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[发明专利]一种高熵合金增强金属基复合材料及其制备方法-CN202310696787.9在审
发明人：许哲峰;王坤;于金库;祝萌莹;马明臻;柯雨蛟 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C22F1/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种高熵合金增强金属基复合材料及其制备方法，可用于解决在不大幅度降低铝基复合材料延伸率的前提下提高复合材料抗拉强度的问题。本发明的技术方案包括将HEA/Al片状复合材料放置于高压扭转(HPT)设备的模具中；通过调整扭转圈数，使HEA/Al复合材料产生不同的应变量，得到增强相分布更均匀、具有良好抗拉强度的复合材料。本发明的晶粒能够细化到纳米级别，同时改善复合材料拉伸时的断裂方式，有效改善复合材料的力学性能。高压扭转后，复合材料各处的硬度值无明显变化，但在硬度增加的同时，硬度误差值逐渐减小，可间接表明增强相的分布逐渐更加均匀，复合材料各处具有着性质的均一性。
一种合金增强金属复合材料及其制备方法

[发明专利]一种钛合金及其制备方法-CN202211545909.6在审
发明人：刘日平;白建凯;张晗;逯昊燃;马明臻;景勤;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：本发明属于合金技术领域，具体涉及一种钛合金及其制备方法。本发明提供了一种钛合金，包括以下质量百分含量的元素组分：Al3.5～5％、Mn0.8～2％、Zr5～50％和余量的Ti。本发明通过合金化处理，选取中性元素Zr与Ti形成无限固溶体，由于Zr元素的添加引起晶格畸变，会导致这些缺陷在形核过程中，形核点增加，起到晶粒细化的作用，进而实现细晶强化；少量的Zr(5％以内)对钛合金的β转变温度影响比较小，但是大量的Zr会降低合金的两相区温度；Mn使合金形成β能力增强，相应地使α+β转变温度稍许下降，进而起到固溶强化的作用。本发明提供的钛合金强度和塑性综合力学性能优异。
一种钛合金及其制备方法

[发明专利]一种高强高塑锆合金及其制备方法和应用-CN202110918368.6有效
发明人：刘日平;姬朋飞;陈博涵;马巍;王飞;郭宇星;马明臻;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C22C16/00 文献下载
摘要：本发明属于合金技术领域，特别涉及一种高强高塑锆合金及其制备方法和应用。本发明提供的高强高塑锆合金，以质量百分含量计，包括以下元素：Nb0.3～15％、Mo0.2％～6％、Hf0.01～4.5％和余量的Zr。在本发明中，Nb作为β稳定元素，在α相和β相中形成置换固溶体，有利于提高锆合金的强度；Mo的添加会引起晶格畸变，这些缺陷有利于在形核过程中增加形核密度，促使晶粒细化，继而达到细晶强化作用，显著提高了锆合金的强度；Hf属于中性元素，在α相和β相中固溶强化作用明显，有利于提高锆合金的强度；本发明结合Nb和Mo的共同作用，通过控制各元素的含量，实现固溶强化。
一种高强高塑锆合金及其制备方法应用

[发明专利]一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法-CN202110570834.6有效
发明人：钟华;马明臻;刘日平;王文祥;胡恩柱;胡坤宏;朱茂飞;谷曼 -专利权人：合肥学院;燕山大学
申请日： 2021-05-25 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： C23F17/00 文献下载
摘要：本发明属于材料表面强化技术领域，具体的说是一种提高钛锆基合金耐磨性的表面强化方法，包括以下步骤：S1、首先将加工后的钛锆基合金工件置于喷丸机中，选用直径在6‑8mm的钢丸进行粗喷丸；S2、对S1粗喷丸之后的工件放入酸洗池中进行表面进行酸洗，之后对工件采用挥发性无水清洗剂进行冲洗并烘干；S3、对S2中烘干之后的工件表面进行覆膜处理，之后采用直径在2‑3mm的钢丸对工件表面进行精喷丸；本发明通过向贴膜后的产品进行二次喷丸处理，粗喷丸是进行剧烈的表面塑性变形，提高其力学性能和表面耐磨性，精喷丸是对表面粗糙度进行修整，降低粗喷丸后高钛锆基合金的表面粗糙度，可以有效提高其性能。
一种提高钛锆基合金耐磨性表面强化方法

