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[发明专利]一种提高含钨多晶高温合金热处理后组织均匀性的成分优化方法-CN202310543155.9在审
发明人：孙士杰;盛乃成;范世钢;谢君;荀淑玲;王振江;侯桂臣;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： C30B33/02 文献下载
摘要：本发明属于高温合金技术领域，具体涉及一种提高含钨多晶高温合金热处理后组织均匀性的成分优化方法。该方法包括以下步骤：以含钨多晶合金成分范围为基础，计算典型化学成分的合金中γ′相含量随温度的变化规律，得到Cr、Co和Mo元素含量变化同γ′相固溶温度之间的变化关系，确定合金在标准热处理过程中枝晶间粗大γ′相能够完全固溶到基体中，得到调整后合金元素成分取值范围，最终得到优化后的合金化学成分。通过该方法获得的优化后含钨多晶高温合金在标准热处理后组织均匀性得到显著改善，合金力学性能稳定性提高。
一种提高多晶高温合金热处理组织均匀成分优化方法

[发明专利]一种同时具备脱硫及添加稀土元素的成型坩埚制备方法-CN202211468855.8在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： C04B35/057 文献下载
摘要：本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种同时具备脱硫及添加稀土元素的成型坩埚制备方法，可同时解决高温合金中微量稀土和超低硫的控制问题。以碱土金属氧化物和稀土氧化物为主体原料，辅之以酸性及中性氧化物，同时添加粘结剂及烧结助剂，将以上原料按照一定比例及粒度配级混合均匀，填充到模具中并置于冷等静压机压制。压制成型的坩埚以一定烧结制度烧结为成型坩埚产品，将此坩埚用于高温合金熔炼，可以快速高效脱硫，同时兼具向合金熔体中添加Ce、La、Y等稀土元素的特性。本发明制备硫含量低于0.5ppm的超低硫高温合金产品，同时控制添加稀土元素含量在1～5000ppm范围，稀土元素含量精度为10ppm水平。
一种同时具备脱硫添加稀土元素成型坩埚制备方法

[发明专利]一种高效抑制高温合金熔铸过程表面浮渣的工艺-CN202211297460.6在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;桑志茹;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B22D46/00 文献下载
摘要：本发明涉及高温合金熔铸工艺领域，具体为一种高效抑制高温合金熔铸过程表面浮渣的工艺。该工艺包括以下步骤：(1)制备具有表面无氧化皮等缺陷的母合金锭，合金锭表面需处理至露出金属光泽；(2)利用氧化镁、氧化锆、氧化铝或镁铝坩埚等氧化物陶瓷坩埚熔铸合金锭，冷埚或热埚放料；(3)将合金锭加入到坩埚前需将真空抽至10Pa以下，加料完成后大功率送电至合金化清；(4)合金化清时表面浮渣占比低于5％。(5)合金化清后，直接提温到浇铸温度进行零部件浇铸。采用本发明方法熔铸高温合金，可以有效抑制合金二次熔铸过程中表面浮渣，降低因浮渣造成的零件报废，提升高温合金零部件生产效率及合格率。
一种高效抑制高温合金熔铸过程表面浮渣工艺

[发明专利]一种用于制备超低硫高温合金的碱性成型坩埚的方法-CN202211305408.0在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： C04B35/057 文献下载
摘要：本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种用于制备超低硫高温合金的碱性成型坩埚的方法。该方法包括以下步骤：(1)混料：取不同粒度的CaO以及SrO/BaO/MgO/Al2O3/ZrO2/TiO2/SiO2粉体颗粒，添加粘结剂及其他添加剂并均匀混合；(2)压制：将混合后的混料填充到模具中，并置于冷等静压机通过压制成型碱性坩埚；(3)烧结：将压制成型的碱性坩埚烧结成型坩埚产品。将此坩埚用于高温合金熔炼，可以快速高效脱硫，可制备硫含量低于0.5ppm的超低硫高温合金产品，具有操作简便易行、反应快速的特点。
一种用于制备超低硫高温合金碱性成型坩埚方法

