[發明專利]一種增材制造用7000系鋁合金線材及其制備方法

有效

• 申請號: 201910576729.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110129640B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 陳繼強;劉超;李奇龍;齊亮;趙鴻金
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/10;C22F1/053;B33Y70/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 李靜

1.一種增材制造用7000系鋁合金線材，其特征在于：將含有納米TiB₂顆粒的Al-Ti-B中間合金，與其他金屬或中間合金熔煉加工而成；該線材中納米顆粒彌散分布在合金基體中，納米顆粒尺寸為50～1000nm，該線材的化學成分按重量百分比為：Zn：5.0～7.5％、Mg：1.5～3.0％、Cu：1.0～2.5％、Ti：1.0～3.0％、Sc：0～0.6％、Cr：0.05～0.2％、B：0.2～1.0％，其余為Al和不可避免的雜質元素；

增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將原位生成有TiB₂顆粒的Al-Ti-B中間合金進行劇烈塑性變形，得含有納米級TiB₂顆粒的中間合金，其中納米TiB₂的尺寸為50～1000nm；

步驟2：將步驟1中得到的納米級TiB₂顆粒的中間合金作為基體原材料，加入其他金屬或中間合金在750～780℃溫度下進行熔煉，并鑄造成圓鑄棒；

步驟3：將步驟2得到的圓鑄棒進行熱擠壓，得規格為φ：8～10mm的線坯；

步驟4：將步驟3中的線坯經熱軋、拉拔、中間退火和表面處理，得到φ：1.0mm～2.4mm的顆粒增強7000系鋁合金線材。

2.根據權利要求1所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材，其特征在于：所述Al-Ti-B中間合金中Ti和B的重量百分比為x:1，其中x2.2。

3.根據權利要求2所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材，其特征在于：所述x≤3。

4.根據權利要求3所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟1中劇烈塑性變形方式采用高速攪拌摩擦工藝，攪拌針的轉速為800～2000r/min，攪拌次數為1～5次。

5.根據權利要求3所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟1中劇烈塑性變形方式采用等通道角擠壓工藝，通道夾角為90～120度，循環次數1～5次。

6.根據權利要求3所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟1中劇烈塑性變形方式采用高壓扭轉工藝，扭轉幅度為1～20圈。

7.根據權利要求3～6任意一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟3的圓鑄棒在熱擠壓前進行均勻化熱處理，溫度為450～490℃，保溫時間10-24h；所述熱擠壓的擠壓溫度400～450℃，擠壓速度為5～10mm/min。

8.根據權利要求7所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟4中熱軋在350～420℃溫度下保溫0.5～1h后進行，拉拔在常溫下進行。

9.根據權利要求8所述的一種增材制造用7000系鋁合金線材的制備方法，其特征在于：所述步驟4中中間退火的退火溫度為380～430℃，保溫時間為1-6h，表面處理包括表面刮削、定徑和脫脂清洗。