[发明专利]一种低密度高耐磨合金钢及其制备方法-CN202211636069.4在审
发明人：刘日平;石鹤洋;唐轶浩;张国峰;张新宇;马明臻 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C22C38/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种低密度高耐磨合金钢及其制备方法，属于合金钢材料技术领域。本发明提供的低密度高耐磨合金钢，按质量百分比计，包括以下化学成分：C1.4～1.6％、Al10～11％、Mn30～35％、Be0.5～1.5％和余量的Fe。本发明通过引入Be元素能够形成耐磨相，大量存在于合金钢表面，而且在磨损过程中能够较好的抵御外界施加的法向和垂直于法向的压力，因此能够避免在磨损的过程中，对基体向更深的方向磨损，而转变为水平面的轻微磨损。实施例的结果显示，本发明提供的合金钢的密度为6.3～6.5g/cm3，比40Cr耐磨钢低了17.20～19.75％，且在相同载荷下的磨损量低于40Cr合金钢。
一种密度耐磨合金钢及其制备方法

[发明专利]一种纤维素基隔膜及其制备方法和应用-CN202110504694.2有效
发明人：张新宇;秦家千;马明臻;刘日平 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： H01M50/44 文献下载
摘要：本发明属于隔膜技术领域，特别涉及一种纤维素基隔膜及其制备方法和应用。本发明提供了一种纤维素基隔膜，包括纳米纤维素自组装薄膜和掺杂在所述纳米纤维素自组装薄膜中的无机高分子材料；所述无机高分子材料为硅酸镁铝、硅酸镁锂、硅酸镁钠、膨润土、改性膨润土、水辉石和改性水辉石中的一种或多种。在本发明中，纳米纤维素和无机高分子材料形成的纤维素基隔膜在水系环境下可以吸水膨胀，形成连通网络，有利于减少锌电极接触水系电解液而被水洗电解液腐蚀，并且无机高分子材料可以诱导形成均匀锌电镀电场，从而有效抑制锌负极的锌枝晶生长，防止纤维素基隔膜被锌枝晶刺破，提高水系锌电池的电化学性能和循环寿命。
一种纤维素隔膜及其制备方法应用

[发明专利]一种锆及锆合金表面的阳极氧化处理方法-CN202110850840.7有效
发明人：刘日平;王玉珩;马巍;陈博涵;姬朋飞;马明臻;张新宇;郭宇星 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-07-27 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： C25D11/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种锆及锆合金表面的阳极氧化处理方法，属于表面处理领域。本发明对锆及锆合金抛光打磨，得到备用料；以所述备用料为阳极，铂片为阴极，在电解液中进行阳极氧化，所述电解液为氢氟酸水溶液，所述氢氟酸水溶液的浓度为0.3～1.0vol％。本发明的处理方法使锆及锆合金表面发生阳极氧化，在锆表面生成一层氧化膜，这层氧化膜能有效提高锆材料的耐腐蚀能力，提高锆合金应用的寿命，用氢氟酸水溶液作为电解液形成的氧化膜更致密，耐腐蚀能力好，外观均匀。
一种合金表面阳极氧化处理方法