[发明专利]一种基于氧化物与熔体的高效固液反应的超低硫高温合金制备方法-CN202210983153.7在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种基于氧化物与熔体的高效固液反应的超低硫高温合金制备方法。该方法首先将高温合金或多种原料金属熔化，然后将CaO或CaO‑Al2O3/MgO/ZrO2/TiO2等脱硫物质置于高温合金熔体表面进行快速的固液反应形式的脱硫反应。CaO或CaO‑Al2O3/MgO/ZrO2/TiO2等脱硫物质以粉体或块体的方式加入，避免了CaO坩埚烧制及保存困难的问题，也保证了脱硫剂的高效利用；本发明保证了脱硫界面位于熔体上方，避免细微脱硫产物悬浮在熔体内造成硫的残留，同时通过熔炼条件和脱硫剂形态的控制，达到快速高效脱硫的目的，可以制备硫含量低于1ppm的超低硫高温合金产品，具有操作简便易行、反应快速的特点。
一种基于氧化物高效反应超低硫高温合金制备方法

[发明专利]一种用于高温合金深度脱硫的冶炼方法-CN202210900357.X在审
发明人：舒德龙;谢君;范世钢;盛乃成;侯桂臣;王振江;周亦冑;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： C21C7/064 文献下载
摘要：本发明涉及金属熔炼、铸造领域，具体涉及一种用于高温合金深度脱硫的冶炼方法。根据实际情况选择CaO使用方式，并准备好CaO吊装装置或预压制CaO块，作为脱硫剂；将原料放入真空感应炉内进行熔炼母合金，并进行高温精炼；高温精炼结束后停电至熔体边缘出现凝固现象后，恢复供电并提高熔体温度至1550℃，将CaO吊装装置浸入熔体，或加入预压制CaO块，进行深度脱S处理；深度脱S处理工艺结束后，进行低温精炼处理；低温精炼结束后进行提温浇注，获得超低S含量高温合金。本发明能够深度降低母合金中的S含量，且使用的脱硫剂及脱硫产物为大尺寸颗粒，容易通过挡渣过滤系统去除，不引入新杂质，操作简单，实施难度低，效果显著。
一种用于高温合金深度脱硫冶炼方法

[发明专利]一种基于高效固液反应的向高温合金控释添加微量金属元素的方法-CN202210834365.9在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： C22C1/03 文献下载
摘要：本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种基于高效固液反应的向高温合金控释添加微量金属元素的方法。该方法包括以下步骤：(1)将确定成分的母合金或不同金属原料在真空感应熔炼炉中熔化，形成高温合金熔体；(2)将含有目标元素的添加剂释放到熔体表面；(3)待熔体表面稳定后保持熔炼气氛进行精炼过程，以保证目标元素按照设计成分施加到熔体中；(4)精炼结束后，将熔体温度调整到浇注温度，进行浇注。本发明以金属氧化物或碳酸盐等形式的添加剂的方式加入，添加剂在熔炼过程中与熔体在反应过程可控的条件下原位释放微量元素。整个过程通过熔体与添加剂高效的固液反应形式实现，原料利用效率高且元素含量可实现精确控制。
一种基于高效反应高温合金控释添加微量金属元素方法

[发明专利]一种向高温合金熔体中添加微量O、N、S、C的方法-CN202111538143.4在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;谢君;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： C22C1/03 文献下载
摘要：本发明涉及金属冶炼和铸造技术领域，具体涉及一种向高温合金熔体中添加微量O、N、S、C的方法。该方法首先将高温合金熔化，将含有O、N、S、C的目标粉体装在Ni箔或特制的镍囊中置于熔体上方预热，在一定的预热温度下将目标粉体迅速插入到高温合金熔体中。本发明可以避免传统向熔体中加入粉体发生的喷溅现象，进而精确控制熔体中O、N、S、C的加入量，可以有效提高O、N、S、C等微量元素在合金中的回收率和均匀性。
一种高温合金熔体中添加微量方法

