[发明专利]含铝合金用于增材制造的用途

说明书

本公开涉及包含铝和镁的合金，用于制备所述合金的方法，用于通过增材制造来制备包含所述合金的产品的方法，以及通过增材制造制备的包含所述合金的产品。

技术领域

本公开涉及包含铝和镁的合金，用于制备所述合金的方法，用于制备包含所述合金的产品的方法，包含所述合金的产品，并且特别地涉及所述合金在增材制造过程中的用途。

背景技术

增材制造，也称为3D打印，是用于制造金属结构的一种飞速发展的技术。然而，发展由于可以用于这样的过程的相对少数量的不同材料而减缓。因此，开发用于增材制造的新材料是扩大该领域的必要基础。

铝合金广泛用于大型工业，例如车辆制造、轮船制造、建筑业、发动机和设备制造。增材制造在工件的拓扑优化中允许高自由度，并且铝似乎是用于减轻重量优化组件的重量的理想材料。具有高的稳定性与密度之比的铝合金是可以进一步增加铝合金在增材制造中的使用的有前途的材料。较薄的壁或甚至具有较高比重的材料的替换减少了所使用的材料的量，这不仅减轻了工件本身的重量，而且还以多种方式减轻了整个车辆、发动机或设备的重量。无论如何，重量的减轻总是会导致资源和能源的减少，例如减少我们的车辆的燃料消耗或增加行程。

发明内容

仍需要可以用于增材制造中的铝合金，从而允许制备具有良好的机械特性，特别是良好的抗拉强度、良好的屈服强度和良好的延伸率的铝产品。

现在已发现，本公开的铝合金具有良好的机械特性，特别是高抗拉强度、高屈服强度和高延伸率，同时允许在增材制造中使用所述合金。

在第一方面中，本公开涉及铝合金，其包含：

a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；

b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；

c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；

d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；

e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；

f.0.0009质量％至0.2质量％的硼(B)；和

g.1质量％或更少的硅(Si)；

剩余部分为铝(Al)；

每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％。

本公开的第二方面涉及用于制备根据如上所公开的第一方面的铝合金的方法，其包括以下步骤：

a.提供原料铝；

b.将原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；

c.添加Mg和Be以产生原料合金；

d.任选地对原料合金进行脱气；

e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti和B以制备铝合金。

在第三方面中，本公开涉及用于工件的增材制造(AM)的方法，其包括以下步骤：

f.设置包含根据第一方面的铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；

g.通过使用至少一束激光束使粉末选择性地熔化；

h.重复步骤f.和g.直到完成工件；

i.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热或其他处理对工件进行处理。

本公开的第四方面涉及第一方面的铝合金在增材制造过程中的用途。