【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，具体为一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金及其制备方法。
技术介绍
1、铝合金由于对激光的反射率高、打印缺陷多等缺点，导致可以用于打印的铝合金牌号很少。alsi10mg是基于al-si共晶合金体系开发的可用于3d打印的铝合金牌号，然而alsi10mg合金在中高温段几乎不能正常使用，其长期服役温度一般低于200℃。在镧系稀土元素中，稀土元素la、ce、pr、nd都能与al发生共晶反应从而生成相应的al11re3金属间化合物，依靠共晶的应力承载作用以及稀土元素的低扩散系数，这类合金一般具有较好的高温性能。
2、然而，目前增材制造al-ce合金的性能很难突破400mpa，延伸率很难超过5％,因此，有待开发一种新型的耐高温铝合金材料以弥补现有技术的不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于开发一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的成分及制备方法，所提供的成分与制备方法克服了现今铝稀土共晶铝合金不能兼具高强度以及高的断裂伸长率的难题。本专利技术通过调控稀土nd、ni的添加比例，采用选区激光熔化的方式，制备出高强高韧的增材制造铝合金材料。
2、为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，包括：
3、s1：选择铝合金粉末原料；所述铝合金粉末原料包含nd、ni，含量分别在4～11wt％，0.5～4wt％。
4、s2：通过激光粉床选择性激光熔化方式进行铝合金材料的制备，获得铝合金材料；所述选择性
5、进一步，所述铝合金粉末原料粒径为20～63μm。
6、进一步，所述铝合金粉末原料包含4～7wt％的nd，0.5～1wt％的ni，其余为al。
7、进一步，所述选择性激光熔化的能量密度为52～80j/m，扫描速度为900～1600mm/s。
8、进一步，所述铝合金粉末原料包含6～10wt％的nd，1～2wt％的ni，其余为al。
9、进一步，所述选择性激光熔化的能量密度为60～80j/m，扫描速度为900～1400mm/s。
10、进一步，所述铝合金粉末原料包含7～11wt％的nd，2～3wt％的ni，其余为al。
11、进一步，所述选择性激光熔化的能量密度为70～90j/m，扫描速度为900～1400mm/s。
12、一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，由权利要求1-8任意一项所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法制备。
13、进一步，所述增材制造的铝钕稀土共晶铝合金具有高体积分数的纳米级共晶第二相颗粒，第二相颗粒的尺寸为50nm～100nm；
14、所述增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的强度≥430mpa，断裂伸长率≥10％。
15、本专利技术具备以下有益效果：
16、1、本专利技术提供的一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，含有亚微级的共晶颗粒，共晶颗粒的尺寸约在50～100nm左右，含有al11nd3和al3ni两种共晶相。本专利技术通过稀土元素nd和ni的复合添加并借助增材制造的方法实现了金属间化合物体积分数的提升与颗粒的细化，具有优异的室温力学性能。
17、2、本申请提供的一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，属于一种免热处理铝合金材料，打印态即是最终使用状态，相比目前商用的scalmalloy，生产成本大大降低，生产效率更高。
18、3、本申请提供的一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，具有优异的打印成形性，流动性好、线収缩率小、热裂倾向小。这是因为本专利技术合金的成分接近共晶成分，具有更小的凝固温度区间。
19、4、本专利技术提供一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，该铝合金材料的强度≥430mpa，断裂伸长率≥10％。
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1.一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料粒径为20～63μm。
3.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料包含4～7wt％的Nd，0.5～1wt％的Ni，其余为Al。
4.根据权利要求3所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述选择性激光熔化的能量密度为52～80J/m，扫描速度为900～1600mm/s。
5.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料包含6～10wt％的Nd，1～2wt％的Ni，其余为Al。
6.根据权利要求5所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述选择性激光熔化的能量密度为60～80J/m，扫描速度为900～1400mm/s。
7.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料包含7～
8.根据权利要求7所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述选择性激光熔化的能量密度为70～90J/m，扫描速度为900～1400mm/s。
9.一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，其特征在于，由权利要求1-8任意一项所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法制备。
10.根据权利要求9所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金，其特征在于，所述增材制造的铝钕稀土共晶铝合金具有高体积分数的纳米级共晶第二相颗粒，第二相颗粒的尺寸为50nm～100nm；
...【技术特征摘要】
1.一种增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料粒径为20～63μm。
3.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料包含4～7wt％的nd，0.5～1wt％的ni，其余为al。
4.根据权利要求3所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述选择性激光熔化的能量密度为52～80j/m，扫描速度为900～1600mm/s。
5.根据权利要求1所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金粉末原料包含6～10wt％的nd，1～2wt％的ni，其余为al。
6.根据权利要求5所述的增材制造的铝钕稀土共晶铝合金的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈宝祥，王朦朦，刘桐，吕四振，黄仲佳，杨爽，吴峻杰，
申请(专利权)人：安徽中体新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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