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[发明专利]一种低成本短流程制备超高温合金棒材的装置与方法-CN202210577531.1有效
发明人：王琪;陈瑞润;丁鑫;方虹泽;郭景杰;苏彦庆;王亮 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B22D11/11 文献下载
摘要：一种低成本短流程制备超高温合金棒材的装置与方法，它涉及一种制备超高温合金棒材的装置与方法。本发明为了解决现有高温合金制备存在熔炼大尺寸坯锭成本高的问题。本发明的电机通过联轴器与螺旋叶片连接，螺旋叶片穿过箱体并向下延伸，叶片保护罩套装在螺旋叶片上，进料斗的出料端与叶片保护罩连通，水冷铜坩埚固定安在箱体上，螺旋叶片的中心与水冷铜坩埚的中心对齐，加热线圈套装在水冷铜坩埚上，水冷铜坩埚中通有冷却水，水冷铜坩埚中下部嵌有陶瓷管，水冷铜坩埚内放有引料头，引料头穿过箱体的中部平台与抽拉杆相连，抽拉杆穿过镓铟液容器内的镓铟液后与抽拉杆电机相连，电弧枪的枪头对准水冷铜坩埚的中心。本发明用于制备超高温合金棒材。
一种低成本流程制备超高温合金装置方法

[发明专利]一种双相硅化物调控高硅β钛合金强度的方法-CN202211399337.5有效
发明人： 方虹泽;孙世臣;陈瑞润;王琪;丁鑫;王亮;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：一种双相硅化物调控高硅β钛合金强度的方法，本发明涉及一种双相硅化物调控高硅β钛合金强度的方法。本发明的目的是为了解决现有对强度韧性要求较高的复杂钛合金结构件，因形状尺寸复杂无法通过热变形成形进行强韧匹配性调控的问题，本发明设计并调控的β钛合金通过铸造成形和相匹配的热处理工艺，即可在钛合金基体中原位自生形成双相硅化物，并达到强度和韧性优化匹配的效果，所设计成分范围钛合金的抗拉强度在1100～1300MPa之间，韧性在50～67MN·m‑3/2之间，可满足多种复杂钛合金结构件的性能需求，本发明应用于钛合金领域。
一种双相硅化物调控钛合金强度方法

[发明专利]一种基于不连续屈服的钛合金高温服役安全性判断方法-CN202310717497.8在审
发明人： 方虹泽;孙世臣;陈瑞润;李易励;王琪;丁鑫;王亮 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种基于不连续屈服的钛合金高温服役安全性判断方法，本发明涉及一种基于不连续屈服的钛合金高温服役安全性判断方法。本发明选取应变速率和温度区间内某几处特征温度和应变速率进行热压缩获得应力应变曲线，并根据测量的峰值应力求得功率耗散值，并绘制功率耗散值的等高线图。根据特征点的应力应变曲线不连续屈服的临界功率耗散值，当功率耗散值低于临界值时，不连续屈服不会发生。依据本发明提出的功率耗散判断方法，可以实现对区间内所有应变速率和温度下不连续屈服能否发生进行预测，本发明应用于钛合金技术领域。
一种基于连续屈服钛合金高温服役安全性判断方法

[发明专利]利用超声与电磁场制备TiAl半固态材料的装备与方法-CN202211105854.7有效
发明人：王琪;陈瑞润;丁鑫;方虹泽;王亮;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-10 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： C22C1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用超声与电磁场制备TiAl半固态材料的装备与方法，固定片的中间固定有水冷铜坩埚，水冷铜坩埚的中间固定有陶瓷模壳，超声振头的下端顶在陶瓷模壳上，水冷铜坩埚的外周设有水冷铜线圈，箱体底板的下端固定有镓铟容器，镓铟容器的下侧设置有超声波发生器，超声波发生器的下侧设置有抽拉装置。方法如下：将TiAl合金材料的物料棒放入到陶瓷模壳中；抽真空在惰性气体保护下，熔化物料棒；熔体保持半固态的温度，启动超声波发生器缓慢降温；当熔体完全凝固后停止加热，使凝固的半固态合金进入到镓铟液中冷却；取出铸件。本发明可提升TiAl铸件的致密性，获得具有球化组织的TiAl合金，提升TiAl合金的热加工变形能力。
利用超声电磁场制备 tial 固态材料装备方法

