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公开(公告)号：CN117107170A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202310910745.0
申请日：2023-07-24
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明属于非晶合金复合材料领域，具体为一种克服弛豫致脆的Ti基非晶复合材料及其制备方法。该非晶复合材料为内生形状记忆相Ti基非晶内生复合材料，形状记忆相Ti基非晶内生复合材料是指：非晶复合材料中内生β‑Ti相为亚稳相，并能够发生形变诱发α″马氏体相变。首先在高纯氩气环境中通过电弧熔炼的方法制备合金锭，合金锭反复熔炼至少四次，保证组元的均匀性；然后在电弧炉高纯氩气环境中，重熔合金锭，并通过铜模翻转浇铸的方式获得合金棒。本发明避免了非晶合金或非晶复合材料在较低冷却速率制备条件下出现弛豫致脆的内禀性难题，有助于突破非晶相弛豫诱发脆化的瓶颈，并对开发大尺寸高韧性非晶复合材料并实现其应用具有重要价值。
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公开(公告)号：CN115558833B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202211298238.8
申请日：2022-10-21
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种具有分级析出相强化的高强韧FeNiCrAlTi高熵合金及其制备方法。该高熵合金的化学成分按重量百分比计如下：Fe30～50％；Ni20～35％；Cr10～20％；Al2～10％；Ti1～6％。该方法通过电弧熔炼和铜模铸造法制备出高熵合金板材，其结构是FCC基体和BCC晶间双相组成。其中，晶间析出相是由无序BCC、有序B2‑Ni(Al,Ti)和L21‑Ni2AlTi组成，且形貌随着Ti含量的改变由板条状向椭球形转变。本发明通过微量Ti元素添加，实现了不同有序度、形貌及体积分数的分级第二相强化，显著增加了高熵合金的强度，同时保持了优异的塑性变形能力。该高熵合金制备工艺流程简单，强韧化效果显著，极大地提高了其在结构材料领域的应用价值。
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公开(公告)号：CN116791015A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202210264169.2
申请日：2022-03-17
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一种利用剪切带钝化提升非晶复合材料力学性能的方法，属于非晶合金及其内生复合材料领域。在受力状态下，非晶复合材料中不同的晶态相变形行为会引起非晶基体不同的剪切行为。一般非晶复合材料是通过其中晶粒发生位错来进行塑性变形，这显然会导致软化现象。本发明公开非晶复合材料力学行为的差异在于剪切带的行为发生了改变：在通过晶粒发生马氏体相变来进行塑性变形的复合材料中，其剪切带会发生宽化和分叉，从而引起剪切带的钝化，导致该类型非晶复合材料发生加工硬化，并提高复合材料力学性能。本发明加深了对于非晶复合材料中剪切带行为的理解，且对通过剪切带钝化实现了非晶复合材料力学性能的优化和提升。
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公开(公告)号：CN113444986B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202010223389.1
申请日：2020-03-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一类兼具拉伸塑性和剪切变形方式的Ti基非晶内生复合材料，包括其微观结构特征、变形机制与制备方法，属于非晶合金及其复合材料领域。该类Ti基非晶复合材料的微观组织特点为：内生亚稳β‑Ti相分布于非晶基体中。在拉伸载荷作用下，该类Ti基非晶复合材料屈服后，具有拉伸塑性和加工硬化能力。该类非晶复合材料经过最高抗拉强度后，表现为加工软化的特征，并伴随着逐渐明显的锯齿流变行为，其微观变形机制为内生β相中产生ω‑Ti带，ω‑Ti带与非晶基体中剪切带具有相同的厚度。这种剪切带与ω‑Ti变形带的协同剪切变形会迅速贯穿局域β枝晶，但会被附近取向不同的β枝晶所抑制，导致应力应变曲线上出现锯齿行为。
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公开(公告)号：CN113652591B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110833237.8
申请日：2021-07-22
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一种兼具高比强度、高塑性和高韧性的富Ti高熵合金及其制备方法，所述高熵合金原子百分比表达式为TiaZrbNbcVdAle，其中42≤a≤46，21≤b≤23，13＜c≤16，13≤d≤15，0≤e≤10，且a/b＝2，a+b+c+d+e＝100。通过合金成分和制备工艺调控，获得了单一BCC相高熵合金。与传统金属材料相比，该合金具有高比强度、优异的拉伸塑性、高冲击韧性等特点，突破了传统金属材料或高熵合金难以兼具高强度、高塑性和高韧性的难题。所述富Ti高熵合金通过限定Ti、Zr成分比，具有相对较低的熔点，可以采用常规熔炼方法制备吨级以上合金锭，且易于成形，制备工艺简单，有利于实现工业化应用；含有Zr、Nb等元素，具有良好的耐腐蚀性能。在海洋、航空航天等领域具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113652592B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202110833287.6
