一种3D打印用的高强度铝合金
本发明属于3D打印用材料技术领域，尤其涉及一种3D打印用的高强度铝合金。本发明提供一种3D打印用的高强度铝合金，其为混合粉料，包括铝合金粉和TiB2混合粉，铝合金粉的原料组成包括Al、Cu、Mg、Sc，以及TiN掺入粉。该高强度铝合金的优点是：1、按照现有SLM技术打印得到的铝合金零件具有较大的疲劳强度，经过多次交变载荷作用后不易被破坏；2、该铝合金零件的抗拉强度显著超过550MPa，抗拉性能突出；3、该铝合金零件的各项力学性能，可以满足航天发动机进气机匣等高端领域的使用要求。
发明专利
CN202310501635.9
2023-05-06
CN116422880A
2023-07-14
B22F1/12(2022.01)
栋梁铝业有限公司
茹中赟;张亦杰;叶璋;赵守明
313000 浙江省湖州市吴兴区织里镇頔塘路2999号
浙江千克知识产权代理有限公司
赵佳
浙江;33
1.一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：所述高强度铝合金为混合粉料，所述混合粉料包括铝合金粉和TiB2混合粉，所述铝合金粉的原料组成包括Al、Cu、Mg、Sc，以及TiN掺入粉。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：所述TiB2混合粉的添加量为所述混合粉料重量的0.6-1.8%。 3.根据权利要求1所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：Sc的添加量为所述铝合金粉重量的0.10-0.15%。 4.根据权利要求3所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于所述铝合金粉的原料组成包括按重量计的以下各组分，Cu：4.0-4.5%、Mg：1.6-2.5%、Sc：0.10-0.15%、TiN掺入粉：0.5-1.0%，以及余量的Al。 5.根据权利要求1所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：所述铝合金粉的粒径为25-60μm；所述TiB2混合粉的粒径为30-45μm；所述TiN掺入粉的粒径为15-20μm。 6.根据权利要求1所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于所述高强度铝合金的制备方法，依次包括以下步骤， S1、熔化：将Al、Cu、Mg，以及Sc以纯金属或中间合金的方式，与TiN掺入粉一起，添加到熔炼炉中进行熔化操作，得到熔体； S2、气雾化：所述熔体还是在熔炼炉内，并进行真空感应气雾化操作，得到铝合金粗料粉； S3、后处理：对所述铝合金粗料粉依次进行烘干、筛分操作，得到所述铝合金粉； S4、混合球化：在所述铝合金粉中先添加所述TiB2混合粉，再进行球化操作，得到最终的所述高强度铝合金。 7.根据权利要求6所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：S1中，所述熔炼炉的加热温度为850-900℃，熔化操作的时间为30-50min/100gTiN掺入粉。 8.根据权利要求6所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：S2中，所述熔炼炉的真空度为10-3Pa，气雾化操作的压力为3-6MPa。 9.根据权利要求6所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：S3中，所述烘干操作的温度为110-150℃。 10.根据权利要求6所述的一种3D打印用的高强度铝合金，其特征在于：S4中，所述球化操作采用射频等离子体高能球化系统进行，直至所述铝合金粉和TiB2混合粉的球形率都≥98%。