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钛合金
表面制备 Ti-Si-C 涂层的方法
项目简介 一种在钛金属表面制备 Ti-Si-C 涂层的方法,其特征是它由涂层合金粉末片制备和 激光熔覆处理组成。其中,Ti 粉、Si 粉和石墨粉经混合球磨烘干后,在压片机上压制合 金粉末片,且涂层合金粉末片中各组分的原子个数百分比为:Ti 粉 50%,Si 粉 16.7%,C 粉 33.3 %。 产品性能、指标 本发明熔覆工艺性能优良,涂层组织致密,界面结合良好,主要组成相为 α-Ti、TiCx、 Ti5Si3 和 Ti3SiC2,组织为 α-Ti 基体+
江苏大学
2021-04-14
一种弹性模量可调型医用β
钛合金
矫牙丝
迄今为止,用于医疗矫牙的金属材料主要有不锈钢丝、NiTi丝以及β钛合金丝。不锈钢丝太硬,所施加的外力较大,常引起患者矫牙疼痛,因此目前处在淘汰的边沿。NiTi丝虽加力比较柔和,可以使牙齿移动,但较难起到固定牙齿的作用,并且,其中释放出的Ni离子常引起患者的过敏反应。β钛合金丝以其优异的生物相容性以及性能介于不锈钢丝和NiTi丝而被引入到矫牙领域。从目前的使用情况来看,β钛合金丝的优势远远没有被发掘出来,究其原因,一是β钛合金丝全部是进口产品,价格非常昂贵,使其使用率大受限制;二是目前矫牙用的β钛合金丝的牌号完全为工业钛合金牌号,如BetaⅢ和BetaC等,并没有针对矫牙的实际需求进行改进。因此研制出一种国产的更易于矫牙的β钛合金丝已刻不容缓。 改进目前的矫牙用β钛合金丝的思路就是开发具有自主知识品牌的具有超弹性的β钛合金丝,使其既可以取代生物相容性较差的NiTi丝以及价格昂贵的进口β钛合金丝,同时又以其更高的性能来提高疗效和缩短矫牙周期。 采用本发明的工艺过程为:将按照名义成分配好的合金先用电弧炉熔炼成均匀的母合金,然后进行热锻和拉拔,并进行后续表面处理,得到具有一定要求的医用钛合金丝。 该钛合金丝比目前的医用材料性能优异,医疗效果明显。已申请专利:宋西平, “一种弹性模量可调型医用β钛合金”,中国发明专利申请号:200610113509.2,专利申请时间:2006.09.29,专利公开日:2007.03.21
北京科技大学
2021-04-11
一种
钛合金
表面溶胶凝胶透辉石涂层的方法
(专利号:ZL 201310128992.1) 简介:本发明涉及一种钛合金表面溶胶凝胶透辉石涂层的方法,属于金属材料涂层制备技术领域。该方法包括:a、称取硝酸钙、硝酸镁、正硅酸乙酯,将上述组分溶入无水乙醇中;b、将上述混合溶液在室温下搅拌,然后陈化;c、依次用酒精、丙酮将钛合金片超声清洗;d、将清洗后的钛合金片浸入步骤b陈化后的溶液中,提拉得到涂层;e、将带有涂层的钛合金片干燥;f、对干燥之后的钛合金片重复步骤d-e的处理5次;g、将步骤
安徽工业大学
2021-01-12
海洋工程用
钛合金
材料低成本制备加工技术
开发了一种海洋工程领域用钛合金的低成本制备加工技术,将钛合金的成本降低了30%以上,满足了海洋工程领域对低成本钛合金的要求,性能与传统工艺制备加工的钛合金相当。该技术的主要创新点为:1)实现了钛合金锭坯的连续铸造和连续轧制,大大地缩短了钛合金的加工流程,从而大幅降低了钛合金的制备加工成本;2)钛合金铸锭的化学成分均匀性、结晶晶粒的均匀性及尺寸得到了有效控制,保证了钛合金铸锭的冶金质量;3)钛合金的轧制组织均匀性得到保障,有效的保证了钛合金材料机械性能和服役性能;4)采用该工艺后,钛合金材料制备加工的
南京工业大学
2021-01-12
先进粉末
高温
合金
的研制及制备技术
采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形,并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求,选择 ø52mm 涡轮作为研制对象,并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验,中空孔径确定为 ø5mm,孔深 25mm,如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知,采用中空结构的涡轮,其应力分布较原始涡轮应力分布一致,但涡轮离心应力有所增大,中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa,较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后,自振频率变化很小,频率平均变小 