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[发明专利]一种一步真空吸铸制备超细组织金锡共晶合金焊片的方法-CN201810854583.2有效
发明人： 马运柱;黄宇峰;刘文胜;唐思危;陈柏杉 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-07-30 - 公布日： 2020-01-03 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种一步真空吸铸制备超细组织金锡共晶合金焊片的方法；属于金属材料制备技术领域。所述制备方法包括下述步骤：配制金80％，锡20％的金锡合金原料；在非自耗电弧熔炼炉抽真空后，进行熔炼，得到铸锭；然后铸锭移至吸铸工位，在超声条件下，控制电弧枪电流为300‑1000A，加温10‑120s得到熔体后，对熔体加压同时对开启吸铸阀，在5‑20s完成吸附，得到超细组织金锡共晶合金焊片。本发明相比于传统叠层法及铸造拉拔轧制法，本发明无需进行多道次热加工，成分更为均匀，力学性能高于传统金锡合金，焊接温度及性能更为稳定。同时本发明中合金化与成片工几乎是艺同时进行的，加工工序少，适用于批量生产。
金锡共晶合金超细焊片制备金锡合金真空吸铸熔体铸锭热加工金属材料制备电弧熔炼炉轧制超声条件加工工序力学性能熔炼抽真空电弧枪中合金叠层加温拉拔吸附吸铸焊接加压配制铸造生产

[发明专利]一种大尺寸超薄金属基密度梯度材料及其制备方法和应用-CN201810373276.2有效
发明人： 马运柱;刘超;刘文胜;刘阳;杨玉玲;伍镭;王涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： B22F7/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种大尺寸超薄金属基密度梯度材料及其制备方法和应用。所设计的成品中存在密度呈梯度变化的区域和/或密度呈连续变化的区域；其厚度小于等于3mm且其他两个维度中至少有一个维度的尺寸超过50mm。成形方法为：先预压致孔剂最多的原料粉体得到第一预压坯，然后在第一预压坯上铺设设定粉体，再预压，得到第二预压坯；如此重复直至预压完成，经烧结和脱除致孔剂处理，得到成品。当基体为铝基时，本发明实现样品的密度在1.3‑2.7g/cm
预压密度梯度材料制备方法和应用超薄金属致孔剂维度国防军工航空航天梯度变化梯度分布原料粉体烧结金属基梯度层成形粉体铝基脱除制备铺设重复应用

[发明专利]一种铝合金薄板材生产方法-CN201811062268.2有效
发明人： 马运柱;王涛;刘文胜;刘超;刘阳;伍镭;颜焕元 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-09-12 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： B22F3/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种铝合金板材的生产方法，包括将铝合金粉末压制成形、烧结、机加工、多道次冷轧、精整剪切和最终退火；所述冷轧之前先对烧结坯进行坯料退火；所述多道次冷轧中，在总变形量达到50％以前每道次的压下率小于8％，总变形量大于50％以后每道次的压下率在10‑30％；所述多道次冷轧后铝合金板材的总变形量为50‑92％；任意一道次冷轧后辅以中间退火。本发明的铝合金板材的生产方法，可批量生产铝合金板材，与铸轧法生产的铝合金板材相比，成本低，带材显微组织大小均匀，无偏析，且强度高；与粉末直接轧制生产铝合金板材的方法比较，工艺简便，应用更灵活、经济，且板材致密性高，无孔洞等缺陷。
铝合金板材多道次冷轧总变形量压下率冷轧生产孔洞退火铝合金粉末精整剪切显微组织压制成形轧制生产致密性高中间退火最终退火烧结薄板材机加工铝合金烧结坯带材坯料偏析铸轧灵活应用

[发明专利]一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al-Cu-Mg合金及其制备方法-CN201810255127.6有效
发明人： 马运柱;刘超;刘文胜;刘阳;杨玉玲;伍镭;颜焕元;王涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-03-27 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： C22C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型铝基合金的粉末冶金制备技术，具体涉及一种稀土元素氧化物强化粉末冶金Al‑Cu‑Mg合金及其制备方法。所述稀土元素氧化物分布于Al‑Cu‑Mg合金基体中；所述纳米级别的稀土氧化物占稀土元素氧化物强化粉末冶金Al‑Cu‑Mg合金总质量的0.001‑1％。其制备方法为：按设计组分配取各原料；混合均匀后得到备用料；通过压制方式，将备用料制成压坯；在保护气氛下，对步骤二所得压坯进行烧结，得到稀土元素氧化物强化粉末冶金Al‑Cu‑Mg合金；所述烧结的温度为625‑675℃。本发明通过添加微量的稀土元素氧化物，有效改善铝合金的组织结构，明显提高其力学性能，可进/一步拓宽铝合金的应用领域。
稀土元素氧化物粉末冶金制备烧结备用料铝合金压坯粉末冶金制备稀土氧化物力学性能铝基合金纳米级别组织结构组分配合金压制