[发明专利]一种短流程连续制备铌硅合金定向凝固组织的设备与方法-CN202211105859.X在审
发明人：王琪;陈瑞润;方虹泽;丁鑫;王亮;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-10 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B22D27/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种短流程连续制备铌硅合金定向凝固组织的设备与方法，箱体的上端连接有箱盖，箱盖的下端固定有送料器和送料棒，箱盖固定有连接杆，连接杆固定有固定片，固定片固定有锥形水冷钢漏斗，锥形水冷钢漏斗的下端设置有弯曲通道，弯曲通道外套有水冷铜线圈，箱体底板上固定有水冷铜坩埚，水冷铜坩埚外套有水冷铜线圈，箱体底板的下端固定有镓铟容器，镓铟容器的下方还设置有下拉装置。本发明采用锥形水冷钢漏斗与电磁冷坩埚相结合，使用原材料成分直接制备铌硅定向凝固合金的短流程制备方法，克服了中间熔炼母锭成分高的问题。
一种流程连续制备合金定向凝固组织设备方法

[发明专利]一种利用共析组织提高合金强度和塑性的方法-CN202211543334.4在审
发明人： 方虹泽;李柯萱;陈瑞润;王琪;丁鑫;王亮;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：一种利用共析组织提高合金强度和塑性的方法，本发明涉及一种利用共析组织提高合金强度和塑性的方法，本发明的目的是为了解决现有TiAl合金强塑性不匹配以及热加工工艺复杂的问题。本发明合金按照原子百分比由48％的Al、2％的Cr、0.4～2.4％的Ru，余量的Ti组成。本发明通过改变Ru元素的加入量促进共析反应的形成来调控TiAl合金的相组成，以改善TiAl合金的微观组织，在不降低塑性的同时提高强度，其中室温压缩强度达到2250MPa，压缩应变近40％，实现TiAl合金强塑性匹配的方法。本发明应用于TiAl的制备领域。
一种利用组织提高合金强度塑性方法

[发明专利]一种利用β稳定元素调控铸态高强韧钛合金的方法-CN202211505560.3在审
发明人： 方虹泽;李易励;陈瑞润;王琪;丁鑫;王亮;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：一种利用β稳定元素调控铸态高强韧钛合金的方法，本发明涉及一种利用β稳定元素调控铸态高强韧钛合金的方法。本发明的目的是为了解决现有铸态钛合金强度低，与韧性不匹配的问题。本发明钛合金成分为Mo、Al、Zr、Nb、Cr、β稳定元素、余量为Ti；熔炼后在α+β/β相变点以下10～200℃进行0.5～2h固溶处理，再α+β/β相变点以下240～450℃进行2～24h时效处理，空冷至室温，即完成。本发明通过对β稳定元素含量的调控，和固溶时效热处理，合金显微组织中出现生长纳米孪晶，并且调整了αs和αp的相比例，达到了协调合金强韧匹配的目的。本发明应用于高强韧钛合金的制备领域。
一种利用稳定元素调控铸态高强韧钛合金方法

[发明专利]一种钛合金和钛铝合金熔铸复合的装置和方法-CN202111115215.4有效
发明人：陈瑞润;方虹泽;王琪;丁鑫;王亮;丁宏升;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B32B15/01 文献下载
摘要：一种钛合金和钛铝合金熔铸复合的装置和方法，它涉及一种合金熔铸复合的装置和方法。本发明为了解决现有的TiAl合金作为金属间化合物，存在室温性能较差的问题。本发明的水冷支架安装在炉体内，水冷铜坩埚安装在水冷支架的上端面上，物料放置在水冷铜坩埚内，自动控制升降装置安装在炉体外侧上部，非自耗钨电极竖直插装在炉体内并延伸至物料的正上方，非自耗钨电极上部安装在自动控制升降装置上并在自动控制升降装置的控制下实现升降，抽真空系统安装在炉体的外侧壁上并对炉体抽真空，翻料勺安装在炉体上端。方法：物料的准备；制备；放置；熔铸；对熔铸后的钛铝合金性能进行检测。本发明用于钛合金和钛铝合金熔铸的制备。
一种钛合金铝合金熔铸复合装置方法

