[发明专利]一种耐热铝合金件及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202211490112.0 申请日: 2022-11-25
公开(公告)号: CN115747585A 公开(公告)日: 2023-03-07
发明(设计)人: 严雷鸣;周朝辉;陈钰青;颜铁林 申请(专利权)人: 航天科工(长沙)新材料研究院有限公司
主分类号: C22C21/08 分类号: C22C21/08;C22C21/00;B22F10/28;B22F10/366;B22F10/64;B33Y10/00;B33Y40/20;B33Y70/00;B33Y80/00;C22F1/047;C22F1/04
代理公司: 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 代理人: 陈俊好
地址: 410000 湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 耐热 铝合金 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开一种耐热铝合金及其制备方法,该铝合金件主要通过Mg、Mn、Sc、Zr、Ti等元素提高铝合金粉末成形后的强度和耐高温性能,使得本发明的耐热铝合金件抗拉强度大于570MPa,延伸率大于8%,200℃高温条件下,抗拉强度大于300MPa,延伸率大于10%。该制备方法以包括Mg、Mn、Sc、Zr、Ti等元素的气雾化球形金属粉末为原料,通过优化激光选区熔化工艺参数,可以使成形精度达到±0.05mm,表面粗糙度Ra小于10μm,致密度大于99%,样品显微组织没有明显微裂纹,孔隙缺陷尺寸小于2μm,最终得到组织相对致密、缺陷少、综合性能良好的耐热铝合金件。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域,尤其是一种耐热铝合金件及其制备方法。

背景技术

铝合金由于具备高的比强度、耐腐蚀性,易加工性等优点,在航空航天、武器装备、电子器件、交通运输、医疗器械等领域应用广泛。但目前的铝合金在200℃以上会发生快速的粗化或溶解等变化,导致其很难在200℃以上长期使用。

发明内容

本发明提供一种耐热铝合金件及其制备方法,用于克服现有技术中铝合金耐热性能差等缺陷。

为实现上述目的,本发明提出一种耐热铝合金件,所述铝合金件包括以下质量百分比的组分:Mg:3.0~6.0wt%,Mn:1.5~5.5wt%,Sc:0.5~1.5wt%,Zr:0.2~0.7wt%,Ti:0.5~0.8wt%,Si:0.1~0.5wt%,Fe≤0.25wt%,C≤0.1wt%,H≤0.015wt%,O≤0.15wt%,N≤0.05wt%,Al:余量。

为实现上述目的,本发明还提出一种如上述所述耐热铝合金件的制备方法,包括以下步骤:

S1:按质量百分比称取原料:Mg:3.0~6.0wt%,Mn:1.5~5.5wt%,Sc:0.5~1.5wt%,Zr:0.2~0.7wt%,Ti:0.5~0.8wt%,Si:0.1~0.5wt%,Fe≤0.25wt%,C≤0.1wt%,H≤0.015wt%,O≤0.15wt%,N≤0.05wt%,Al:余量,通过电磁感应熔炼及气雾化技术获得成分均匀的金属粉末;

S2:通过三维建模软件构建目标铝合金件模型,并将模型进行支撑导入、二维切片后,输入激光选区熔化成型设备中;

S3:将所述金属粉末装入粉末舱,设置工艺参数,在惰性气氛下进行激光熔化加工,获得毛坯件;

S4:对所述毛坯件进行线切割、热处理和表面处理,得到耐热铝合金件。

与现有技术相比,本发明的有益效果有:

1、本发明提供的耐热铝合金件主要通过Mn、Sc、Zr、Ti等元素提高铝合金粉末成形后的强度和耐高温性能,使得本发明的耐热铝合金件抗拉强度大于570MPa,延伸率大于8%,200℃高温条件下,抗拉强度大于300MPa,延伸率大于10%。

2、本发明提供的耐热铝合金件制备方法以包括Mn、Sc、Zr、Ti等元素的混合粉末为原料,通过优化激光选区熔化工艺参数,可以使成形精度达到±0.05mm,表面粗糙度Ra小于10μm,致密度大于99%,样品显微组织没有明显微裂纹,孔隙缺陷尺寸小于2μm,最终得到组织相对致密、缺陷少、综合性能良好的耐热铝合金件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为实施例1制备的耐热铝合金件金相腐蚀前显微组织图;

图2为实施例1制备的耐热铝合金件金相腐蚀后显微组织图。

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