[發(fā)明專利]一種激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810096855.7 | 申請日： | 2018-01-31 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108372292A | 公開（公告）日： | 2018-08-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳一;陳哲;廉清;陳東;王浩偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B22F1/00 | 分類號(hào)： | B22F1/00;B22F9/08;C22C21/06;C22C32/00;B33Y70/00 |
| 代理公司： | 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236 | 代理人： | 莊文莉 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 中間合金 鋁基復(fù)合材料 激光 激光吸收率 復(fù)合材料 制造 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 粉體收得率 鋁合金基體 微納米顆粒 粉末顆粒 高溫氣霧 晶粒組織 力學(xué)性能 彌散分布 中值粒徑 等軸晶 納米級(jí) 球形率 純鋁 可控 熔體 | ||
1.一種激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末，其特征在于，所述鋁基復(fù)合材料粉末包括基體合金和分布在所述基體合金中的增強(qiáng)相；
所述基體合金包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各元素組分：Mg 1％～8％；Zr 0.05％～3％、Sc0.05％～3％、Mn 0.05％～2％和Ti 0.01％～1％中的至少一種元素組分；Al為余量；
所述增強(qiáng)相為TiB2顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末，其特征在于，所述基體合金包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各元素組分：Mg 1％～8％，Zr 0.05％～3％，Sc 0.05％～3％，Mn0.05％～2％，Ti 0.01％～1％，Al為余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末，其特征在于，所述鋁基復(fù)合材料粉末的中值粒徑在3～180μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末，其特征在于，所述鋁基復(fù)合材料粉末中存在均勻細(xì)小的等軸納米晶，所述等軸納米晶的晶粒尺寸為0.1～5μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末，其特征在于，所述TiB2顆粒均勻分布在所述基體合金中，所述TiB2顆粒的尺寸為5～1800nm；所述TiB2顆粒的質(zhì)量為鋁基復(fù)合材料粉末質(zhì)量的0.5％～10％。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1、將純鋁加熱，加入覆蓋劑覆蓋后升溫得到熔體；
S2、將KBF4、K2TiF6均勻混合，烘干后加入步驟S1得到的熔體中，機(jī)械攪拌，充分反應(yīng)；
S3、待步驟S2中反應(yīng)結(jié)束后，取出反應(yīng)副產(chǎn)物，依次加入Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ti中間合金以及純Mg，在熔體中加入精煉劑進(jìn)行除氣精煉，控制溫度為650～850℃靜置10～20min，得到Al-Mg合金復(fù)合材料熔體；
S4、將步驟S3中Al-Mg合金復(fù)合材料熔體進(jìn)行氣霧化，得到Al-Mg合金復(fù)合材料粉末；經(jīng)篩選，得到合適尺寸的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述覆蓋劑為JZF-03型高溫覆蓋劑，升溫至600～950℃；
步驟S2中，所述KBF4、K2TiF6的質(zhì)量比為1:0.5～1:2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述Al-Zr中間合金、Al-Sc中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ti中間合金以及純Mg的加入量滿足所得鋁基復(fù)合材料粉末的基體合金包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各元素組分：Mg 1％～8％；Zr 0.05％～3％、Sc 0.05％～3％、Mn 0.05％～2％和Ti 0.01％～1％中的至少一種元素組分；
所述精煉劑為JZJ型無害鋁合金精煉劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述氣霧化條件包括：熔體溫度為700～1200℃，氣霧化溫度為650～850℃，氣霧化介質(zhì)為Ar、He或者Ar、He的混合氣，氣霧化氣壓為0.5～10MPa。
10.一種用于權(quán)利要求6所述的激光增材制造用鋁基復(fù)合材料粉末的氣霧化裝置，其特征在于，所述氣霧化裝置包括依次連接的坩堝、霧化器、霧化室和收集桶；所述坩堝內(nèi)設(shè)置有攪拌棒，所述坩堝的出液口與霧化器的噴嘴連通；所述霧化器的噴嘴與霧化室的上部連通，所述霧化室的下部設(shè)置有除氣管，所述除氣管位于霧化室與收集桶連接處的上方；所述噴嘴的直徑0.5～5mm。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海交通大學(xué)，未經(jīng)上海交通大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810096855.7/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
- 上一篇：一種新型鋼水成型裝置
- 下一篇：一種金屬粉末凝膠注模催化脫膠的方法