[发明专利]一种用于合金炉外热处理过程气冷均匀降温的装置及方法-CN202111538130.7在审
发明人：盛乃成;范世钢;孙士杰;侯桂臣;王振江;荀淑玲;谢君;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： C21D9/00 文献下载
摘要：本发明属于合金加工制造领域，具体为一种用于合金炉外热处理过程气冷均匀降温的装置及方法。针对需要空冷或风冷等中等冷却强度的热处理过程，本发明将目标合金试样放入热处理炉中进行升温保温操作，待到达目标温度准备冷却时，将合金试样迅速转移到炉外均匀气冷装置中，按照目标的降温速率通过调节气流量进行处理冷却，直至达到目标温度，可以实现不同规格尺寸铸件热处理的均匀气冷操作，提高合金性能的稳定性。本发明合金炉外热处理过程气冷均匀降温的装置，主要包括外壳、通气隔板、气体均匀化装置、支架、通气气路、气体流量控制阀、气源、控制系统、测温热电偶、目标试件，该装置具有操作简便、造价低廉、易于放大的优势。
一种用于合金热处理过程气冷均匀降温装置方法

[发明专利]一种控制高温合金薄壁件中细小晶粒产生的方法-CN202111538128.X在审
发明人：盛乃成;孙士杰;范世钢;侯桂臣;王振江;荀淑玲;谢君;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B22C9/04 文献下载
摘要：本发明属于高温合金技术领域，具体涉及一种控制高温合金薄壁件中细小晶粒产生的方法，适用于薄壁件的生产制备。采用精密铸造的方法制备陶瓷型壳；浇铸前对型壳进行预热处理；利用真空感应熔炼炉熔炼合金并进行浇铸，获得薄壁铸件。在多晶高温合金制备的薄壁件中存在一定量的细小晶粒，增加了合金中晶界数量，降低了薄壁件高温服役过程中的稳定性。根据细小晶粒的形成原因，本发明采用降低凝固过程中的热应力和组织应力思想，优化了薄壁件的制备工艺，降低了合金中细小晶粒产生的倾向，提高了合金力学性能的稳定性。本发明采用简单可行的方法可以有效提高薄壁件性能的稳定性。
一种控制高温合金薄壁细小晶粒产生方法

[发明专利]一种原位燃烧合成制备B4-CN201710324446.3有效
发明人：豆志河;张廷安;刘燕;谢恺煜;范世钢;石浩;吕国志;潘喜娟;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-05-10 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： C04B35/563 文献下载
摘要：一种原位燃烧合成制备B4C纤维的方法，属于陶瓷纤维技术领域。该方法通过将氧化硼和镁粉按摩尔比混合，放入高能球磨机中进行机械活化处理；再与碳纤维按摩尔比混合均匀，放入模具中，在10～60MPa压制成块状坯料，进行自蔓延反应；将产物浸入稀盐酸中，置于密闭的反应釜中强化浸出，最后喷雾热分解获得高纯碳化硼纤维产品。该方法制备出高纯度、高活性、烧结性能良好的二维陶瓷纤维材料。原料成本低，能耗低，操作简单，对工艺条件和仪器设备要求低，改变现有二维纤维结构的B4C生产高能耗、低产率的现状。采用高能球磨活化，改善传统镁热还原法的缺点；采用自蔓延制粉技术，所得的产品具有纯度高，粒度分布可控，粉末活性高的优点。
一种原位燃烧合成制备 base sub

[发明专利]一种多级深度还原制备高熔点金属粉的方法-CN201710365992.1有效
发明人：张廷安;豆志河;刘燕;范世钢;张子木;吕国志;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-05-23 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： C22B34/00 文献下载
摘要：一种多级深度还原制备高熔点金属粉的方法，属于制粉技术领域。该方法包括：将烘干后的高熔点金属氧化物粉和镁粉混合，进行自蔓延反应，高熔点金属Me，具体为W、Mo、Ta、Nb、V、Zr、Hf或Re中的一种或几种；将中间产物置于密闭反应釜中，以盐酸为浸出液进行浸出，得到低价高熔点金属的低价氧化物Me_xO前驱体；与钙粉混合均匀，压制，置于真空还原炉中，加热升温至700～1200℃，深度还原1～6h，以盐酸为浸出液对深度还原产物进行浸出，经处理，得到高熔点金属粉。该方法原料成本低，操作简单，对工艺条件和仪器设备要求低，为工业化生产奠定了基础，高熔点金属粉具有纯度高，粒度分布可控，粉末活性高等优点。
一种多级深度还原制备熔点金属方法

