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一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法技术

技术编号:24187846 阅读:62 留言:0更新日期:2020-05-20 08:35
本发明专利技术公开了一种高强铝合金3D打印专用无钪Al‑Mg‑Mn合金粉末及其制备方法,包括,合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al;其中,以3D打印专用无钪Al‑Mg‑Mn合金粉末质量为百分百计,所述合金元素Mg为5.5~9%、所述合金元素Mn为1.5~2.5%、所述合金元素Zr为0.2~1.2%、所述合金元素Ni为0.2~0.45%、所述合金元素Fe为0.1~0.35%、所述合金元素Mo为0.1~0.40%,余量为合金元素Al。本发明专利技术用廉价元素替代元素Sc,开发出3D打印Al‑Mg‑M(M是低廉元素)合金粉末,且其打印件力学性能与含钪铝合金打印性能相当,成本降低40%,在实现打印件优异力学性能的同时,成本更低,适于产业化应用。

A scandium free Al Mg Mn alloy powder for 3D printing of high strength aluminum alloy and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法
本专利技术属于增材制造3D打印材料领域,具体涉及到一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法。
技术介绍
近年来,由于航空航天、轨道交通等高端装备对轻量化、高性能制品的重要需求,使得3D打印(也称增材制造)复杂轻量化铝合金构件的需求也越来越受到重视:第一,轻量化的要求,传统简单形状零件进行拓扑结构优化后变成复杂形状零件,而3D打印解决复杂结构件制造的重要方法;第二,细晶强化的要求,晶粒细化是提升铝合金制品力学性能的重要方式,但传统铸造、塑性加工的铝合金晶粒细化程度有限,而3D打印的快速冷却作用恰好可以实现细晶化。学术界和工业界很容易想到将传统铸锻牌号铝合金,成分不变地制成粉末,直接用于3D打印,但面临以下难题:第一,传统牌号铝合金如2系到7系铝合金气雾化粉末的3D打印开裂严重,性能差;第二,目前传统牌号的铝合金仅有4系的铸造AlSi合金适合3D打印,但是其力学性能并不高(拉伸<400MPa,延伸率<6.5%)。目前,相关文献和专利报道了A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:包括,/n合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al;其中,/n以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计,所述合金元素Mg为5.5~9%、所述合金元素Mn为1.5~2.5%、所述合金元素Zr为0.2~1.2%、所述合金元素Ni为0.2~0.45%、所述合金元素Fe为0.1~0.35%、所述合金元素Mo为0.1~0.40%,余量为合金元素Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:包括,
合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al;其中,
以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计,所述合金元素Mg为5.5~9%、所述合金元素Mn为1.5~2.5%、所述合金元素Zr为0.2~1.2%、所述合金元素Ni为0.2~0.45%、所述合金元素Fe为0.1~0.35%、所述合金元素Mo为0.1~0.40%,余量为合金元素Al。


2.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中,其中,所述合金粉末中合金元素Mg与合金元素Mn质量比为2.8~3.8。


3.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中,其中,合金元素Zr的质量分数为0.5~1.2%。


4.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中,其中,合金元素Fe的质量分数为0.23~0.35%。


5.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中,其中,所述合金粉末中合金元素Mn与合金元素Zr质量比为4~10。


6.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其中,还包括杂质,所述杂质总质量分数不超过0.1%。


7.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末,其特征在于:所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合...

【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞迪王敏卜袁铁锤王银牛朋达张志坚
申请(专利权)人:中南大学中南大学深圳研究院
类型:发明
国别省市:湖南;43

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