【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铝合金，尤其涉及一种高强耐热铝合金及其制备方法。
技术介绍
1、航空航天工业是国家战略产业的发展重点，为了节约能耗和降低运载成本，构件轻量化一直是其追求的重要目标。铝合金材料因其轻质、高强、耐磨耐蚀等优势特性，在航空航天领域广泛应用。然而，随着使用温度的升高，铝合金的强度迅速下降。较差的高温力学性能制约着铝合金材料的使用。
2、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种高强耐热铝合金及其制备方法，旨在解决常规铝合金材料的高温力学性能较差的技术问题。
2、为实现上述目的，本申请提供一种高强耐热铝合金，以质量百分比计，所述高强耐热铝合金包括：4.0-5.6％的mn、1.0-2.5％的ni、0.5-1.0％的ce、0.6-0.9％的sc、0.2-0.4％的zr，其余为al。
3、可选地，所述高强耐热铝合金具有耐热相，所述耐热相包括：al16mn3ni、al10mn2ce、al3ni和al6mn中的至少一种。
4、本申请还提供一种高强耐热铝合金制备方法，所述高强耐热铝合金制备方法应用于制备如上述的高强耐热铝合金，包括以下步骤：
5、根据质量百分比取mn、ni、ce、sc、zr和al元素的原材料，并进行熔炼处理，得到铝合金熔液；
6、对所述铝合金熔液进行气体雾化，得到铝合金粉末；
7、以所述铝合金粉末为打印原料，通过选区激
8、对所述铝合金材料进行热处理，制得高强耐热铝合金。
9、可选地，在所述以所述铝合金粉末为打印原料，通过选区激光熔化工艺，制得铝合金材料的步骤之前，还包括：
10、对所述铝合金粉末进行筛分处理，得到粒径15-75μm的铝合金粉末，以作为所述打印原料。
11、可选地，所述选区激光熔化工艺的激光功率为300-350w；
12、和/或，所述选区激光熔化工艺的基板预热温度为100-150℃。
13、可选地，所述选区激光熔化工艺的扫描速度为1000-1400mm/s；
14、和/或，所述选区激光熔化工艺的扫描间距为0.15-0.20mm；
15、和/或，所述选区激光熔化工艺的扫描层厚为0.03-0.06mm；
16、和/或，所述选区激光熔化工艺的区域重叠设定为0.1-0.2mm；
17、和/或，所述选区激光熔化工艺的区域宽度设定为10-15mm。
18、可选地，所述热处理的保温温度为250-350℃；
19、和/或，所述热处理的保温时间为4-12h。
20、可选地，所述熔炼处理的温度为750-900℃。
21、可选地，在所述对所述铝合金熔液进行气体雾化的步骤之前，还包括：
22、将所述铝合金熔液在800-870℃下静置5-10min。
23、可选地，所述高强耐热铝合金在350℃的屈服强度大于150mpa；
24、和/或，所述高强耐热铝合金在350℃的抗拉强度大于200mpa；
25、和/或，所述高强耐热铝合金在350℃的延伸率大于10％。
26、本申请公开了一种高强耐热铝合金及其制备方法，所述高强耐热铝合金包括：4.0-5.6％的mn、1.0-2.5％的ni、0.5-1.0％的ce、0.6-0.9％的sc、0.2-0.4％的zr，其余为al。通过将mn、ni、ce、sc、zr和al按特定比例添加，其中，mn、ni和ce在al中的扩散系数较低，因此，可以使铝合金中生成多种细小的耐热相，例如，al16mn3ni、al10mn2ce、al3ni和al6mn中的至少一种；而各耐热相复合形成耐热颗粒分布在铝合金的晶界，从而在晶界周围形成具有优异的耐热稳定性的网状结构。复合耐热相可以进一步阻碍高温下合金元素扩散至颗粒内相应的耐热相中，从而抑制复合耐热相颗粒的长大，而传统的单一耐热相，不能形成复合耐热相粒子，使得耐热相更易长大。本申请铝合金中的al16mn3ni、al10mn2ce、al3ni和al6mn相均为耐热相，形成复合耐热相粒子后具有更优的热稳定性。而sc与zr元素与al可以形成al3(sc，zr)粒子，对铝合金的晶粒起到细化作用，从而有效提高铝合金材料的高温强度。通过上述各元素按特定比例搭配，协同作用，使铝合金材料在室温条件下和高温条件下均具有优异的力学性能。
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1.一种高强耐热铝合金，其特征在于，以质量百分比计，所述高强耐热铝合金包括：4.0-5.6％的Mn、1.0-2.5％的Ni、0.5-1.0％的Ce、0.6-0.9％的Sc、0.2-0.4％的Zr，其余为Al。
2.如权利要求1所述的高强耐热铝合金，其特征在于，所述高强耐热铝合金具有耐热相，所述耐热相包括：Al16Mn3Ni、Al10Mn2Ce、Al3Ni和Al6Mn中的至少一种。
3.一种高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1或2所述的高强耐热铝合金，所述制备方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，在所述以所述铝合金粉末为打印原料，通过选区激光熔化工艺，制得铝合金材料的步骤之前，还包括：
5.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，所述选区激光熔化工艺的激光功率为300-350w；
6.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，所述选区激光熔化工艺的扫描速度为1000-1400mm/s；
7.如权利要求3所述的高强耐热铝
8.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，所述熔炼处理的温度为750-900℃。
9.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，在所述对所述铝合金熔液进行气体雾化的步骤之前，还包括：
10.如权利要求3-9中任一项所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，所述高强耐热铝合金在350℃的屈服强度大于150MPa；
...【技术特征摘要】
1.一种高强耐热铝合金，其特征在于，以质量百分比计，所述高强耐热铝合金包括：4.0-5.6％的mn、1.0-2.5％的ni、0.5-1.0％的ce、0.6-0.9％的sc、0.2-0.4％的zr，其余为al。
2.如权利要求1所述的高强耐热铝合金，其特征在于，所述高强耐热铝合金具有耐热相，所述耐热相包括：al16mn3ni、al10mn2ce、al3ni和al6mn中的至少一种。
3.一种高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1或2所述的高强耐热铝合金，所述制备方法包括以下步骤：
4.如权利要求3所述的高强耐热铝合金的制备方法，其特征在于，在所述以所述铝合金粉末为打印原料，通过选区激光熔化工艺，制得铝合金材料的步骤之前，还包括：
5.如权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤华平，高超峰，农晓东，饶衡，熊孝经，毕云杰，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：
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