公开(公告)号：CN116219243A

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN202211588393.3

申请日：2022-12-12

Applicant: 东北大学 ,  宝钢金属有限公司

Inventor： 潘虎成 ,  张栋栋 ,  曾志浩 ,  唐伟能 ,  莫宁 ,  秦高梧

IPC: C22C23/06 ,  B22D11/00 ,  C22F1/06 ,  B21J5/00

Abstract: 本发明公开了一种超高强稀土镁合金及其高温单相区锻造成形工艺，涉及有色金属材料及其加工技术领域，其质量百分数成分为：Gd 12.8～13.4wt.％、Fe≤0.05％，Cu≤0.05％，Si≤0.05％，Ni≤0.005％，余量为Mg；单相区高温锻造在500～450℃区间内进行变温锻造，500℃锻造比约为1.18，锻后在450℃退火处理40min；450℃锻造比约为2.64，终锻后冷水淬火；本发明充分利用Gd在镁中高固溶度和强沉淀硬化的特性，通过高温单相锻造加工，避免了粗大动态析出相的形成，改善了合金的锻造成形性能，结合后续等温时效处理，成功制备出大尺寸、超高强镁锻件，对于推动镁锻件在航空航天、国防军工等高技术领域的应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN116219243B

公开(公告)日：2024-12-17

申请号：CN202211588393.3

申请日：2022-12-12

Applicant: 东北大学 ,  宝钢金属有限公司

Inventor： 潘虎成 ,  张栋栋 ,  曾志浩 ,  唐伟能 ,  莫宁 ,  秦高梧

IPC: C22C23/06 ,  B22D11/00 ,  C22F1/06 ,  B21J5/00

Abstract: 本发明公开了一种超高强稀土镁合金及其高温单相区锻造成形工艺，涉及有色金属材料及其加工技术领域，其质量百分数成分为：Gd 12.8～13.4wt.％、Fe≤0.05％，Cu≤0.05％，Si≤0.05％，Ni≤0.005％，余量为Mg；单相区高温锻造在500～450℃区间内进行变温锻造，500℃锻造比约为1.18，锻后在450℃退火处理40min；450℃锻造比约为2.64，终锻后冷水淬火；本发明充分利用Gd在镁中高固溶度和强沉淀硬化的特性，通过高温单相锻造加工，避免了粗大动态析出相的形成，改善了合金的锻造成形性能，结合后续等温时效处理，成功制备出大尺寸、超高强镁锻件，对于推动镁锻件在航空航天、国防军工等高技术领域的应用具有重要意义。

公开(公告)号：CN117548515B

公开(公告)日：2025-01-21

申请号：CN202311525944.6

申请日：2023-11-16

Applicant: 东北大学 ,  宝钢金属有限公司

Inventor： 潘虎成 ,  曾志浩 ,  唐伟能 ,  莫宁 ,  秦高梧

IPC: B21C23/02 ,  C22F1/06 ,  C21D9/00 ,  C22C23/06

Abstract: 本发明公开了一种稀土镁合金棒材的二次挤压成型工艺，涉及有色金属材料及其加工技术领域，具体包括如下步骤：均匀化处理、一次挤压成型、短时固溶处理、二次挤压成型、等温时效处理。在一次挤压和二次挤压之间进行一步短时固溶处理，固溶处理的温度为490℃～530℃，时间为20min～5h，固溶完毕后放入冷水中淬火。之后进行二次挤压，挤压温度为260～320℃，挤压比为7～16，挤压速度为0.3～0.4mm/s。本发明中的二次挤压工艺能够在一次挤压的基础上进一步细化晶粒，从而有效改善镁合金的性能。而在一次挤压之后、二次挤压之前进行短时固溶处理不仅能够使二次挤压更容易进行，还会使一次挤压过程中的动态析出重新溶解，进而使二次挤压后合金的力学性能得到进一步的提高。