[发明专利]一种Laves相析出修饰AlCoCrFeNi双相高熵合金及其制备方法-CN202211166132.2在审
发明人：陈瑞润;任浩;刘桐;方虹泽;王亮;丁宏升;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：一种Laves相析出修饰AlCoCrFeNi双相高熵合金及其制备方法，本发明涉及一种Laves相析出修饰AlCoCrFeNi双相高熵合金及其制备方法。本发明的目的是为了解决现有高熵合金硬度低、耐磨性差的问题，本发明一种Laves相析出修饰AlCoCrFeNi双相高熵合金，由Al、Co、Cr、Fe、Ni和Sc元素组成，表达式为(AlCoCrFeNi)100‑xScx，x为1或2，其中Al、Co、Cr、Fe、Ni为等原子比。采用电弧熔炼方法进行制备，本发明设计的Laves相析出修饰的AlCoCrFeNi双相高熵合金具有硬度高、耐磨性优异等特性。本发明应用于高熵合金领域。
一种 laves 析出修饰 alcocrfeni 双相高熵合金及其制备方法

[发明专利]一种兼具强度和塑性的TiAlCrRe合金及其制备方法-CN202211467990.0在审
发明人： 方虹泽;李柯萱;陈瑞润;王琪;丁鑫;王亮;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：一种兼具强度和塑性的TiAlCrRe合金及其制备方法，本发明涉及一种兼具强度和塑性的TiAlCrRe合金及其制备方法，本发明的目的是为了解决现有TiAl合金强塑性不匹配的问题。本发明合金按照原子百分比由48％的Al、2％的Cr、0.2～1.2％的Re，余量的Ti组成。本发明制备的合金仅引入两种合金元素，通过真空电弧熔炼技术制备，不需要后续的热处理与热变形优化，铸态TiAl合金的室温压缩强度可以达到2398MPa，压缩应变可以达到39％。本发明应用于TiAl的制备领域。
一种兼具强度塑性 tialcrre 合金及其制备方法

[发明专利]一种摩擦材料用的亚共晶高熵合金及其制备方法-CN202211090060.8有效
发明人：陈瑞润;任浩;高雪峰;方虹泽;王亮;丁宏升;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-07 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： C22C30/00 文献下载
摘要：一种摩擦材料用的亚共晶高熵合金及其制备方法，本发明涉及一种摩擦材料用的亚共晶高熵合金及其制备方法。本发明的目的是为了解决现有高熵合金硬度低、耐磨性差的问题，本发明一种摩擦材料用的亚共晶高熵合金由Al、Co、Cr、Fe、Ni和Hf元素组成，表达式为(AlCoCrFeNi)100‑xHfx，2≤x≤6，其中Al、Co、Cr、Fe、Ni为等原子比。采用电弧熔炼方法进行制备，本发明利用Hf的大原子半径、与其它组成元素负混合焓以及电负性差大等特点，诱导硬质Laves相在晶界处析出，发生第二相强化和细晶强化，使亚共晶高熵合金具有硬度高、耐磨性佳等优点。本发明应用于高熵合金领域。
一种摩擦材料亚共晶高熵合金及其制备方法