[发明专利]一种多级深度还原制备还原钛粉的方法-CN201710365974.3有效
发明人：张廷安;豆志河;刘燕;范世钢;吕国志;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-05-23 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： C22B34/12 文献下载
摘要：一种多级深度还原制备还原钛粉的方法，属于制粉技术领域。该方法包括：将烘干后的二氧化钛粉与镁粉混合均匀，加入自蔓延反应炉中，引发自蔓延反应，将得到低价钛氧化物Ti_xO弥散在MgO基体中的中间产物，以盐酸为浸出液对中间产物进行浸出，过滤、洗涤、真空干燥，得到低价钛氧化物Ti_xO前驱体，与钙粉混合均匀，压制，置于真空还原炉中，进行二次深度还原，以盐酸为浸出液对深度还原产物进行浸出，得到还原钛粉。本方法原料成本低，操作简单，对工艺条件和仪器设备要求低，为工业化生产奠定了基础，所得的还原钛粉具有纯度高，粒度微细，粒度分布可控，粉末活性高等优点。
一种多级深度还原制备方法

[发明专利]一种原位燃烧合成制备B4C纳米管的方法-CN201710324507.6在审
发明人：豆志河;张廷安;刘燕;范世钢;谢恺煜;石浩;吕国志;潘喜娟;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-05-10 - 公布日： 2017-10-03 - 主分类号： C01B32/991 文献下载
摘要：一种原位燃烧合成制备B4C纳米管的方法，属于陶瓷纳米管技术领域。该方法通过将将氧化硼和镁粉按摩尔比混合，放入高能球磨机中进行机械活化处理；再与碳纳米管按摩尔比混合均匀，放入模具中，在10～60MPa压制成块状坯料，置于自蔓延反应炉中引发进行自蔓延反应，将产物浸入稀盐酸中，置于密闭的反应釜中强化浸出，最后喷雾热分解，获得高纯碳化硼纳米管产品。该方法制备出高纯度、高活性、热电性良好的二维陶瓷纳米管。原料成本低，能耗低，操作简单，对工艺条件和仪器设备要求低，为工业化生产奠定了基础。采用高能球磨活化，提高原料利用率和产物纯度；采用自蔓延制粉技术，所得的产品具有纯度高，粒度分布可控，粉末活性高的优点。
一种原位燃烧合成制备 b4c 纳米方法

[发明专利]一种原位燃烧合成制备B4C纳米粉体的方法-CN201710324617.2在审
发明人：豆志河;张廷安;刘燕;谢恺煜;范世钢;石浩;吕国志;潘喜娟;赵秋月;牛丽萍;傅大学;张伟光 -专利权人：东北大学
申请日： 2017-05-10 - 公布日： 2017-07-25 - 主分类号： C01B32/991 文献下载
摘要：一种原位燃烧合成制备B4C纳米粉体的方法，属于粉末冶金工艺中的制粉技术领域。该方法通过将氧化硼和镁粉按摩尔比混合，放入高能球磨机中进行机械活化处理；再和碳纳米粉按摩尔比混合均匀，放入模具中，在10～60MPa压制成块状坯料，置于自蔓延反应炉中引发进行自蔓延反应；将产物浸入稀盐酸中，置于密闭的反应釜中强化浸出，最后喷雾热分解获得高纯碳化硼纳米粉产品。该方法制备出高纯度、高活性、纳米B4C粉体。原料成本低，能耗低，操作简单，对工艺条件和仪器设备要求低，为工业化生产奠定了基础。采用高能球磨活化，改善传统镁热还原法的缺点；采用自蔓延制粉技术，产品具有纯度高、粒度分布可控、粉末活性高的优点。
一种原位燃烧合成制备 b4c 纳米方法

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