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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117399637B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311320754.0，技术领域涉及：B22F10/20；该发明授权高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法是由徐俊强;周琦;王克鸿;孔见;彭勇;郭顺;杨子威设计研发完成，并于2023-10-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法在说明书摘要公布了：本发明为高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法，该方法为利用电子束双丝增材制造过程Ti、Al、Si元素在熔池中的原位反应，形成Ti5Si3增强相、Ti3Al和TiAl基体；通过凝固过程冷却条件及熔池成分等调控凝固路径，实现初生Ti5Si3相与共晶Ti5Si3相的比例变化，并基于共晶反应，形成Ti5Si3增强相与基体全新位相关系特征；通过工作平台的多轴移动实现逐层沉积，实现具有高性能的原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形。本发明可实现大尺度钛铝基复合材料构件的近净成形，成形效率较高，增材过程不易产生裂纹、变形等缺陷；相较于现阶段报道的钛铝基复合材料，本发明制备的钛铝基复合材料强度具有等同的塑性，但室温和750℃下的屈服强度明显提升。

本发明授权高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法在权利要求书中公布了：1.高性能原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形方法，其特征在于，利用电子束双丝增材制造过程Ti、Al、Si元素在熔池中的原位反应，形成Ti5Si3增强相、Ti3Al和TiAl基体；通过凝固过程冷却条件及熔池成分调控凝固路径，实现初生Ti5Si3相与共晶Ti5Si3相的比例变化，并基于共晶反应，形成Ti5Si3增强相与基体全新位相关系特征；通过工作平台的多轴移动实现逐层沉积，实现具有高性能的原位自生Ti5Si3相增强钛铝基复合材料近净成形； 该方法包括前期预热、逐层沉积和试样冷却三个过程，具体步骤为： 1前期预热：将砂纸打磨、乙醇清洗后的钛合金基板固定在电子束熔丝增材制造系统的工作平台上，并将工作平台置于电子束熔丝增材系统的真空室；待真空度达到工作真空度7×10-2Pa时，采用电子束快速扫描的方式进行基板预热，直至钛合金基板出现红热； 2逐层沉积：将铝丝和钛丝分别置于电子束熔丝增材系统独立的送丝机构，调整送丝枪角度和高度，设定铝丝和钛丝的送丝速度后同时送丝，送进共同熔池中，并依照设定好路径进行沉积，沉积单道后冷却60~80s，并下降工作台一定距离继续进行沉积确保电子束焦点在增材构件表面，直至沉积完成； 3试样冷却：将原位增材的钛铝金属间化合物构件置于真空环境下冷却，直至冷却至室温； 其中，基板预热采用基本参数为：加速电压60kV，聚焦电流1000-1200mA，扫描频率300-600Hz，扫描范围300%-600%，扫描方式圆形，扫描速度为20mms；预热方式采用阶梯预热，即逐步增加预热束流，从5mA升到25mA，直到基板红热即为预热完成；送丝枪角度调整范围在45°-55°；送丝枪前段丝材与基板距离在1mm以内，使得熔滴能够连续过渡实现成形；增材试样冷却过程需在真空环境下进行采用分段冷却，即在高真空度下冷却2-3小时，在低真空度下保温10-15小时，高真空范围为低于7×10-2Pa，低真空范围为0-10Pa； 高性能钛铝基复合材料包括微米尺度的初生多边形Ti5Si3相、纳米尺度的共晶针状Ti5Si3相及Ti3Al+TiAl的共析片层组织，其中，共晶针状Ti5Si3相与Ti3Al+TiAl的共析片层存在以下特殊的位相关系 ； 。

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