申请日：2021-07-22
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一种高强度高弹性应变的TiNbHfFeNi共晶高熵合金及其制备方法，属于金属材料技术领域。该共晶高熵合金的组成元素为Ti、Nb、Hf、Fe、Ni，原子百分比表达式为Ti30Nb20Hf10Fe10Ni30。该合金铸态下为BCC与B2组成的共晶片层结构。室温压缩屈服强度为1755MPa，弹性应变为2.52％，抗压强度为2245MPa。在500℃的环境下具有1500MPa的屈服强度，弹性应变高达5.5％。该合金具有高强度高弹性应变等优点，并且合金具有优秀的高温力学性能。
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公开(公告)号：CN112481560B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202011369968.3
申请日：2020-11-30
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种多相弥散状Ti基非晶复合材料及其制备方法，该复合材料为一类含有多相非晶合金基复合材料，其中β相的化学组成为Ti73~74Zr13~14Ni1~3Cu1~3Mo10~12，体积分数为36.1~39.1%；α相为纯Ti元素，体积分数为7.1~9.1%；剩余的为非晶相，其化学成分为Ti38~40Zr23~24Cu8~9Ni5~6Be23~25。该非晶复合材料在拉伸变形过程中，发生双重增强效应。第一重增强为α相阻碍β相通过滑移塑性变形，增强β相。第二重增强为α相和β相阻碍非晶基体里剪切带的扩展，使得非晶复合材料具有良好的拉伸强度和加工硬化能力。
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公开(公告)号：CN113430406B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202110560211.0
申请日：2021-05-21
Applicant: 中国科学院金属研究所 , 泰州鑫玛科技产业发展有限公司
Abstract: 本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金及其制备方法。该方法通过熔炼制备母合金锭；将母合金锭通过电弧熔炼加热熔化，利用铜模铸造法浇铸成合金棒材；将合金棒材进行均匀化处理以及时效处理，获得沉淀强化CoCrNiAlNb多主元合金。本发明通过合金成分调控和热处理工艺获得高温下稳定的沉淀相，在几乎不损失室温力学性能的情况下，提高材料承温能力。且合金化成本低廉，制备流程短，工艺简单，使其在高温结构材料领域具有了更高的应用价值。
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公开(公告)号：CN113652593A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110854774.0
申请日：2021-07-28
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明公开了一种MoxNbTayTiV高熵合金及其制备方法用，属于高熵合金材料技术领域；该合金由Mo、Nb、Ta、Ti、V五种元素组成，按照摩尔比计，合金成分为：0.05‑0.95Mo，0.05‑0.95Ta，0.9‑1.2Nb，0.9‑1.2Ti，0.9‑1.2V。该合金通过真空电弧熔炼制成母合金锭后，利用真空吸铸模具制备成棒状样品。并在1200℃、150MPa高纯氩气下热等静压2小时。所述高熵合金的组织结构是双相体心立方结构中析出氮化物沉淀相。与传统金属相比，在高温下具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优良的性能。
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公开(公告)号：CN113652592A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110833287.6
申请日：2021-07-22
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及一种高强度高弹性应变的TiNbHfFeNi共晶高熵合金及其制备方法，属于金属材料技术领域。该共晶高熵合金的组成元素为Ti、Nb、Hf、Fe、Ni，原子百分比表达式为Ti30Nb20Hf10Fe10Ni30。该合金铸态下为BCC与B2组成的共晶片层结构。室温压缩屈服强度为1755MPa，弹性应变为2.52％，抗压强度为2245MPa。在500℃的环境下具有1500MPa的屈服强度，弹性应变高达5.5％。该合金具有高强度高弹性应变等优点，并且合金具有优秀的高温力学性能。
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