一种高比强度3D打印铝合金及其制备方法与流程

文档序号:37542239发布日期:2024-04-08 13:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高比强度3d打印铝合金,其特征在于,按重量百分比计包括以下元素:mg 3.5-10.0%、li 0.2-3.5%、mn 0.5-4.0%、sc0.2-1.5%、zr 0.05-2.0%、ti 0.02-1.5%、er0.2-2.5%、yb 0.01-3.0%,其余为al和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高比强度3d打印铝合金,其特征在于,按重量百分比计包括以下元素:mg 3.5-9.0%、li 0.4-2.8%、mn0.5-4%、sc 0.2-1.1%、zr 0.15-1.6%、ti 0.1-1.2%、er 0.3-2.2%、yb0.05-1.8%,其余为al和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的高比强度3d打印铝合金,其特征在于,包括:

4.根据权利要求1或2所述的高比强度3d打印铝合金,其特征在于,按重量百分比计还包括:铍0.001-0.004%。

5.根据权利要求1或2所述的高比强度3d打印铝合金,其特征在于,所述高比强度3d打印铝合金的比强度为195kn·m/kg以上。

6.权利要求1-5中任一项所述的高比强度3d打印铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述热处理包括:在所述保护气氛下在250-350℃下保温2-8h,干冰冷却后,再在350-425℃下保温0.5-3h。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,在350-425℃下保温0.5-3h后,干冰冷却。

9.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,熔炼时保护气为氩气和氯气的混合气体;优选地,氩气和氯气的体积比为(95-99):(1-5);

10.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,将各元素按比例混合包括:以纯铝锭、纯镁锭、铝锂、铝锰、铝钪、铝锆、铝钛、铝铒、铝镱中间合金为原料,按照合金成分进行配料,并通过一定的方式放置在坩埚中;所述放置方式为:在一部分纯铝锭上铣出凹槽,把纯镁锭和铝锂中间合金置于所述凹槽中,再将盛有纯镁锭和铝锂中间合金的纯铝锭置于坩埚底部,接着将另一部分纯铝锭装在坩埚中间位置,并将铝锰、铝钪、铝锆、铝钛、铝铒、铝镱中间合金均匀放在纯铝锭的周围。


技术总结
本发明涉及一种高比强度3D打印铝合金及其制备方法,通过添加Mg和Li元素不仅能够降低铝合金的密度,还能够与Mn、Sc、Zr、Ti、Er和Yb元素一起起到强化作用,从而提高铝合金的比强度。另外,本发明首先通过气雾化的方法制备了杂质含量低的近球形铝合金粉末,然后利用了3D打印快速凝固能够显著扩大溶质元素固溶极限的技术优势,之后配合利用干冰冷却的双级时效热处理并结合多元微合金化的优势,抑制了非共格析出相的粗化,实现了纳米级共格析出相和亚微米级非共格强化相组成及组织的分步调控,提高了铝合金的比强度。

技术研发人员:师静琳,胡强,王永慧,赵新明,王林山,刘英杰,张金辉,梁博,郭文倩,盛艳伟,李楠楠,李立平,任德猛
受保护的技术使用者:有研增材技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/7
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