0.167%,可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的,而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构(如图 2 所示),实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟,得出了喂料的充模过程(如图 3 所示),并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数,得出最佳的注射成形工艺参数为:注射温度为 160℃,注射压力为 60MPa,模温为 80℃,最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料,选用 67%装载量,将粉末与粘结剂(60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸)于 140℃在 开放式混炼机中混炼 30min,制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂,制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响,掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金,具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%,热等静压后的样品接近全致密。
北京科技大学
2021-02-01
系列新型民用
高温
耐热
合金
合金性能特点及应用范围新型系列民用高温性能特点及用途 典型合金种类 性能及用途等 抗氧化 能在高达1200~1310℃下长期使用,最高使用温度可达1360℃。可广泛用于各种热电偶保护管、石油化工的高温燃气管道、燃烧装置、各种高温炉、高温辐射管、电子组件、化工设备、蒸汽发生器管道及高温部件等。 高温高强度 具有极高的高温强度和耐磨性能,能在高达900~1280℃高温下长期使用。如各种热风炉、发电厂硫化床、高温模具、陶瓷烧结炉燃烧喷嘴等。 抗硫化 适合于一些高温高硫气氛中使用,如石油、煤培烧厂热交换器、煤处理转换处理设备、气体燃烧炉、燃烧气体交换器等。 抗碳化 适合于气体渗碳炉构件,碳再生及活化装备、乙烯裂解装置的热解管、煤气化及燃烧厂的热交换器等。
北京科技大学
2021-04-11
先进粉末
高温
合金
的研制及制备技术
采用注射成形工艺实现复杂形状增压涡轮的近终成形,并满足高性能和低成本的要求。根据注射成形涡轮对零件壁厚的要求,选择 ø52mm 涡轮作为研制对象,并完成了中空蜗轮的结构设计及可靠性校验,中空孔径确定为 ø5mm,孔深 25mm,如图 1 所示。对比分析实芯涡轮和中空涡轮的离心应力分布可知,采用中空结构的涡轮,其应力分布较原始涡轮应力分布一致,但涡轮离心应力有所增大,中空结构涡轮的最大离心应力为 626MPa,较原始涡轮增加了 20.4%。涡轮采用中空设计后,自振频率变化很小,频率平均变小 0.167%,可近似认为没有变化。中空结构增压涡轮不仅达到了减轻重量的目的,而且大幅度减小了烧结变形。设计了侧向抽芯模具结构(如图 2 所示),实现了复杂形状增压涡轮的近终成形。采用数值模拟方法对注射成形充模过程进行了模拟,得出了喂料的充模过程(如图 3 所示),并阐明了涡轮在注射成形过程中产生的缺陷与机理。优化了注射成形工艺参数,得出最佳的注射成形工艺参数为:注射温度为 160℃,注射压力为 60MPa,模温为 80℃,最终制备出了无缺陷的注射成形坯。以平均粒度 15μm 的惰性气体雾化的 K418 镍基高温合金为原料,选用 67%装载量,将粉末与粘结剂(60%石蜡+15%高密度聚乙烯+15%聚丙烯+10%硬脂酸)于 140℃在开放式混炼机中混炼 30min,制备出适合镍基高温合金粉末注射成形的高效粘结剂,制备出了流变性能良好的注射喂料。分析了脱脂方法、脱脂制度和脱脂温度对致密度和最终高温合金性能的影响,掌握了碳、氧含量的精确控制技术。通过烧结+热等静压工艺获得高致密度的粉末高温合金,具有晶粒细小、显微组织均匀、综合力学性能优异等优点。MIM418 合金 1230℃真空烧结相对密度为 97%,热等静压后的样品接近全致密。