[發明專利]稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末及其應用

在審

• 申請號: 201810420999.3
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108486429A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 梁立業;曾獻杰;薛博宇
• 申請（專利權）人: 上?？邓俳饘俨牧嫌邢薰?/a>
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;B22F1/00;B22F3/105;B33Y70/00
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明涉及智能制造技術領域，公開了一種稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末、其制備方法及應用。本發明所提供的稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末以質量百分含量計包含：Si 5.5～8.5％，Mg 0.55～0.75％，Er 0.2～0.9％，Zr 0.05～0.5％，Zn<0.1％，Cu<0.1％，Mn<0.1％，Fe<0.1％，Ni<0.05％，Pb<0.05％，Sn<0.05％，Be<0.07％，O<0.10％，余量為Al。本發明采用稀土鉺元素對AlSi7Mg鋁合金粉末進行增強，從而了提高SLM成型零件的強度，實現航空零件的減重，促進SLM技術更充分地在航空航天領域發揮作用。

技術領域

本發明屬于智能制造技術領域，特別涉及一種稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末及其應用。

背景技術

近年來，鋁合金激光選區熔化技術(簡稱SLM)快速發展，在航空航天領域中大量應用，在其技術中需要強度高、性能優良的SLM用金屬粉末。

現有技術中大多利用傳統牌號的AlSi7Mg鋁合金材料進行霧化噴粉，以獲得SLM用鋁合金粉末。這種技術路線簡單實用、開發周期短，目前市場上都是以這種技術路線獲得的AlSi7Mg鋁合金粉末。然而，該種技術路線的缺點是沒有考慮到SLM技術的特殊性，使得獲得的金屬零件沒有最大化利用其性能。

此外，在SLM成型工藝過程中，合金元素燒損情況嚴重。當激光的高能束加載在一個光斑內的粉末上，熔融金屬溫度瞬間達到3000℃以上，超過了金屬元素的汽化溫度，此時金屬元素會發生汽化、升華等物理反應，而鋁元素對激光的吸收較低，使得成型后的金屬元素比例發生變化，降低了合金的力學性能。

在這樣的技術背景下，傳統牌號的AlSi7Mg鋁合金材料的性能仍有提升空間。傳統材料雖然已經長期使用，性能穩定，但是經歷過幾十年的發展，有待通過對合金元素比例的改進，進一步提高材料的性能，為航空工業的發展做出貢獻。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含有稀土元素的稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末，以顯著提高經SLM成型后的產品的力學強度。

本發明的另一個目的在于提供上述稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末的應用。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末，以質量百分含量計包含：Si 5.5～8.5％，Mg 0.55～0.75％，Er 0.2～0.9％，Zn&lt;0.1％，Cu&lt;0.1％，Mn&lt;0.1％，Fe&lt;0.1％，Ni&lt;0.05％，Pb&lt;0.05％，Sn&lt;0.05％，Be&lt;0.07％，O&lt;0.10％，余量為Al。

相對于現有技術，本發明的實施方式提供了一種SLM成型過程中使用的稀土鉺元素增強AlSi7Mg鋁合金粉末，從而提高SLM成型零件的強度約20％(退火態)，使得成型后的零件具有更高的比強度，可實現航空零件的減重，促進SLM技術更充分地在航空航天領域發揮作用。具體來說，本發明的稀土鉺元素增強SLM專用AlSi7Mg鋁合金粉末的突出技術效果來自于如下兩個方面：