[发明专利]一种公斤级以上重量的高致密性锆基块体非晶合金铸件及其铸造方法-CN202011243893.4有效
发明人： 马明臻;施志林;蔡正清;康松;张山;尹大伟;张新宇;刘日平 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-11-10 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： C22C45/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种公斤级以上重量的高致密性锆基块体非晶合金铸件及其铸造方法，涉及块体非晶合金技术领域。本发明提供的铸造方法，包括以下步骤：将锆基非晶合金原料置于经过表面防污染处理的坩埚中，进行真空感应熔炼，得到合金熔体；将所述坩埚中的合金熔体通过重力浇注到铸型中，进行冷却，得到锆基块体非晶合金铸件；所述铸型设置于真空感应熔炼炉内。本发明通过采用重力铸造方式能够制备得到公斤级以上重量的高致密性锆基块体非晶合金铸件，本发明提供的铸造方法出品率高，保证锆基块体非晶合金的非晶形成能力，获得的锆基块体非晶合金铸件具有良好的力学性能和较高的致密度。
一种公斤以上重量致密性锆基块体合金铸件及其铸造方法

[发明专利]一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法-CN202010592402.0有效
发明人：钟华;马明臻;刘日平;刘罡;胡恩柱;胡坤宏 -专利权人：合肥学院;燕山大学
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： C23C8/12 文献下载
摘要：本发明属于合金材料表面氧化层的制备技术领域，具体的说是一种高温诱导钛锆基合金表面耐蚀氧化层的制备方法；该制备方法采用的加热炉包括加热室、冷却室、底座、动力装置和冷却装置；所述动力装置安装在冷却室内，动力装置包括气缸、推杆和固定板；所述气缸安装在冷却室底端侧壁上；冷却装置包括冷气箱和一号喷气口；所述冷气箱对称安装在冷却室内侧壁上，冷气箱内装填有冷气；所述一号喷气口安装在冷气箱外侧壁上，且与冷气箱内部连通，实现了对坯料的降温效果，从而提高了坯料的冷却速率，避免坯料随炉冷却的速率较慢，影响生产效率。
一种高温诱导钛锆基合金表面氧化制备方法

[发明专利]一种含稀土耐候钢及其制备方法-CN202111042765.8有效
发明人：刘日平;唐轶浩;陈博涵;姬朋飞;李波;景勤;马明臻;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： C22C38/06 文献下载
摘要：本发明属于合金技术领域，特别涉及一种含稀土耐候钢及其制备方法。本发明提供的含稀土耐候钢，以质量百分含量计，包括以下元素：Al4～11％、Si0.25～1.8％、P0.01～0.35％、Cu0.1～0.55％、Re0.025～0.55％和余量的Fe。在本发明中，Al有利于降低耐候钢的密度，同时细化晶粒，提高耐候钢的力学性能和耐大气腐蚀性能；Re有利于晶化耐候钢基体，改善耐候钢的力学性能和耐候性能。实施例表明，本发明提供的含稀土耐候钢具有良好的强度、塑性和优异的耐候性。
一种稀土耐候钢及其制备方法

[发明专利]一种高铝耐候钢及其制备方法-CN202111041519.0有效
发明人：刘日平;唐轶浩;马巍;王飞;张国峰;景勤;马明臻;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： C22C38/06 文献下载
摘要：本发明属于合金技术领域，特别涉及一种高铝耐候钢及其制备方法。本发明提供的高铝耐候钢，以质量百分含量计，包括以下元素：Al4～11％、Si0.2～2％、P0.01～0.35％、Cu0.15～0.5％、Cr0.2～1.5％、Ni0.1～5.5％和余量的Fe。在本发明中，Al元素作为耐候钢的强化元素，通过固溶强化的方式溶入耐候钢的基体中，在拉伸时通过阻碍位错运动提升位错运动的阻力，有效提升拉伸强度；同时，Al在耐候钢中的固溶强化作用强，有利于在显著提高耐候钢的强度同时有效细化耐候钢表面的锈层产物。实施例表明，本发明提供的高铝耐候钢具有良好的强度、塑性和优异的耐候性。
一种高铝耐候钢及其制备方法

