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公开(公告)号：CN113073274A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110350337.5
申请日：2021-03-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 高熵合金虽然成分复杂，但相组成却很简单，通常是单相，已报道的高熵合金具有诸多优异的性能，如高强度/硬度、高耐磨性、高断裂韧性、优异的低温性能和结构稳定性、良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能等。研究表明，BCC结构高熵合金普遍强度高但塑性较低，而FCC结构高熵合金普遍塑性高但强度较低，这很大程度上阻碍了高熵合金在生产生活中的应用，而一般双相高熵合金组织粗大，容易失稳，加工性能差。在此，我们提出了一种新型制备FeCoCrNiAl0.5C0.05双相超细晶高熵合金的方法，首先利用机械合金化制备预合金粉末，再通过放电等离子烧结固结合金粉末得到合金样品，最终通过感应线圈与端淬结合的处理方式，成功调控FeCoCrNiAl0.5C0.05高熵合金的再结晶与两相转化程度，实现了所述双相高熵合金的组织及性能改善。这一新型合金设计理念打破了传统材料设计的瓶颈，为高性能金属材料的研发开拓了全新的思路。
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公开(公告)号：CN119833017A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411951002.9
申请日：2024-12-27
Applicant: 湖南大学
IPC: G16C20/30 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 发明涉及一种辐照环境下氧化物弥散强化钢蠕变速率计算方法。有效地结合辐照诱导的点缺陷演化理论、辐照坏境下氧化物颗粒发生粗化的奥斯特瓦尔德熟化理论、辐照引起的位错环硬化理论、以及氧化物颗粒尺寸分布和空间分布的氧化物弥散强化理论。其中考虑了辐照环境下特有的点缺陷演化、氧化物颗粒粗化、位错环硬化及其尺寸分布和空间分布对氧化物弥散强化钢性能的影响，来实现对辐照环境下氧化物弥散强化钢蠕变速率的定量计算与分析。通过本发明所提出的计算方法获得的阈值应力与实验结果吻合较好。本发明中分析的相关强化机理，对研究并分析辐照环境下不同温度与辐照时间的氧化物弥散强化钢的力学性能具有重要意义。通过本发明提出的分析方法，改变辐照环境的温度，调控辐照时间的数值，研究不同条件下氧化物弥散强化钢的微观缺陷演化与蠕变速率的影响，从而为高性能氧化物弥散强化钢的设计提供理论指导。
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公开(公告)号：CN119811562A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510009988.6
申请日：2025-01-03
Applicant: 湖南大学
Abstract: 发明涉及一种高温高辐照条件下氧化物弥散强化(ODS)钢蠕变性能预测方法。开发了一个复杂的晶体塑性本构模型，用于准确预测ODS钢在辐照硬化和蠕变行为方面的表现，该模型纳入了空洞和氧化物的空间分布。这一开发的模型与不同温度和辐照剂量下的实验数据高度吻合，展现了其强大的鲁棒性。随着辐照剂量的增加，辐照ODS钢的屈服应力也随之增加。ODS钢的屈服强度与辐照剂量呈现出线性关系，最初随着辐照剂量的增加而增加，随后出现下降。空洞尺寸稳定增长，而空洞间距则在最初减少之后随之增加。因此，空洞硬化效应在最初增强后逐渐减弱。相反，随着辐照温度的升高，屈服强度降低，这是由于更高温度下空洞间距的扩大所致。辐照ODS钢蠕变速率与辐照剂量的非线性相关性。在低剂量或高剂量下辐照的ODS钢的蠕变性能相对较差，在低施加应力下表现出较高的蠕变速率。相反，在中等剂量下，由于辐照空洞数量少且氧化物颗粒强度高，蠕变性能更佳。并且球形空洞展现出更好的蠕变抵抗能力，并且空洞间距对蠕变性能的影响比空洞尺寸的影响更为显著。在低剂量和高剂量下，蠕变性能随着照射温度的升高而降低，此外，在较低剂量下，辐照温度对蠕变性能的影响并不像在较高剂量下那样明显。这项发明为在复杂环境下准确评估ODS钢的辐照性能提供了一种高效的理论方法。
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公开(公告)号：CN113094885A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110349228.1
申请日：2021-03-31
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/04 , G06Q50/04 , G06F111/10 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种含缺陷结构高熵合金强度预测方法。有效地结合位错理论、晶体塑性理论、缺陷理论，建立相关的强度理论模型。其中考虑了位错、位错环以及严重的晶格畸变效应对高熵合金性能的影响，来实现含缺陷结构高熵合金强度定量计算。通过本发明所提出的预测方法获得的屈服强度与实验结果吻合较好。本发明中分析的相关变形机理，对研究并预测位错环缺陷对高熵合金强度的影响具有重要意义。通过本发明提出的预测方法，调控合金的元素含量，研究不同元素含量下对屈服强度的影响，从而为高性能高熵合金设计提供理论指导。在新合金的开发过程，本方法有效避免了大量的重复试验，缩短了高性能高熵合金的研发周期，节约了成本，具有巨大的工程价值。
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公开(公告)号：CN109913623A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910082544.X
申请日：2019-01-28
