【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金冶炼领域，涉及铝合金粉末的成分设计与制备，具体涉及一种增材制造用高强铝铒合金粉末及其制备方法。
技术介绍
1、铝合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性能好等优点，是一种理想的结构或功能材料，广泛应用于航空航天、汽车和船舶工业等领域。但传统的铝合金加工方法(如铸造、锻造和粉末冶金等)在加工几何形状复杂的产品和零件时存在局限性。增材制造作为一种分层制造技术，具有较高的设计、成形自由度和较低的成本，为突破上述困境提供了新的途径。然而，增材制造属于非平衡凝固过程，冷却速度快(103-106k/s)、温度梯度大(～10-6k/m)，凝固过程中极易产生冶金缺陷，如热裂、球化和孔洞，只有极少数合金体系适合打印同时具有低密度、特定微结构和高力学性能的部件。目前适用于增材制造的铝合金体系主要为al-si共晶体系，其凝固温度范围小，不易开裂，具有良好的加工成形性，但强度和延伸率过低，力学性能缺乏竞争力。如选区激光熔化(slm)成形的alsi10mg，屈服强度为300mpa，抗拉强度为490mpa，延伸率仅为4％。而传统高强变形铝合金体系，如2xxx,、6xxx及7xxx铝合金，由于合金元素含量高、凝固温度区间宽、无初生异质形核相，因此打印过程中粗大柱状晶生长会导致严重的周期性沿晶热裂纹，并不适合增材制造工艺。
2、因此，亟需开发适用于增材制造非平衡快速凝固过程的易成形高强高塑铝合金体系。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种铝铒合金及其及其制备方法，其制成的增材制造部件具
2、本专利技术的一方面，提供一种铝合金，其包含：
3、4-20wt％的铒(er)；
4、2-10wt％的镁(mg)；
5、小于等于1wt％的锰(mn)；
6、任选地，0-1wt％的钪(sc)；
7、任选地，0-1wt％的锆(zr)。
8、在一实施方案中，所述铝合金包含5.0-10.8wt％的er，例如可以为5.0-10.8wt％、10.8-14.6wt％、10.8-15.6wt％，进一步可以为5.0wt％、5.2wt％、5.0wt％、5.5wt％、7wt％、10.8wt％、14.6wt％或15.6wt％。
9、在一实施方案中，所述铝合金包含3.0-8.5wt％的mg，例如可以为3.0-3.3wt％、3.3-4.5wt％、4.5-7.8wt％、7.8-8.5wt％，进一步可以为3.0wt％、3.3wt％、4.5wt％、7.8wt％或8.5wt％。
10、在一实施方案中，所述铝合金包含0.3-0.6wt％的mn，例如可以为0.5wt％、0.6wt％。
11、在一实施方案中，所述铝合金包含0-0.7wt％的zr，进一步可以为0wt％、0.1wt％、0.4wt％或0.7wt％。
12、在一实施方案中，所述铝合金包含0-0.5wt％的sc，进一步可以为0wt％、0.1wt％或0.5wt％。
13、在一实施方案中，所述铝合金包含：
14、10.8wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
15、10.8wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
16、10.8wt％的er、3.0wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
17、10.8wt％的er、3.0wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
18、10.8wt％的er、8.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
19、10.8wt％的er、8.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
20、15.6wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
21、15.6wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
22、15.6wt％的er、3.3wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
23、15.6wt％的er、3.3wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
24、15.6wt％的er、7.8wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
25、14.6wt％的er、7.8wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
26、5.0wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.3wt％的zr；或，
27、5.5wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
28、5.0wt％的er、3.0wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
29、5.0wt％的er、3.0wt％的mg、0.6wt％的mn、0.5wt％的sc、0.40wt％的zr；或，
30、5.2wt％的er、8.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.7wt％的zr；或，
31、5.2wt％的er、8.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.50wt％的sc、0.4wt％的zr；或，
32、10.8wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn；或，
33、5.5wt％的er、4.5wt％的mg、0.6wt％的mn、0.1wt％的zr；或，
34、7.0wt％的er、4.5wt％的mg、0.5wt％的mn、0.3wt％的zr、0.1wt％sc。
35、在一实施方案中，所述铝合金还包含作为余量的铝(al)和不可避免的杂质。
36、在一实施方案中，所述铝合金的制成形式选自以下组：粉末、切片、带材、线材、片材、板材和箔材。
37、在一实施方案中，将所述合金制造为粉末形式，可在增材制造方法中使用所述粉末形式。
38、在一实施方案中，所述合金中呈现柱状晶和等轴晶共存的双晶粒形貌。
39、进一步地，所述合金富含细晶粒组织。本专利技术al-er合金的等轴细晶区占比明显多于al-ni体系合金，表现出更优异的凝固特性。
40、在一实施方案中，所述合金的晶粒尺寸在500nm和约2μm之间。
41、在一实施方案中，所述合金具有晶粒尺寸在500nm和约2μm之间的细晶粒组织。
42、在一实施方案中，所述合金具有晶粒尺寸约500nm的等轴晶以及直径2μm的柱状晶。
43、在一实施方案中，所述柱状晶内包含连续的al3er胞状共晶网络结构。
44、在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金，其包含：
2.根据权利要求1所述的铝合金，其中，包含5.0-15.6wt％的Er；
3.根据权利要求1所述的铝合金，其中，包含：
4.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金，其中，包含作为余量的铝(Al)和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铝合金，其中，将所述合金制造为粉末形式，可在增材制造方法中使用所述粉末形式。
6.根据权利要求1-5任一项所述的铝合金，其中，所述合金中呈现柱状晶和等轴晶共存的双晶粒形貌；
7.根据权利要求7所述的铝合金，其中，所述柱状晶内包含连续的Al3Er胞状共晶网络结构；
8.权利要求1-7任一项所述的铝合金的制备方法，其包括：
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述铝合金的制备方法包括：熔炼制得铝铒合金预制锭，通过气雾化制粉法制得所述铝铒合金粉末；
10.权利要求1中所述铝合金的气体雾化粉末制成的增材制造部件；
11.制造部件的方法，其包括：
【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其包含：
2.根据权利要求1所述的铝合金，其中，包含5.0-15.6wt％的er；
3.根据权利要求1所述的铝合金，其中，包含：
4.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金，其中，包含作为余量的铝(al)和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铝合金，其中，将所述合金制造为粉末形式，可在增材制造方法中使用所述粉末形式。
6.根据权利要求1-5任一项所述的铝合金，其中，所述合金中呈...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲，黎阳，汪明亮，胡磊，周颖，
申请(专利权)人：深圳聚塔时代材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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