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[发明专利]一种多相协同强韧化异构钢铁材料及其制备方法-CN202311038057.6在审
发明人：周浩;郭悦;王利;刘俊亮;高波;肖礼容 -专利权人：南京理工大学;宝山钢铁股份有限公司
申请日： 2023-08-17 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： C21D8/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种多相协同强韧化异构钢铁材料的制备方法，包括如下步骤：将超低碳钢棒插入低碳钢管中，依次拉拔和退火，得到复合钢棒；将所得复合钢棒按规律排列在长方体低碳钢盒中，复合钢棒间隙中填充奥氏体不锈钢珠和低碳钢粉，封罐后进行高温自由锻，得到钢坯；将所得钢坯依次进行热轧、冷轧和真空热处理，得到异构钢铁材料。本发明提供的制备方法工艺流程简单，马氏体、铁素体和奥氏体组成，软硬相分布合理，各种材料的界面结合良好。
一种多相协同强韧化异构钢铁材料及其制备方法

[发明专利]一种三维空间梯度结构铝合金的制备系统及方法-CN202210563145.7有效
发明人：高波;孟佳琪;黄家喜;刘亿;肖礼容;周浩;赵永好 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B23P9/04 文献下载
摘要：本发明为一种三维空间梯度结构铝合金的制备系统及方法。包括滚压刀具和二维超声辅助驱动装置，滚压刀具设有多个不同规格的莱洛四面体型滚珠，滚珠的材质为GCr15，不同滚珠的表面粗糙度不同；二维超声辅助驱动装置包括两个超声驱动电源，分别调整超声振动方向使其对应于工作台上的x轴方向和z轴方向，即分别施加驱动和压下力。本发明在滚压过程中主要是依靠硬质压头与表面产生的摩擦力使金属材料表面塑性变形，产生的摩擦力越大，表面塑性变形越显著，摩擦力的大小与施加正压力和接触面粗糙度有关。在施加相同预加载力和振幅的条件下，可以改变莱洛四面体的规格的使样品表面产生不同程度的塑性变形，得到不同的晶粒细化效果。
一种三维空间梯度结构铝合金制备系统方法

[发明专利]一种折叠锻压制备梯度叠层双相多级异构钢铁板材的方法-CN202210875629.5在审
发明人：周浩;于翔;王利;高波;肖礼容 -专利权人：南京理工大学;宝山钢铁股份有限公司
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B21J9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种折叠锻压制备梯度叠层双相多级异构钢铁板材的方法，包括如下步骤：(1)板材预处理；(2)异种钢板锻压结合；(3)反复填充折叠锻压；(4)轧制细化；(5)异构化热处理；通过上述步骤得到的梯度叠层双相多级异构钢铁板材同时具有双相片层、梯度结构、非均匀晶粒结构等多种异构特征，可以充分发挥异构材料优势，具有优异的综合力学性能，工艺流程简单，形成的异构材料界面结合良好。
一种折叠锻压制备梯度叠层双相多级钢铁板材方法

[发明专利]一种成分异构中/高熵合金的制备方法-CN202210689665.2在审
发明人：高波;吴涛;刘亿;肖礼容;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-06-17 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B22F10/28 文献下载
摘要：本发明为一种成分异构中/高熵合金的制备方法。包括如下步骤：(1)送粉混合：将构成中/高熵合金的各个金属粉末分别通入各个粉末盒内，然后将粉末送入粉末混合盒内，充分混合后送入自动铺粉设备；(2)3D打印：采用增材制造的方法对铺好的合金粉末进行逐层成型，得到成分不均匀分布的中/高熵合金坯料；(3)轧制处理：对坯料加热保温后进行多次每道次小于10％的下压量的热轧，热轧结束进行水冷，然后对板材进行冷轧；(4)异构化热处理：将冷轧获得的板材放入真空环境下进行异构化热处理。本发明创新性的采用3D打印技术逐层成型中/高熵合金，可以更加灵活地调整中/高熵合金的化学成分。
一种成分异构中合金制备方法