[发明专利]一种粉末冶金2xxx铝合金薄板及应用-CN201811009293.4有效
发明人： 马运柱;杨玉玲;刘文胜;刘超;刘阳;伍镭 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-08-31 - 公布日： 2019-12-03 - 主分类号： C22C21/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种粉末冶金2xxx铝合金薄板及应用，属于粉末冶金制备技术领域。本发明利用粉末冶金方法与固溶时效热处理工艺相结合，制备出高性能的2xxx铝合金薄板。具体操作为：将厚度小于等于1mm的粉末冶金坯体在625‑675℃保温120‑240min得到铝合金薄板；然后先在520‑550℃保温，接着降温，降温后再次升温在470‑500℃保温；然后油淬；油淬之后进行多级人工时效得到产品。本发明所得产品力学性能优良；通过优化热处理工艺和油淬工艺，在提升产品力学性能的同时保证了成品率。本发明还首次实现了粉末冶金超薄材料的力学性能增强和成品率同步提升的探索。为高性能超薄箔材的制备提供了一条有效的途径。
粉末冶金铝合金薄板保温产品力学性能成品率油淬制备时效热处理工艺粉末冶金制备力学性能增强热处理工艺有效的途径超薄材料人工时效同步提升油淬工艺箔材固溶坯体应用优化探索保证

[发明专利]一种组分连续梯度变化的Ti/Ti6Al4V复合材料-CN201810025025.5有效
发明人：刘文胜;刘阳;马运柱;梁超平;刘超;张诚 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： B22F3/105 文献下载
摘要：本发明涉及一种组分连续梯度变化的Ti/Ti6Al4V复合材料及制备方法。所述复合材料包括基层、第一梯度层、第二梯度层、……第N梯度层；所述N为大于等于2的整数；所述第N梯度层附着在第N‑1梯度层上；所述基层的材质为Ti；本发明中任意一梯度层均有由Ti、Al、V构成，且第P‑1梯度层中的Ti含量大于第P梯度层中的Ti含量。其制备方法为；以Ti板为基材；以干燥的Ti6Al4V粉为原料；按设定结构；采用3D打印技术依次制备各梯度层；得到所述复合材料；所述3D打印过程中，控制稀释率大于等于30％。本发明结构设计合理制备工艺简单，所得产品性能优良，便于大规模工业化应用。
梯度层复合材料制备连续梯度变化工业化应用产品性能打印过程制备工艺附着基材稀释打印基层

[发明专利]一种铝基密度梯度材料及其制备方法和应用-CN201710781281.2有效
发明人： 马运柱;刘超;刘文胜;杨玉玲;刘阳;龙路平;伍镭 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-09-01 - 公布日： 2019-09-24 - 主分类号： B22F7/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种铝基密度梯度材料及其制备方法和应用。所述铝基密度梯度材料中存在密度呈梯度变化的区域和/或密度呈连续变化的区域，所述铝基密度梯度材料中各区域的材质一致。其制备方法为：按体积比水溶性造孔剂粉末：铝合金粉末＝X：(100‑X)，配取水溶性造孔剂粉末和铝合金粉末，混合均匀得到含不同量造孔剂的混合粉末；通过叠层铺粉进行模压成形，并在真空环境下于575‑675℃烧结得到烧结体；最后经水浸泡处理得到铝基密度梯度材料。本发明制备得到的铝基密度梯度材料无明显形变、通过孔隙率实现了密度在1.1‑2.7g/cm³之间的梯度分布。本发明所的产品性能优良，适用作航空航天材料。
一种密度梯度材料及其制备方法应用