[发明专利]一种采用多层冷坩埚制备铌硅定向凝固合金设备与方法-CN202211107361.7在审
发明人：王琪;陈瑞润;方虹泽;丁鑫;王亮;苏彦庆;郭景杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-10 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： B22D11/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种采用多层冷坩埚制备铌硅定向凝固合金设备与方法，送料装置通过支撑杆固定在箱盖上方，送料装置下端设有有伸缩杆，箱盖固定的4个连接杆的下端固定在固定片的四个角，固定片的中间部分是中空的，固定片的中间固定有一级水冷铜坩埚，一级水冷铜坩埚外套有一级感应线圈，一级水冷铜坩埚的正下方设有二级水冷铜坩埚，二级水冷铜坩埚的外部套有二级感应线圈，固定板的下端固定有镓铟容器，箱体的下侧设有下拉装置，下拉装置的上端设有拉杆。本发明生长出来的铸锭改善了定向凝固组织，并提升了铸件的表面质量，可获得良好的定向凝固组织。
一种采用多层坩埚制备定向凝固合金设备方法

[发明专利]一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法-CN202210106605.3有效
发明人：丁鑫;陈瑞润;张佳欣;曹文超;王琪;方虹泽;苏彦庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：本发明属于储氢材料制备加工技术领域，涉及一种超声波辅助制备镁基储氢合金的装置和方法，包括合金熔炼系统、气体保护系统、超声波熔体处理系统和控制系统，合金熔炼系统包括熔炼炉、刚玉坩埚和坩埚支架，刚玉坩埚设置在坩埚支架上，气体保护系统与熔炼炉相连通，超声波熔体处理系统穿过坩埚支架与刚玉坩埚的底部相靠接。本发明的优点：通过超声波熔体处理系统连接刚玉坩埚的底部减少引入杂质元素，通过合理设计坩埚形状使超声波充分作用于合金熔体，通过高效的气体保护系统避免合金熔体的挥发和氧化，制备的镁基储氢合金中元素均匀分布，显微组织显著细化，使得吸放氢性能显著提高。
一种超声波辅助制备镁基储氢合金装置方法

[发明专利]一种优化大尺寸柱状晶的定向及循环定向热处理方法-CN202210338899.2有效
发明人：陈瑞润;刘阳力;方虹泽;李柯萱;王亮;苏彦庆;丁宏升 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： C22F1/18 文献下载
摘要：一种优化大尺寸柱状晶的定向及循环定向热处理方法，它涉及一种热处理方法。本发明为了解决现有的TiAl材料存在柱状晶尺寸小、生长方向偏折和横向晶界多的问题，以及在受外力作用时，利用片层相的软取向变形但强度下降的问题。本发明基于无接触电磁感应加热和TiAl材料本身的物理特性，在高真空条件下通过对待处理试样一次或者多次定向热处理，使有效加热区内的柱状晶进一步的定向长大，不仅使柱状晶在热流方向上继续长大，而且还减少了柱状晶的横向晶界，最终形成大尺寸、偏折角度小、横向晶界少的柱状晶，且TiAl材料的力学性能得到改善。本发明用于大尺寸柱状晶的优化。
一种优化尺寸柱状定向循环热处理方法

[发明专利]一种功能梯度TiAl合金及其制备方法和应用-CN202210750628.8在审
发明人：王琪;陈瑞润;方虹泽;丁鑫;郭景杰;苏彦庆;丁宏升 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： C22C14/00 文献下载
摘要：一种功能梯度TiAl合金及其制备方法和应用，涉及合金制备技术领域。本发明的目的是为了解决传统铸造法制备TiAl/钛合金功能梯度材料时存在成分和组织梯度不均匀变化、组织粗化及铸件尺寸较小的问题。方法：本发明采用水冷铜坩埚设备将Ti‑45Al‑8Nb和Ti‑5Al‑5Mo‑5V‑3Cr‑1Zr合金相结合制备得到功能梯度TiAl合金，实现了功能梯度TiAl合金强度和韧性的良好匹配；水冷铜坩埚内的电磁搅拌可有效打碎合金凝固过程中形成的树枝晶，实现细化晶体、减小组织缺陷，克服了传统铸造TiAl合金存在组织粗大的问题。本发明可获得一种功能梯度TiAl合金及其制备方法和应用。
一种功能梯度 tial 合金及其制备方法应用

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