂材料；同时制备出组织均匀细小、元素烧损率低、综合性能优异的电弧增材成形件，具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN116254444B

公开(公告)日：2025-03-25

申请号：CN202310011729.8

申请日：2023-01-05

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 孙家伟 ,  刘文才 ,  吴国华 ,  刘宏杰 ,  黄玉川 ,  吕慧 ,  黄子瑜

IPC: C22C23/00 ,  C22C32/00 ,  B22F1/05 ,  B22F1/16 ,  B22F9/04 ,  B22F3/02 ,  C22C1/02 ,  C22C1/03 ,  C22F1/04

Abstract: 本发明公开了一种具有核壳构型的镁锂基复合材料制备方法；所述复合材料的组分为：Li 6～9％，Al 1～7％，Yb 0.1～2％，Y 0.5～2％，TiB2颗粒8～20％，余量为Mg。其制备方法包括：TiB2/Al粉预制块制备、气体保护熔炼、热处理三个阶段。本发明通过TiB2/Al粉预制块制备、气体保护熔炼、固溶热处理，实现了微米级TiB2颗粒在镁锂合金中的弥散分布，形成了具有TiB2/α‑Mg核壳构型的微观组织，克服了高颗粒含量下TiB2颗粒增强镁锂基复合材料塑性偏低的难题，制备得到的具有核壳结构的微米级TiB2颗粒增强镁锂基复合材料具有良好的强度和弹性模量，同时有效改善了塑性。

公开(公告)号：CN116676517A

公开(公告)日：2023-09-01

申请号：CN202310718871.6

申请日：2023-06-16

Applicant: 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 ,  上海交通大学 ,  洛阳晟雅镁合金科技有限公司

Inventor： 黄玉川 ,  李蕙宇 ,  刘文才 ,  张泉达 ,  孙福臻 ,  韩博 ,  吉日格勒 ,  陈培军

IPC: C22C23/00 ,  C22C1/02 ,  B22D17/00

Abstract: 本发明提供一种高强半固态流变挤压铸造镁锂合金及其制备方法，属于镁锂合金材料半固态成形技术领域。本发明针对铸态镁锂合金力学性能低的问题，通过合金成分设计，并利用“大气熔炼+电磁搅拌+流变挤压铸造”制备了高强半固态流变挤压铸造镁锂合金。本发明所述高强镁锂合金半固态流变挤压铸造技术是一种近净成形技术，可以细化初生相和第二相，提高铸件的组织致密性和表面质量，大幅提升产品的力学性能。通过本发明可获得抗拉强度不低于240MPa，延伸率不低于12％的高强镁锂合金产品。所述发明技术工艺简单，流程短，工艺的实用性较强，具有较好的应用前景。

公开(公告)号：CN116254444A

公开(公告)日：2023-06-13

申请号：CN202310011729.8

申请日：2023-01-05

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 孙家伟 ,  刘文才 ,  吴国华 ,  刘宏杰 ,  黄玉川 ,  吕慧 ,  黄子瑜

IPC: C22C23/00 ,  C22C32/00 ,  B22F1/05 ,  B22F1/16 ,  B22F9/04 ,  B22F3/02 ,  C22C1/02 ,  C22C1/03 ,  C22F1/04

Abstract: 本发明公开了一种具有核壳构型的镁锂基复合材料制备方法；所述复合材料的组分为：Li 6～9％，Al 1～7％，Yb 0.1～2％，Y 0.5～2％，TiB2颗粒8～20％，余量为Mg。其制备方法包括：TiB2/Al粉预制块制备、气体保护熔炼、热处理三个阶段。本发明通过TiB2/Al粉预制块制备、气体保护熔炼、固溶热处理，实现了微米级TiB2颗粒在镁锂合金中的弥散分布，形成了具有TiB2/α‑Mg核壳构型的微观组织，克服了高颗粒含量下TiB2颗粒增强镁锂基复合材料塑性偏低的难题，制备得到的具有核壳结构的微米级TiB2颗粒增强镁锂基复合材料具有良好的强度和弹性模量，同时有效改善了塑性。

公开(公告)号：CN117187645A

公开(公告)日：2023-12-08

申请号：CN202311172907.1

申请日：2023-09-12

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 黄玉川 ,  刘文才 ,  孙家伟 ,  吴国华

IPC: C22C23/00 ,  C22C23/02 ,  C22C23/04 ,  C22C1/03 ,  C22F1/06 ,  C22F1/02

Abstract: 本发明公开了一种高强度高弹性模量铸造镁锂合金及其制备方法；所述铸造镁锂合金包括：Li 6～10％，Al 3～8％，Zn 2‑7％，Ag 2～6％，Gd 0.5～4％，Y 1～4％，Si 1～6％，余量为Mg；其制备方法包括熔炼和T6热处理。本发明针对铸态镁锂合金强度和刚度都偏低的问题，通过添加RE和Si元素，生成高模量的含RE和含Si相，同时生成的Mg‑Zn‑RE、Al‑RE相具有较强的强化效果，同时添加Al、Zn、Ag固溶强化元素，提升合金α‑Mg和β‑Li基体相的模量，进而进行相应的热处理工艺优化，使该合金具有较高的强度和弹性模量。通过本发明可获得抗拉强度不低于320MPa，弹性模量不低于60GPa的铸造镁锂合金。

公开(公告)号：CN117187644A

公开(公告)日：2023-12-08

申请号：CN202311164691.4

申请日：2023-09-08

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 刘文才 ,  孙家伟 ,  陶新苗 ,  黄玉川 ,  吴国华

