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公开(公告)号：CN115287506A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210880014.1
申请日：2022-07-25
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种可免热处理高强韧铸造铝合金及制备方法，该铝硅系合金主要微合金化元素包括Mg、Mn、Cu、Cr、Zr、Ti、Sr；通过微合金化元素选择与含量优化，使合金具有优异的流动和铸造性能，非常适合压铸，耦合固溶强化、纳米粒子强化、细晶强化、第二相强化与致密强化，使压铸件在铸态下即具有优异强韧性能，其抗拉强度285～325MPa，屈服强度155～185MPa，伸长率9～14％；亦可仅通过低温时效进一步提高铸件强韧性能，使其抗拉强度320～390MPa，屈服强度200～260MPa，伸长率7～10％。由于不需热处理或仅通过低温时效即可获得高强韧性能，适合新能源汽车用一体化构件低成本制备。
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公开(公告)号：CN113512667B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202110694272.6
申请日：2021-06-22
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明公开了一种高耐蚀高强韧成形性能优良Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金与板材及其制备方法，所述合金与板材成分的质量百分数为：Cu 0.05～1.0％，Ti 0.05～0.2％，Mo 0.02～0.3％，其余为Zn和不可避免的杂质；即通过往Zn‑Cu‑Ti合金中加入微量的Mo元素，降低成分过冷，Mo元素以MoZn7相形式分布在基体中，促进形核，细化晶粒，强化Cu和Ti固溶，降低应力集中；同时Mo元素引入均匀微观组织，细化和匀化TiZn15和CuZn4相，加速合金及板材表面致密钝化膜形成，提高合金耐蚀性能；另外，Mo元素加入很好的解决了Zn‑Cu‑Ti合金轧制过程中板材边部开裂问题。本发明不仅提高了Zn‑Cu‑Ti合金与板材的力学性能和腐蚀性能，同时改善其加工成形性能，提高收得率，在成本不增的前提下大幅提升板材品质，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN111378861B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010213873.6
申请日：2020-03-24
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于铝基复合材料制备技术领域，涉及一种原位合成双相颗粒增强铝基复合材料的制备方法，该方法具体步骤为：先以铝/铝合金粉与石墨粉混匀球磨，再与硼质粒混匀球磨制成预制体；将预制体嵌入搅拌杆下部，并深入铝/铝合金熔体内部搅拌旋转，在离心力和强制对流作用下碳和硼均匀分布于熔体内部，在超声和搅拌引起的空化、声流和对流协同作用下原位反应进程加快且原位合成弥散分布的Al3BC和AlB2双相颗粒增强铝基复合材料。本发明的有益效果是：工艺简便，原位合成颗粒不易团聚、反应条件简单，且纳‑微混合尺寸的Al3BC‑AlB2颗粒可同步提高铝/铝合金力学和导热性能；另外，该方法适合铸造近净成形大型复杂复合材料产品。
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公开(公告)号：CN111036862A
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201911410962.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种强冷和复合搅拌工艺制备大体积半固态浆料的方法和装置，具体步骤为容器从熔炼炉舀取合金熔体后，开启熔体扰动装置使靠近容器壁的熔体产生扰动，与此同时，开启熔体搅拌器对熔体进行搅拌和冷却处理，搅拌器内腔为盲孔结构，其内腔插入空心管，通过空心管对搅拌器内腔持续喷射冷却介质带走大量热量，从而对熔体强冷。在熔体扰动装置及熔体搅拌器产生的多向扰动及持续强冷复合条件下，熔体快速降温到半固态温度区间，由于多向扰动产生的对流抑制枝晶生长，从而快速获得半固态浆料。本发明解决了单一工艺制备大体积浆料时存在的熔体降温慢、容器边部熔体未受搅拌而粘料的难题。该工艺高效稳定，尤其适合于制备质量超过20kg的浆料。
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公开(公告)号：CN111001779A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911410953.4
申请日：2019-12-31
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明一种无需半固态浆料转移直接制浆与成形的系统和工艺，该装置由舀料勺，冷却结晶搅拌器，熔体扰动装置，热电偶，压铸机，压室和模腔组成；具体步骤为舀料勺舀取合金熔体后倒入压铸机压室，开启压室外侧的熔体扰动装置使靠近压室内壁的熔体产生扰动，与此同时，冷却结晶搅拌器插入压室内的熔体对其搅拌冷却，使熔体大量形核的同时创造均匀温度场和成分场，从而在压室内直接制备出半固态浆料，将浆料打入模腔获得高品质铸件。本发明采用结晶搅拌和熔体扰动复合工艺在压室内直接制备半固态浆料，浆料制备与成形均在成形系统内完成，解决了浆料在舀料勺内制备后黏度大难以倒入压室及输送过程中晶粒枝晶化问题，该工艺可控性强，应用前景广阔。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104988343B