[发明专利]一种钛合金表面原位生成的Ti₅Si₃弥散增强Al₃Ti基复合梯度涂层及制备方法-CN201810098011.6有效
发明人：刘文胜;刘阳;马运柱;刘超;张诚;伍镭;王涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： C23C24/10 文献下载
摘要：本发明涉及钛合金表面改性领域，具体涉及一种钛合金表面原位生成的Ti₅Si₃弥散增强Al₃Ti基复合梯度涂层及制备方法。所述复合梯度涂层为：在钛合金表面原位生成第1梯度层，然后依次在第N‑1梯度层上原位生成第N梯度层；任意一梯度层均为Ti₅Si₃弥散增强Al₃Ti基复合梯度层；在所有的涂层中存在第i梯度层，所述第i梯度层中Ti₅Si₃的含量大于第i‑1梯度层中Ti₅Si₃的含量，同时所述第i梯度层中Ti₅Si₃的含量大于第i+1梯度层中Ti₅Si₃的含量；第1梯度层至第i梯度层以及第i+1梯度层至第N梯度层中，Ti₅Si₃的含量随层数的增加而依次递增；所述i大于等于2小于等于N‑1。
梯度层钛合金表面原位生成复合梯度涂层弥散制备复合梯度层表面改性依次递增原位生成

[发明专利]一种微米级的低孔隙率多孔铝合金的制备方法-CN201610803093.0有效
发明人： 马运柱;刘超;刘文胜;史政;刘阳;龙路平 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-05 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： C22C1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种微米级的低孔隙率多孔铝合金的制备方法，特指以水溶性造孔剂为孔隙率控制剂，采用烧结溶解法制备一种微米级的低孔隙率多孔铝合金的方法。其制备方法为：首选设定多孔铝合金的孔隙率为A％；按体积比水溶性造孔剂粉末：铝合金粉末＝A％：(1‑A％)，配取水溶性造孔剂粉末和铝合金粉末，混合均匀得到混合粉末；然后压制成形并在真空环境下于550‑650℃烧结得到烧结体；所得烧结体置于水溶液中浸泡；干燥，得到孔隙率为B％的多孔铝合金；其中B与A的关系为：本发明制备工艺简单，可适用于低孔隙率微米级孔径多孔铝合金的制备，能够有效控制孔隙率和孔径大小，操作灵活，便于大规模的工业化应用。
一种微米孔隙率多孔铝合金制备方法

[发明专利]一种低密度高性能氧化铝基陶瓷纤维及其制备方法-CN201611236450.6有效
发明人： 马运柱;刘文胜;李春兰;王娟;李银 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-12-28 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： D01F9/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种低密度高性能氧化铝基陶瓷纤维的制备方法。本方法利用无机铝盐、次醋酸铝、含硼添加剂、含硅添加剂等原料采用溶胶‑凝胶法制备可纺的氧化铝基纤维前驱体溶胶；通过干法纺丝，得到氧化铝基连续纤维素丝，将素丝进行干燥、烧结，得到氧化铝基连续陶瓷纤维。本发明制备的溶胶纤维稳定性好，制备过程简单，无需添加高分子助剂就可成丝；烧成后的纤维密度低、强度高，可用于航空航天等高科技领域。
一种密度性能氧化铝陶瓷纤维及其制备方法

[发明专利]一种钛/铝梯度材料及其制备方法-CN201710046018.9有效
发明人：刘文胜;龙路平;马运柱;伍镭;刘超;刘阳 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-01-19 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： B22F7/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于航空航天应用的高性能材料及其制备方法，具体涉及钛/铝梯度材料的粉末冶金制备技术。本发明的目的在于解决因现有制备过程中连接温度高、残余应力大、界面反应不易控制而难以获得具有高结合强度钛/铝梯度结构的问题。本发明采用粉末冶金成形、烧结方法制备钛烧结体和铝预烧结体，后将两预制体叠层进行第二步粉末冶金烧结，得到高性能钛/铝梯度材料。本发明所得高性能钛/铝梯度材料基体无明显形变、界面抗拉伸强度大于等于100MPa。本发明可适用于较大尺寸钛/铝梯度材料的制备，并可扩展到其它异种金属梯度结构。本发明操作简单、易于控制，便于产业化应用。
一种梯度材料及其制备方法

[发明专利]一种共成形共烧结钨合金/钢复合材料的粉末冶金制备方法-CN201710114670.X有效
发明人：刘文胜;蔡青山;马运柱 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-02-28 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： B22F3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种共成形共烧结钨合金/钢复合材料的粉末冶金制备方法；属于复合材料制备技术领域。具体是以具有低温烧结特性的钨合金粉末和粉末冶金用钢粉为原料，采用粉末冶金压制工艺实现钨合金/钢异种材料复合粉末的共成形，然后进行共烧结工序获得钨合金/钢复合材料。本发明可实现钨合金/钢复合材料结构功能一体化的近净成形，解决了钨合金零部件焊接存在的加工和装配难题，为钨合金与钢异种材料连接提供了新的途径。
一种成形烧结合金复合材料粉末冶金制备方法