[发明专利]一种高温诱导钛锆基合金表面耐磨扩散层的制备方法-CN202010591261.0有效
发明人：钟华;马明臻;张春鹏;刘日平;黄飞;胡恩柱 -专利权人：合肥学院;燕山大学
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： C23C8/12 文献下载
摘要：本发明属于合金材料表面保护层的制备技术领域，具体的说是一种高温诱导钛锆基合金表面耐磨扩散层的制备方法；该制备方法采用的氧化炉包括壳体、电机、一号转轴、支撑板和注氧单元；所述一号转轴转动连接在壳体底端内侧壁上，且一号转轴与电机输出端固连；所述支撑板安装在一号转轴顶端侧壁上；所述注氧单元安装在壳体内侧壁上，注氧单元包括一号凸轮、气囊、储气室和固定板；在一号转轴的转动过程中带动支撑板同时进行转动，从而不断的更换方形试样和氧气之间的接触面积，实现氧气在方形试样表面的均匀分布，保证了方形试样表面真空扩散层的厚度均匀性，从而有效增加了方形试样表面的耐磨损度。
一种高温诱导钛锆基合金表面耐磨扩散制备方法

[发明专利]一种高强塑积钛合金及其制备方法和应用-CN202110679264.4有效
发明人：刘日平;逯昊燃;陈博涵;马巍;姬朋飞;李波;郭宇星;张新宇;马明臻 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-06-18 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：本发明属于合金材料技术领域，尤其涉及一种高强塑积钛合金及其制备方法和应用。本发明提供的高强塑积钛合金，包括Ti元素、V元素、Mo元素和Fe元素，所述Ti元素、V元素、Mo元素和Fe元素的摩尔比为(90～92):(4～6):(1～3):(1～3)。本发明提供的高强塑积钛合金以Mo和V作为钛合金的β相稳定元素，Fe作为提高钛合金室温强度的元素，通过控制以上四种元素的摩尔比得到的钛合金具有了相变诱发塑性和孪晶诱发塑性的特点，因此，本发明提供的高强塑积钛合金具有高抗拉强度、高塑性和高强塑积。
一种高强钛合金及其制备方法应用

[发明专利]一种金属间化合物强韧化异质结构锆合金及其制备方法-CN202110250050.5有效
发明人：刘日平;陈博涵;姬朋飞;李波;马巍;马明臻;景勤;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-03-08 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种金属间化合物强韧化异质结构锆合金的制备方法，属于合金材料技术领域。本发明将锆合金铸锭进行预处理，第一冷却后得到包含AlZr3相的锆合金锭；所述锆合金铸锭包括α‑Zr基体和金属间化合物AlZr2；所述预处理的温度为800～1000℃，保温时间为5～250min；将所述包含AlZr3相的锆合金锭进行热轧制，第二冷却后得到金属间化合物强韧化异质结构锆合金；所述热轧制的温度为700～950℃。本发明制备的锆合金在保持较高强度的同时兼具优异的塑性。
一种金属化合物强韧化异质结构合金及其制备方法

[发明专利]一种低弹性模量锆合金及其制备方法和应用-CN202110918284.2在审
发明人：刘日平;姬朋飞;李波;陈博涵;逯昊燃;石鹤洋;马明臻;张新宇 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： C22C16/00 文献下载
摘要：本发明属于合金技术领域，特别涉及一种低弹性模量锆合金及其制备方法和应用。本发明提供的低弹性模量锆合金，以质量百分含量计，包括以下元素：Nb0.5～15％、Sn0.5～5％、Hf0.1～4.5％和余量的Zr。在本发明中，Nb具有固溶强化的作用，能够显著提高锆合金的强度，能够控制锆合金中β相的含量，从而降低锆合金的弹性模量；本发明通过严格控制各元素的含量，利用合金化，使Nb与Zr形成固溶体，实现固溶强化；Sn和Hf属于中性元素，在α相和β相中固溶强化作用明显，通过各元素协同配合，共同在保证锆合金强度的基础上降低锆合金的弹性模量。而且，本申请中Nb含量低，有利于降低锆合金的成本。
一种弹性模量合金及其制备方法应用

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