[发明专利]一种多晶粒尺度异构金属板材的制备方法及系统-CN202210569225.3在审
发明人：高波;张婕;肖礼容;刘亿;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B21C37/02 文献下载
摘要：本发明为一种多晶粒尺度异构金属板材的制备方法及系统。包括如下步骤：(1)对金属板材进行预处理后、进行均匀化退火；(2)采用具有多个球形碾压头的碾压装置进行表面碾压变形，相邻碾压头之间间隔设置，不同碾压头具有不同的工作温度，得到不等厚板材；碾压变形区域的应变速率在102～103s～1；(3)轧制变形，对步骤(2)得到的不等厚板材进行轧制变形，使不等厚板材在厚度方向上发生非均匀的塑性变形，轧制的应变速率在10s～1以下，获得厚度均匀、表面平整的轧板。本发明通过改变压头振动频率，振幅，工作温度改变碾压区域的微观结构，通过对不等厚板材进行非均匀轧制变形，进一步加大各区域之间的微观结构差异，得到多晶粒尺度异构板材。
一种多晶尺度金属板材制备方法系统

[发明专利]一种基于凸轮轧制制备混晶异构材料的系统和方法-CN202010205821.4有效
发明人：周浩;许梦凝;肖礼容;李玉胜;曹阳 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-03-23 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： B21B1/38 文献下载
摘要：本发明属于材料制备领域，具体涉及一种基于凸轮轧制制备混晶异构材料的系统和方法。方法包括如下步骤：首先，将样品送入加热炉，随炉加热并保温一段时间，以达到热变形所需温度，然后，把样品送入波浪形坯板预处理装置进行预变形，获得波浪形坯板，接着样品送入退火炉中进行完全退火，消除全部变形组织，最后将退火态波浪形坯板轧制成板，由于波浪形坯板厚度不均，变形后各处的变形量不同，产生不同的晶粒细化效果，获得较软的粗晶相和较硬的细晶相。本发明的方法适用范围广，且材料的软硬相界面之间产生相互约束，使材料在变形过程中获得背应力硬化，实现强度和韧性的协同提高，最终获得一种混晶异构材料。
一种基于凸轮轧制制备混晶异构材料系统方法

[发明专利]一种梯度结构棒材及其制备装置和方法-CN202210288468.X在审
发明人：赵永好;胡佳俊;肖礼容;高波;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B21C37/04 文献下载
摘要：本发明为一种梯度结构棒材及其制备装置和方法。用于将横截面为椭圆形的棒材加工成截面为圆形的棒材；包括夹持单元，扭转单元，给进单元和控制单元；夹持单元用于将待加工的金属棒材的两端夹紧固定；给进单元用于带动扭转单元沿棒材轴线进给；扭转单元包括带有中心供棒材穿过通孔的扭转盘，设置在扭转盘表面的多个辊筒，相对辊筒之间的距离可调，相对辊筒之间的最大距离小于椭圆形待加工棒材的长轴。本发明通过对棒材施加径向应变差，利用大塑性变形使棒材表面晶粒细化，同时通过控制辊筒与转轴的距离，使加工后的圆棒横截面积与初始棒材横截面积相当，保证棒材心部应变量较小并保持粗晶状态，最终获得晶粒沿径向梯度分布的梯度结构金属棒材。
一种梯度结构及其制备装置方法

[发明专利]一种叠层异构合金板材的制备系统和方法-CN202210269836.6在审
发明人：高波;李晋生;肖礼容;刘亿;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2022-03-18 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B21C37/02 文献下载
摘要：本发明为一种叠层异构合金板材的制备系统和方法。包括如下步骤：(1)制备镁合金板和钛合金板；(2)复合挤压：采用外接加热装置的非等通道T型转角挤压模具，将镁合金板和钛合金板并列竖直放置的T型通道的竖直通道内、且将钛合金板放置在靠近T型通道出口一侧，对模具和通道内的合金进行加热，上、下两端同时挤压得到一级钛镁复合板材；(3)循环挤压：一级钛镁复合板材进行切割、休整，取另一块相同厚度的镁合金板材，重复步骤(2)；(4)重复步骤(2)‑(3)，得到多层钛镁复合板材，将多层钛镁复合板材进行热处理之后，进行热轧，得到叠层异构钛镁合金板材。本发明提供了一种新的制备异构板材的方法，且制备的板材性能良好。
一种叠层异构合金板材制备系统方法