公开(公告)号：CN117548515A

公开(公告)日：2024-02-13

申请号：CN202311525944.6

申请日：2023-11-16

Applicant: 东北大学 ,  宝钢金属有限公司

Inventor： 潘虎成 ,  曾志浩 ,  唐伟能 ,  莫宁 ,  秦高梧

IPC: B21C23/02 ,  C22F1/06 ,  C21D9/00 ,  C22C23/06

Abstract: 本发明公开了一种稀土镁合金棒材的二次挤压成型工艺，涉及有色金属材料及其加工技术领域，具体包括如下步骤：均匀化处理、一次挤压成型、短时固溶处理、二次挤压成型、等温时效处理。在一次挤压和二次挤压之间进行一步短时固溶处理，固溶处理的温度为490℃～530℃，时间为20min～5h，固溶完毕后放入冷水中淬火。之后进行二次挤压，挤压温度为260～320℃，挤压比为7～16，挤压速度为0.3～0.4mm/s。本发明中的二次挤压工艺能够在一次挤压的基础上进一步细化晶粒，从而有效改善镁合金的性能。而在一次挤压之后、二次挤压之前进行短时固溶处理不仅能够使二次挤压更容易进行，还会使一次挤压过程中的动态析出重新溶解，进而使二次挤压后合金的力学性能得到进一步的提高。

公开(公告)号：CN111778438A

公开(公告)日：2020-10-16

申请号：CN202010753475.3

申请日：2020-07-30

Applicant: 东北大学 ,  中国核动力研究设计院

Inventor： 潘虎成 ,  滕常青 ,  吴璐 ,  邓志勇 ,  张伟 ,  毛建军 ,  覃检涛 ,  伍晓勇

IPC: C22C30/00 ,  C22C16/00 ,  C22C1/03

Abstract: 本发明公布了一种结构功能一体化的基于Al-Nb-Zr-Mo-V-Hf体系高熵合金，属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：4～15%；铌：20～30%；锆：20～60%；钼：5～15%；钒：1～5%，余量为铪元素（0.01～20.0%）和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，同时以外的研究为对可吸收中子的高熵合金研究未给予充分的重视，本发明提出一种基于Al-Nb-Zr-Mo-V-Hf体系的高熵合金，并充分考虑Hf元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。

公开(公告)号：CN111507033A

公开(公告)日：2020-08-07

申请号：CN202010244119.9

申请日：2020-03-31

Applicant: 东北大学 ,  中国核动力研究设计院

Inventor： 潘虎成 ,  程仁山 ,  吴璐 ,  张伟 ,  秦高梧 ,  伍晓勇

IPC: G06F30/23 ,  G06F111/10 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公布了UO2/Zr单片式核燃料裂变破碎过程的有限元模拟分析方法，其为了研究核燃料裂变破碎过程中的受力情况，并为高性能核试验堆的设计提供理论指导，本发明基于ANSYS LS-DYNA软件，通过Johoson-Cook失效准则模拟了单片式核燃料裂变受到裂变气体迭代冲击作用下破碎的过程，结果表明，在孔内气体压强冲击达到最高800MPa的连续冲击过程中，由于应力集中与叠加的综合作用，裂变气体将沿着临界应力分布最大值的路径，即相邻裂变气孔中心的连线前进，并在核燃料板进行裂变反应的同时发生二次、三次等迭代式的裂变冲击，使得破坏路径主要沿相邻圆孔中心连线的部位进行扩展，有限元分析结果可定量分析气孔裂变爆炸过程中的应力与变形情况。

公开(公告)号：CN109957693B

公开(公告)日：2020-07-14

申请号：CN201910238157.0

申请日：2019-03-27

Applicant: 东北大学

Inventor： 潘虎成 ,  秦高梧 ,  李景仁 ,  任玉平 ,  杨延涛 ,  李松 ,  左良

IPC: C22C23/02 ,  C22C23/00 ,  C22C30/06 ,  C22C1/03

Abstract: 一种高锶高铝含量的铸造镁基复合材料，所述镁基复合材料的组分以质量百分比计为：Sr：2.00～35.00％；Al：3.00～25.00％；Ca：0.00～3.00％；Ba：0.00～8.00％；Zn：0.00～8.00％；Mn：0.00～5.00％；Sn：0.00～8.00％，其余为Mg和杂质。制备方法包括如下步骤：(1)准备材料；(2)铸锭熔炼。本发明的有益效果是：本发明提出的镁基复合材料原料均为价格较为低廉的金属及合金，具有一定的成本优势。本发明形成的增强体为原位自生增强体，且分散均匀。本发明Sr、Al元素含量较高，形成共晶组织，共晶组织相组成为α‑Mg及Mg17Sr2、Al2Sr、Al4Sr相，利用Al2Sr相兼具强塑性，并与镁基体界面结合良好的特点，制备高性能复合材料。本发明采用普通铸造，工艺流程简单，通过调控成分来调控共晶组织含量及形貌，进一步提高性能。

