[发明专利]用于粉末冶金技术的含钪的铝合金

说明书

本发明涉及一种含钪的铝粉末合金、含有该合金的线材和材料以及一种生产该含钪的铝粉末合金、该线材和材料的方法，所述含钪的铝粉末合金中钪的比例被提高。

本发明涉及一种含钪的铝粉末合金、含有该合金的线材和材料，以及一种生产该含钪的铝粉末合金、该线材和材料的方法，所述含钪的铝粉末合金中钪的比例被提高。

由于密度低，铝合金对航空特别重要。在过去，主要使用铝-铜-镁和铝-锌-镁合金，但这些合金不能被焊接。因此，在前几年，开发了用于飞机机身结构外皮(金属板)和桁架(金属板或挤出型材)的新型可焊接合金，其公开在例如US6258318B1、US6676899B2和US2003/0156967A1中。

上述文献中公开的合金适合例如作为锻造合金用于生产金属板结构和挤出型材。另外，已进行了通过应用粉末冶金来改善材料性能的研究。

为了充分受益于取决于部件的应用的粉末技术和部分基于粉末技术的工艺(例如喷涂工艺和ALM(additive layer manufacturing，增层制造)工艺技术)的优势，设计工艺优化的合金是有利的。因此，在几何部件设计的同时，能够以资源高效和有效的材料创新作为优化部件性能的关键是可能的。这些要求通常可以通过改进合金、改变结晶条件和调节生产条件，例如随后的热处理，来实现。另外，有利的是保持合金特定结构和进行部件的精加工，例如通过局部冷却/加热以减轻应力(内部应力)或者通过利用随后的热处理使源自凝固的材料缺陷最小化。

目前，标准材料主要用于ALM工艺和喷涂工艺，例如在钛合金的情况下主要使用Ti6Al4V，在铝合金的情况下使用AlSi10Mg。

在这种情况下，ALM工艺主要为精密铸造技术提供技术竞争力，该工艺主要用于生产用于航空或医疗技术的复杂部件和取决于合金的壁薄、负载优化的部件。对于精密铸造工艺，铝合金A357(AlSi7Mg0.6)通常用于薄壁结构，A201/KO1(AlCu5MgTiAg)通常用作具有更大壁厚的部件的较强变型。

需要可以用于制备高强度部件并可以以简单的方式处理的另外的合金。

因此，本发明的目的是提供一种合金，该合金能在为了生产高强度材料的处理过程中简单地使用。

根据本发明，该目的是通过具有权利要求1的特征的含钪的铝粉末合金、含有该合金的线材和含有该合金的材料或相应工件，以及用于生产该材料或工件、该线材以及该含钪的铝粉末合金的方法实现的。

因此，本发明涉及一种新的可焊接的高强度含钪的铝粉末合金，特别是Al-Mg-Sc合金(5xxx)，其可任选地成型为线材，并且其特别适合用在粉末冶金技术中，也特别适合增层制造(ALM)工艺和喷涂工艺，或适合作为焊接填料或用于生产半成品或成品。作为常规的Al-Mg-Sc基合金的不同工艺控制的结果，常规地挤出的半成品没有实现轧制结构的高机械性能，因此使用粉末的新配方可以为此提供补救。通常，显著大于400MPa的高强度值也仅能使用锻造合金实现，而该合金在常规铸造工艺中不能被浇注或者仅能以存在很大困难的方式进行浇注。

本发明所基于的一个构思在于这样一个事实，即可以增加本发明的粉末合金中钪的比例，由此可以提高粉末合金的强度以及由该合金生产的线材和材料的强度。