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种梯度热处理与数据采集、反馈一体化样机，并提供了装置的使用方法。该装置包括感应加热系统、温度控制系统、冷却系统、数据采集系统。使用方法步骤为(1)在感应线圈中夹装材料试件，设置上端热处理温度Tu，打开感应加热电源，采用感应加热法加热试件。(2)设置下端热处理温度Td，打开水泵，在材料下端喷水冷却，根据红外摄像仪监测的试件梯度温度情况，通过数据反馈电脑自动对加热电流、喷水流量进行反馈控制使试件从上至下达到最佳温度梯度状态。(3)关闭感应加热电源与水泵使材料在空气中冷却得到梯度热处理材料。本发明具有工艺简单，反馈灵活，提高实验效率等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113073274B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110350337.5
申请日：2021-03-31
Applicant: 湖南大学
Abstract: 高熵合金虽然成分复杂，但相组成却很简单，通常是单相，已报道的高熵合金具有诸多优异的性能，如高强度/硬度、高耐磨性、高断裂韧性、优异的低温性能和结构稳定性、良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能等。研究表明，BCC结构高熵合金普遍强度高但塑性较低，而FCC结构高熵合金普遍塑性高但强度较低，这很大程度上阻碍了高熵合金在生产生活中的应用，而一般双相高熵合金组织粗大，容易失稳，加工性能差。在此，我们提出了一种新型制备FeCoCrNiAl0.5C0.05双相超细晶高熵合金的方法，首先利用机械合金化制备预合金粉末，再通过放电等离子烧结固结合金粉末得到合金样品，最终通过感应线圈与端淬结合的处理方式，成功调控FeCoCrNiAl0.5C0.05高熵合金的再结晶与两相转化程度，实现了所述双相高熵合金的组织及性能改善。这一新型合金设计理念打破了传统材料设计的瓶颈，为高性能金属材料的研发开拓了全新的思路。
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公开(公告)号：CN113076627A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110283880.8
申请日：2021-03-17
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/20 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了一种用于一种镍基高温合金宽温域蠕变强度预测方法。有效解决了镍基高温合金在大范围温度及应力载荷下蠕变速率预测不准及蠕变寿命预测不准确的问题。根据镍基高温合金中析出相中心平面与位错滑移平面的相对位置关系，提出单一析出相的概率依赖的蠕变强度预测方法。随后考虑析出相尺寸分布效应，并基于析出相尺寸分布效应诱导的蠕变强化机制分布，提出了统计依赖的蠕变强度预测方法。随后将预测的蠕变强度代入蠕变速率计算方法中，相比于经典蠕变强度预测的蠕变速率，本方法可以在的大范围应力及温度载荷下更准确地预测蠕变速率。本方法避免了大量的重复试验，以及人力、物力和财力的浪费。节约了时间成本，缩短了镍基高温合金的研发周期，提高了镍基高温合金材料工程应用可靠性，科研价值以及工程应用价值巨大。
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公开(公告)号：CN110039665B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201910396056.6
申请日：2019-05-14
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开一种动态监测陶瓷材料超精密加工韧脆去除的装置，该装置采用微纳米成像仪计算超精密加工过程中工件表面面积，通过微结构演变与表面积变化趋势的定性关系，预测陶瓷材料超精密加工为韧性去除还是脆性去除。从而，可以进一步通过改变超精密加工速度，实现韧性去除，降低亚表面损伤，提高表面完整性。本发明可以简单、方便、快捷地判断脆性材料超精密加工过程中材料的去除机制，解决复杂原位扫描电子显微镜或透射电镜显微镜通过观察微结构演变判断材料去除机制的复杂性和困难性，同时节省了人力和物力，避免材料的浪费。
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公开(公告)号：CN116030910A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211316453.6
申请日：2022-10-26
Applicant: 湖南大学
IPC: G16C60/00 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种析出相硬化高熵合金强度计算方法。有效地结合晶格畸变理论、晶界强化理论、位错强化理论以及考虑析出相尺寸分布和空间分布的析出相强化理论，建立相关的强度分析理论模型。其中考虑了晶格畸变、晶界、位错、析出相及其尺寸分布和空间分布对析出相硬化高熵合金性能的影响，来实现对析出相硬化高熵合金强度的定量计算与分析。通过本发明所提出的计算方法获得的强度与实验结果吻合较好。本发明中分析的相关强化机理，对研究并分析不同微观条件下析出相硬化高熵合金的力学性能具有重要意义。通过本发明提出的分析方法，调控合金的元素含量，改变析出相半径和体积分数，研究析出相对析出相硬化高熵合金强度的影响，从而为高性能析出相硬化高熵合金的设计提供理论指导。
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公开(公告)号：CN113094885B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202110349228.1
申请日：2021-03-31
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/04 , G06Q50/04 , G06F111/10 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种含缺陷结构高熵合金强度预测方法。有效地结合位错理论、晶体塑性理论、缺陷理论，建立相关的强度理论模型。其中考虑了位错、位错环以及严重的晶格畸变效应对高熵合金性能的影响，来实现含缺陷结构高熵合金强度定量计算。通过本发明所提出的预测方法获得的屈服强度与实验结果吻合较好。本发明中分析的相关变形机理，对研究并预测位错环缺陷对高熵合金强度的影响具有重要意义。通过本发明提出的预测方法，调控合金的元素含量，研究不同元素含量下对屈服强度的影响，从而为高性能高熵合金设计提供理论指导。在新合金的开发过程，本方法有效避免了大量的重复试验，缩短了高性能高熵合金的研发周期，节约了成本，具有巨大的工程价值。
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