IPC: C22C23/00 ,  C22C32/00 ,  C22C1/03 ,  C22F1/06 ,  B21C23/02 ,  B33Y70/00

Abstract: 本发明公开了一种电弧增材制造用镁锂基复合材料丝材及其制备方法。所述复合材料丝材的组分为Li 6～15％，Al 0.5～5％，Zn 0.5～5％，RE 0.1～3％，TiB2颗粒4～20％，余量为Mg和不可避免的杂质。其制备方法包括：真空搅拌铸造，切削加工，热挤压，表面处理，实现了镁锂基复合材料丝材优异的组织均匀性，丝材表面光滑且连续性好，无明显的缺陷和氧化皮，在电弧增材制造中送丝稳定，电弧沉积速率均匀，增强体颗粒收得率较高。本发明可克服传统制造工艺的束缚，用于镁锂基复合材料电弧增材制造工艺制备具有复杂构型的结构件，具有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN116213714A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202310097359.4

申请日：2023-02-01

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 孙家伟 ,  刘文才 ,  吴国华 ,  刘宏杰 ,  黄玉川

IPC: B22F1/12 ,  B22F9/04 ,  B22F3/14 ,  B22F3/02 ,  B22F7/02 ,  C22C1/10 ,  C22C32/00 ,  C22C23/00

Abstract: 本发明公开了一种用于TiB2微纳米颗粒增强镁锂基复合材料的多级缓释预制块制备方法；所述制备方法包括增强体的混合球磨、热压和两次冷压成形。本发明使用微米、亚微米和纳米三种不同尺度TiB2颗粒制备的多级缓释预制块在镁锂熔体中实现了均匀可控的增强体分散速率，有效解决了传统复合材料制备工艺中增强体颗粒收得率偏低，颗粒团聚现象严重的问题。且发明工艺流程简单可控，在镁锂基复合材料领域显示出广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN116213714B

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202310097359.4

申请日：2023-02-01

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 孙家伟 ,  刘文才 ,  吴国华 ,  刘宏杰 ,  黄玉川

IPC: B22F1/12 ,  B22F9/04 ,  B22F3/14 ,  B22F3/02 ,  B22F7/02 ,  C22C1/10 ,  C22C32/00 ,  C22C23/00

Abstract: 本发明公开了一种用于TiB2微纳米颗粒增强镁锂基复合材料的多级缓释预制块制备方法；所述制备方法包括增强体的混合球磨、热压和两次冷压成形。本发明使用微米、亚微米和纳米三种不同尺度TiB2颗粒制备的多级缓释预制块在镁锂熔体中实现了均匀可控的增强体分散速率，有效解决了传统复合材料制备工艺中增强体颗粒收得率偏低，颗粒团聚现象严重的问题。且发明工艺流程简单可控，在镁锂基复合材料领域显示出广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN118406943A

公开(公告)日：2024-07-30

申请号：CN202410596303.8

申请日：2024-05-14

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 陶新苗 ,  刘文才 ,  吴国华 ,  孙家伟 ,  黄玉川 ,  于佳新 ,  戚方舟 ,  占俊民

IPC: C22C23/00 ,  C22C32/00 ,  C22C1/10 ,  B22F1/18 ,  C23C14/34 ,  C23C14/22 ,  C23C14/08 ,  C23C14/18 ,  B33Y10/00 ,  B33Y70/00 ,  B33Y40/20 ,  C22F1/06 ,  B23K9/04 ,  B23K9/235

Abstract: 本发明公开了一种镁锂基复合材料丝材的制备及其电弧增材制造方法，所述复合材料丝材包括以下质量百分比的合金元素：Li 6‑15％、Al 3‑6％、Zn 1‑4％、RE 0.5‑2％、TiB210‑25％，余量为Mg及不可避免的杂质。本发明首先通过增强相预处理、真空熔炼铸造、热挤压和表面处理获得组织均匀、等径细长的镁锂基复合材料丝材；再利用电弧增材制造工艺制备出晶粒细小，增强颗粒均匀分布，综合性能优异的镁锂基复合材料成形件。本发明所用的制造方法克服了传统工艺制备镁锂基复合材料的限制，获得了密度、模量、强度、塑性相匹配的镁锂基复合材料，实现了增强颗粒收得率的大幅提升，在制备具有复杂结构和重要工程需求的镁锂基复合材料上有广阔的应用前景。

公开(公告)号：CN117187646A

公开(公告)日：2023-12-08

申请号：CN202311173016.8

申请日：2023-09-12

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 刘文才 ,  黄玉川 ,  孙家伟 ,  吴国华

IPC: C22C23/00 ,  C22C23/02 ,  C22C23/04 ,  C22C1/02 ,  C22F1/06 ,  C22F1/02

Abstract: 本发明公开了一种原位自生第二相增强的高强高模量镁锂合金及其制备方法，所述镁锂合金包括Li 6～10％、Al 2～7％、Zn 3‑8％、Ag 2～5％、Er 1～4％、Yb 1～4％、Mn 0.5～2％、余量为Mg；其制备方法包括真空熔炼和T6热处理。本发明针对镁锂合金强度和刚度偏低的问题，通过添加Al、Zn、Ag元素，经热处理固溶进入基体，大幅提升基体相的模量；添加Mn元素和Er、Yb稀土元素，原位自生Mg‑Zn‑RE、Al‑RE、Al‑Mn高模量初生相；同时以初生相为形核位点，形成共格或半共格Mg‑Li‑(Al,Zn)相，显著提高合金的强度和模量；并通过热处理工艺优化，在保留了原位自生高模量第二相的同时，时效析出高模量纳米强化相。通过本发明可获得抗拉强度不低于330MPa，弹性模量不低于60GPa的铸造镁锂合金。