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201510494513.7
申请日：2015-08-12
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明提供一种气冷多管搅拌制备轻合金半固态浆料的装置及方法，所述装置包括容置轻合金熔体的坩埚、气冷多管搅拌机构和升降机构，气冷多管搅拌机构包括搅拌机构和供气机构，其中，搅拌机构由设于升降台上的搅拌电机、多管搅拌杆和伞齿轮传动组组成，多管搅拌杆通过轴承支撑定位；供气机构由导气管和供气装置组成，导气管的一端与供气装置结合，另一端插入多管搅拌杆内，由导气管通入的气体充斥于多根搅拌管内。本发明结构简单，使用方便，效率高，安全可靠、适用合金范围广，特别适合于大容积半固态合金浆料的制备，熔体温度，搅拌速度，搅拌管数量、内径和壁厚，搅拌时间、气体通入量可做到精确控制，易于工业化推广和应用。
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公开(公告)号：CN115125415A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210834124.4
申请日：2022-07-14
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及一种Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金及其制备方法和用途，该制备方法包括以下步骤：制备铸坯：按Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金组分配置原料并将原料熔炼，然后将熔炼后的合金熔体浇注成铸坯；热轧：将所述铸坯进行热轧，热轧结束后，获得第一坯料；温轧：将所述第一坯料进行温轧，温轧结束后，获得Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金板材；其中，所述Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金包括按质量百分比计的如下组分：Cu 1.0％～3.0％且不为1.0％。该制备方法显著地提高了高铜含量的Zn‑Cu‑Ti合金的强度和塑性，制得的Zn‑Cu‑Ti‑Mo合金符合生物医用可降解植入材料的性能要求。
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公开(公告)号：CN114939633A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210384852.X
申请日：2022-04-13
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明涉及一种无氧化高纯净大体积半固态浆料制备及成形的系统与工艺，该系统包括机械手，保温炉，舀料勺，合金液，电磁搅拌器，真空阀，机械搅拌棒，导气管和上、下封盖；工艺步骤为舀料勺舀取合金液后，转移到下封盖，上封盖移动与下封盖贴合形成封闭空间，打开真空阀和电磁搅拌器，运行搅拌棒，快速抽真空同时对熔体进行电磁搅拌处理和慢速机械搅拌；待达到所需真空度，将惰性气体通过导气管注入到熔体内部，与此同时，开启快速机械搅拌，待封闭空间内压力与外界基本一致后停止通气，待浆料温度下降到预设半固态温度后停止处理，并开启上封盖，将制备好的浆料送入成形设备成形。本发明特别适合大体积铝、镁合金高品质半固态浆料制备及成形。
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公开(公告)号：CN114769548A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210198611.6
申请日：2022-03-01
Applicant: 北京科技大学
Abstract: 本发明属于半固态成形技术领域，特别是涉及一种适用于高性能小型件半固态成形的工艺，该工艺步骤为舀料勺在机械手带动下从保温炉舀取小体积高温合金液，在转移倒入压室过程中，舀料勺使合金液快速降温至近液相线，同时在转移过程中，通过机械手控制使舀料勺轻微摆动，熔体内部微对流抑制局部过冷和局部枝晶产生；然后将低过热合金液倒入压室，通过控制浇注的速度和高度及压室环境产生动态微对流及流动微剪切制浆，浆料初生晶细小圆整，无粗大不规则预结晶；再将浆料打入模腔制备成形件。本发明巧妙的在浇注过程中制浆，半固态成形流程与传统液态成形一致效率高，易控制，适用高性能小型件生产。
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公开(公告)号：CN113011056B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110184073.0
申请日：2021-02-10
Applicant: 北京科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种合金半固态流变成形的分析及流变成形数值模拟方法，该模型简单、准确、参数少，可精确反映金属半固态浆料固相率＜70%时温度(固相率)‑剪切速率‑黏度三者之间关系，精确反映非牛顿流体流动剪切过程黏度动态变化情况。将该黏度模型与流体力学及流动基本方程耦合，建立金属流变成形过程数学模型，可用于金属半固态流变成形数值模拟，不仅可准确获取流变成形过程半固态浆料流动特点、充型和凝固规律及缺陷预测，而且有利于成形工艺和模具设计优化，对半固态浆料制备、输送和流变成形全过程的精确控制有着良好的指导作用。
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