图 1 实芯涡轮和中空结构涡轮图 2 侧向抽芯模具结构图 3 涡轮注射填充过程模拟经过 1200℃固溶/空冷、750℃时效,MIM418 抗拉强度达到 1425MPa,屈服强度为1004MPa,延伸率达到19.4%,与铸造合金性能相比分别提高了70%,30%,120%。图 4 为烧结态的注射成形涡轮。涡轮表面光洁,尺寸精度高,如图 4 所示。图 4 注射成形涡轮制备出满足涡轮使用性能测试要求的涡轮,涡轮尺寸与内部质量良好,达到装机测试要求。涡轮样品在无锡威孚英特迈涡轮增压器公司进行了台架实验,图5 所示为涡轮样品焊接及部分工装的照片。钢轴焊接后接头抗拉破断力达到 18吨,远高于铸造涡轮与钢轴的焊接强度。转速相同时,粉末注射成形涡轮部件测频一致性和气动性能涡端一致性均优于铸造性能,超速飞裂试验停止在 225000转/分与 225000 转/分,增压器拆检的结果可知,超速飞裂试验涡轮表现良好,两套增压器的失效皆由涡轮轴断裂造成。粉末注射成形涡轮样件测频一致性优于铸造涡轮,粉末注射成形涡轮与钢轴联结强度也明显高于铸造涡轮。粉末注射成形MIM418 涡轮在超速飞裂试验中表现不俗,在钢轴断裂 21.5/22.5 万转的状态下,涡轮仍保持完好。粉末注射成形涡轮的涡端试验表明,涡轮部件涡端性能一致性较好,3 组样品涡端的效率曲线基本重合,均在±0.5%的偏差内。
北京科技大学
2021-04-13
一种
钛合金
热加工用表面防护涂料及其应用
本技术可以提供一种利用工业废弃物硼泥和废玻璃为原料制备的钛合金高温防护涂料。该涂料可直接刷涂在钛合金工件表面上,并在热加工过程中形成高温防护层,达到减少钛合金的氧化烧损,提高出材率及钛合金表面质量的目的;同时涂层具有在热处理完成后的冷却过程中从钛合金表面自剥落的能力。 本技术绿色环保,成本低廉;工艺简单,适用范围广;涂层保护效果好,易于清除。 本涂料技术可广泛应用于钛合金材料工件在后期热加工中的抗氧化保护,尤其在汽车工业和航空航天工业中对钛合金工件大量需要的工业部门可广泛推广。
辽宁大学
2021-04-11
3D打印多孔
钛合金
骨替代材料的结构优化及其机制研究
悬赏金额:12.5万元 发榜企业:广东施泰宝医疗科技有限公司 需求领域:临床医学-基础 3D打印技术 医学材料 生物医用材料 临床医学-外科 产业集群:生物医药与健康产业集群 技术关键词:3D打印,SLM,多孔钛合金,孔隙结构,骨替代材料
广东施泰宝医疗科技有限公司
2021-11-05
镍基
高温
合金
组织结构超声智能评价方法
航空发动机机匣是一种复杂薄壁零件,其加工变形问题是我国航空发动机制造的关键技术瓶颈。机匣毛坯组织结构的均匀性是影响机匣加工变形的主要原因之一。镍基高温合金具有优异的高温强度,良好的抗氧化和抗热腐蚀性能,是航空发动机机匣的主要原料。镍基高温合金铸、锻件组织结构的无损检测与定量评价是实现组织结构均匀性检测与评价的基础,有助于准确判断毛坯制造质量,表征制造工艺改进的有效性,降低机匣加工变形概率。 超声检测具有穿透能力强,灵敏度和分辨率高、可定位和定量检测等优点,在航空发动机大规格高温合金构件制造质量检测领域得到了广泛应用。超声检测信号特征值与材料组织结构变化、二次相或沉淀物的形成相关,具备有效评价镍基高温合金的组织结构的能力。现有镍基高温合金铸、锻件组织结构的超声检测以噪声波高为主要判据,指标简单、阈值设置严格、误判率高,无法适应不断改进的制造工艺。 组织结构超声定量评价技术的核心是确定微观组织特征参数与超声检测特征参数之间的定量关系模型,其本质是以模型待定系数为决策变量,以评价准确性为目标函数的优化问题。超声波在镍基高温合金中传播时,受到晶界、相界、孪晶等复杂组织结构的综合作用,若采用声速、衰减系数、非线性系数等单一超声检测参数对组织结构进行建模与评价,会因信息量的缺失而导致评价误差大;若增加检测参数规模,则会导致所对应优化问题的困难性大幅增加。 本研究以镍基高温合金组织结构定量评价为主要研究对象,围绕如何利用协同进化算法求解定量评价的大规模优化问题、以及如何同时利用多种微观组织特征参数对镍基高温合金进行综合表征展开研究。科研成果为航空发动机机匣镍基高温合金毛坯制造质量检测、评价、性能预测提供技术支持,为制造工艺改进提供数据支持,也可进一步推广至其它高温合金、钛合金等材料中。
南昌航空大学
2021-05-04
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