[实用新型]一种大尺寸超薄粉末冶金梯度材料的成形装置-CN201820590367.7有效
发明人： 马运柱;刘超;刘文胜;刘阳;杨玉玲;伍镭;王涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-04-24 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： B22F3/03 文献下载
摘要：本实用新型属于粉末冶金成形设备领域，具体涉及一种大尺寸超薄粉末冶金梯度材料的成形装置。所述大尺寸超薄粉末冶金梯度材料的成形装置包括预压成形系统和叠层铺粉成形系统，所述叠层铺粉成形系统由模具上压头、模套、模具下压头、螺旋控高仪升降台、螺旋控高仪平台、螺旋旋钮、升降螺杆和控高仪底座组成；本实用新型中的叠层铺粉成形系统将螺旋测高仪和模压成形有机结合，实现了下降高度在微米级的叠层铺粉，保证每层粉末的铺设均匀性，并且利用模具的随时更换可以实现不同尺寸样品成形坯体的制备。本实用新型实现了粉末冶金技术中多层粉末铺设和预制成形与最终成形的一体化，压制成形性好，各层厚度控制精准。
成形系统叠层铺粉本实用新型成形装置粉末冶金梯度材料模具升降台粉末冶金成形粉末冶金技术层厚度控制压制成形性成形坯体尺寸样品粉末铺设螺旋旋钮模压成形设备领域升降螺杆有机结合最终成形测高仪均匀性上压头微米级下压头成形多层模套预压底座制备预制铺设一体化保证

[发明专利]一种超薄金锡共晶材料的高效压铸制备方法-CN201710204133.4有效
发明人：刘文胜;黄宇峰;马运柱;陈柏杉;唐思危 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-03-30 - 公布日： 2018-10-09 - 主分类号： B22D17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种超薄金锡共晶材料的高效压铸制备方法；属于金属材料制备技术领域。其制备方法包括下述步骤：精确配制锡质量百分数为20％，金质量百分数为80％的金锡共晶合金原料；在真空度达到6×10‑4Pa的条件下，对金锡原料进行真空电弧熔炼，并加入电磁搅拌，得到无初生相的规则共晶组织的金锡合金压铸锭；压铸锭在热室压铸机中压铸成型；对压铸片进行均匀化退火，得到超薄金锡共晶材料。本发明采用母合金真空电弧熔炼一步压铸成片技术，成功得到了共晶点成分组织均匀的超薄金锡共晶材料，所制备的产品完全合金化且成品率高、成分稳定、强度高，焊接性能好。本发明所设计的制备方法制备效率高、制备流程短、成本低、适用于批量生产。
一种超薄金锡共晶材料高效压铸制备方法

[发明专利]一种具有莫来石结构的陶瓷及其制备方法和应用-CN201810317502.5在审
发明人： 马运柱;宋晓雷;王娟;刘文胜;徐书恒;刘静 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-04-10 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： C04B35/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有莫来石结构的陶瓷及其制备方法和应用。所述陶瓷含有晶态的Al4B2O9相和非晶二氧化硅；其中非晶二氧化硅占陶瓷总质量的18％及以上；所述陶瓷的密度小于2.8g/cm3、且制成丝后，单丝拉伸强度为1.2～1.8GPa，弹性模量为140～180GPa。本发明的制备工艺为经典的单相莫来石溶胶凝胶法，通过各成分种类和用量的优化，得到了低密度、高韧性、高强度的产品。本发明的制备工艺还具备原料来源广泛、成本低，制备流程简单可控、耗时短，对生产环境及设备要求较低，产品可重复性好，溶剂易于回收，适于工业化生产等优势。本发明所设计和制备的产品可应用于隔热绝缘、军工国防、航空航天、化工环保等领域。
陶瓷莫来石制备方法和应用非晶二氧化硅制备工艺制备弹性模量溶胶凝胶法隔热绝缘航空航天化工环保可重复性设备要求生产环境高韧性溶剂单丝晶态可控拉伸耗时军工回收国防应用优化