[发明专利]一种利用复合冲压获得异构金属薄板的方法-CN202010451758.2有效
发明人：周浩;黄家喜;陈雪飞;许梦凝;瞿振宇;肖礼容;李玉胜;曹阳 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-05-26 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B21C37/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用复合冲压获得异构金属薄板的方法，包含：预处理、复杂模具冲压、平冲压和热处理四步工序，其具体步骤为，采用可形变诱导马氏体相变的材料作为原始材料，采用一对共轭的模具分别对预处理之后的奇数块原材料板材Ⅰ加热冲压获得样品Ⅱ和样品Ⅲ，将数块样品II和样品III按照表面凹凸形状共轭形成无间隙的Ⅲ‑Ⅱ…Ⅲ叠层结构并进行加热平冲压，然后经热处理形成异质金属薄板。利用高韧相和高强相之间的背应力强化和背应力加工硬化，达到高强高韧的优异力学性能。可通过对原材料的选择，冲压模具的设计以及叠层方式的灵活性等调控，满足生产和应用中不同的强韧化需求。
一种利用复合冲压获得金属薄板方法

[发明专利]一种超高强度双相异构不锈钢的制备方法-CN202110359178.5有效
发明人：周浩;徐涛;高波;肖礼容 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： C21D6/00 文献下载
摘要：本发明属于材料制备领域，具体为一种超高强度双相异构不锈钢的制备方法，包括如下步骤：步骤(1)：异构化热处理；将马氏体不锈钢在两相区进行异构化热处理，调控得到δ铁素体+马氏体双相组织；步骤(2)：变形强韧化；对步骤(1)得到的产品在回火温度区进行温轧处理，调控马氏体组织碳分布，在δ铁素体和马氏体组织双相异构界面上引入高密度间隙碳原子偏析，并获得50～100纳米层厚的铁素体/马氏体双相组织，得到强度＞2.5GPa的双相异构马氏体不锈钢。本发明对δ铁素体+马氏体组织的不锈钢进行较大变形量的温轧，可以细化晶粒并产生大量位错，达到变形强韧化的目的；最终得到抗拉强度2.4GPa以上，断裂韧性5％以上的超高强度双相异构不锈钢。
一种超高强度相异不锈钢制备方法

[发明专利]一种高强高韧纳米片层结构铝镁合金制备方法-CN202010854672.4有效
发明人：曹阳;浦杰;毛庆忠;姜伟;戴文宇;肖礼容;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： C22C21/06 文献下载
摘要：本发明属于金属材料制备领域，具体涉及一种高强高韧纳米片层结构铝镁合金制备方法。本发明利用深冷多向锻打+深冷轧制工艺，将熔炼浇铸后的金属块先均匀化处理，再进行热变形处理以消除铸造缺陷，然后固溶淬火消除析出的第二相后的粗晶铝镁合金材料制备成平均晶粒厚度在50nm左右的纳米片层材料，以此大大提高材料强度；最后利用低温短时退火工艺，来减少材料中缺陷密度，从而在不牺牲很大强度的基础上大大提升材料的塑性。本发明的方法采用深冷锻打+深冷轧制+低温短时退火相结合，制备高强度高塑性单相铝镁合金材料的工艺方法，不仅性能提升程度很大，且具有广阔的工业应用前景。
一种高强纳米结构镁合金制备方法