公开(公告)号：CN109957692A

公开(公告)日：2019-07-02

申请号：CN201910238156.6

申请日：2019-03-27

Applicant: 东北大学

Inventor： 潘虎成 ,  秦高梧 ,  李景仁 ,  任玉平 ,  杨延涛 ,  李松 ,  左良

IPC: C22C23/02 ,  C22C23/00 ,  C22C1/03

Abstract: 一种高钙高铝含量的铸造镁基复合材料及制备方法，所述镁基复合材料的组分以质量百分比计为：Ca：4.00～25.00％；Al：4.00～25.00％；Sr：0.00～3.00％；Ba：0.00～8.00％；Zn：0.00～8.00％；Mn：0.00～5.00％；Sn：0.00～8.00％，其余为Mg和杂质。制备方法包括如下步骤：(1)准备材料；(2)铸锭熔炼。本发明的有益效果是：高钙高铝含量铸造镁基复合材料原料均为价格较为低廉的金属及合金；与常规镁基复合材料相比，本发明形成的增强体为原位自生增强体，且分散均匀；与常规的镁铝钙系镁合金相比，本发明Ca、Al元素含量较高，形成共晶组织，利用Al2Ca、(Mg,Al)2Ca相兼具强塑性，并与镁基体界面结合良好的特点，制备高性能复合材料。本发明采用普通铸造，工艺流程简单，通过调控成分来调控共晶组织含量及形貌，进一步提高性能。

公开(公告)号：CN118374722A

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202410502646.3

申请日：2024-04-25

Applicant: 东北大学

Inventor： 潘虎成 ,  张元 ,  李硕 ,  曾志浩 ,  王森 ,  秦高梧

IPC: C22C23/00 ,  C22F1/06 ,  C21D9/00 ,  B21C23/00

Abstract: 本发明公开了一种高热稳定性颗粒增强的Mg‑Bi系变形镁合金及其挤压成型工艺，该发明涉及镁合金领域，主要提供了一种合金体系，其组分按原子百分比为：Bi：4%‑6%，Si：0.3～1%，Mn：0～0.5%，Al：0～3%,余量为Mg及不可避免的杂质元素；除此之外，该挤压棒材的主要步骤为：均匀化处理、挤压成型、等温时效处理；在其挤压生产过程中会形成大量的第二相颗粒，大量第二相粒子的存在可以提供大量形核位点，从而提高合金再结晶过程中的形核率，使得再结晶晶粒充分细化，同时细小的晶粒结构也对提高合金延展性具有较好的帮助，Si元素的加入可以在合金中形成具有较高耐热性的Mg2Si相，可以有效提高镁合金的耐热阻燃性能。

公开(公告)号：CN111444652B

公开(公告)日：2022-07-19

申请号：CN202010244116.5

申请日：2020-03-31

Applicant: 东北大学 ,  中国核动力研究设计院

Inventor： 潘虎成 ,  谢东升 ,  吴璐 ,  张伟 ,  秦高梧 ,  伍晓勇

IPC: G06F30/23 ,  G21C3/02 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公布了UO2/Zr核燃料板裂变力学分析有限元模型，模型由Zr合金基体、两个UO2芯体颗粒、及包覆于UO2芯体的裂变气孔组成；UO2/Zr核燃料板裂变模型为1/4圆形的扇形薄板结构；燃料板外部为Zr合金包壳，内部为UO2芯体，同时夹杂以UO2、Zr的小型颗粒和气孔等。将气孔、UO2和Zr颗粒均假设为球形，故符合轴对称问题，可以简化为平面问题，为实现在LS‑DYNA中施加面载荷，以球心为中心点建立薄片三维体为几何模型，厚度方向仅划分一层单元，进而大幅度减小有限元计算量，提升有限元求解速度。