[发明专利]热压烧结法制备多尺度析出强化镁合金材料的方法-CN201811488066.4有效
发明人： 肖礼容;李磊;陈雪飞;曹阳;李玉胜;聂金凤;周浩 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-12-06 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： B22F9/04 文献下载
摘要：本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种热压烧结法制备多尺度析出强化镁合金材料的方法。所述方法采用两种以上不同析出行为、尺寸为0.1‑2mm的镁合金混合碎屑为原始材料，混合碎屑进行冷压、热压烧结、热变形以及时效处理之后得到多尺度析出强化镁合金。通过将两种以上不同析出行为的镁合金板材置于微型数控铣床上，进行铣削加工，得到镁合金碎屑；将碎屑放入真空球磨罐中，真空球磨，在真空手套箱中将混合后的碎屑放入真空袋中抽真空保存，从而得到混合碎屑。本发明采用热压烧结镁合金碎屑的方法，具有极大的微观结构设计的灵活性和指向性，可根据需求，调整材料的选择，制备出一系列出多尺度析出强化的镁合金，材料兼得硬相的强度和软相的韧性。
热压烧结法制尺度析出强化镁合金材料方法

[发明专利]一种等离子熔覆制备异构材料的方法-CN202010227753.1有效
发明人：周浩;黄家喜;高波;肖礼容;陈雪飞;曹阳;李玉胜;聂金凤 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2020-03-27 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明属于异构材料制备领域，具体涉及一种等离子熔覆制备异构材料的方法。包括预处理、底层熔覆、多层熔覆和固溶时效析出四步工序。具体步骤为：采用等离子熔覆，在高韧性材料A基体上熔覆高强度的材料B，再在高强度材料B基体上熔覆高韧性的材料A，按照特定的搭接堆垛方式重复以上的操作，最后经固溶时效析出获得三维方向上可控可设计的异构材料，最终实现材料的高强高韧。本发明通过等离子熔覆工艺及固溶时效析出制备多层复杂的异构复合材料，有效地避免杂质的掺入和界面氧化，易于进行工业生产，适用的原材料范围广，且熔覆样式及形状变化多样，实现了异质结构在三维方向上可控可设计。
一种等离子制备材料方法

[发明专利]一种双相异构强化无焊缝箱体的制备方法-CN201811576662.8有效
发明人： 肖礼容;刘亿;周浩;陈雪飞;魏康;高波;曹阳;聂金凤;李玉胜 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-12-23 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B21D35/00 文献下载
摘要：本发明为一种双相异构强化无焊缝箱体的制造方法，包括：箱体冲压成型、去应力退火处理、往复液压变形装置的安装和往复液压变形四步工序，其特征在于：利用冲压成形技术，冲裁不锈钢板材，获得箱体零件的主体部分；退火去应力处理消除冲压成形后零件内残余的变形组织，变形应力得以回复；往复液压变形，在箱体受载荷区域应变诱导该部位奥氏体组织的马氏体转变，马氏体组织使得箱体强度得以增加，保留其他部位的奥氏体结构，使箱体同时具有良好的韧性。
一种相异强化焊缝箱体制备方法

[发明专利]制备异构镁合金棒材的连续编扭拉拔装置及方法-CN201911411339.X有效
发明人：周浩;许梦凝;陈雪飞;李磊;肖礼容;曹阳;李玉胜;聂金凤 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B21C37/04 文献下载
摘要：本发明属于材料制备领域，具体涉及一种制备异构镁合金棒材的连续编扭拉拔装置及方法。包括编扭单元：包括两个夹持旋转轴，用于将多个平行设置的镁/镁合金棒材编扭铰结；拉拔单元：设置在编扭单元后侧，用于对编扭变形之后的棒材进行拉拔；热处理单元：对拉拔之后的棒材进行固溶时效处理，固溶使变形时析出的元素重新固溶到基体中，时效获得具有不同析出相密度的异构镁合金材料。本发明通过编扭和拉拔相结合的变形方式，并通过后续的固溶时效热处理，利用多种镁合金在相同时效处理下产生不同的析出行为的特点，对其微观结构进行调控，令镁合金材料中的软硬相在轴向和径向上呈交替分布，获得三维方向可控的多尺度析出的高强高韧异构镁合金材料。
制备镁合金续编拉拔装置方法

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