[發明專利]一種無稀土元素的3D打印用鋁合金在審

申請號：	202010631377.2	申請日：	2020-07-03
公開（公告）號：	CN111560545A	公開（公告）日：	2020-08-21
發明（設計）人：	王國偉;沈顯峰;楊家林;王利利;葛繼強;張圣旺;黃姝珂;陳金明	申請（專利權）人：	中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
主分類號：	C22C21/06	分類號：	C22C21/06;C22C21/00;B33Y70/00
代理公司：	成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220	代理人：	李朝虎
地址：	621000***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種稀土元素打印鋁合金
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【說明書】：

本發明公開了一種無稀土元素的3D打印用鋁合金，涉及鋁合金和3D打印技術領域，解決了民用等領域對3D打印用高強鋁合金的需求，急需發展出適宜于3D打印的無稀土高強鋁合金材料的問題。本發明中所述鋁合金包括以下重量百分比組分：Mn：2.5％～4.5％，Mg：1.5％～9.5％，余量為Al和雜質元素；或Mn：4.5％～6.0％，Mg：1.5％～7.5％。本發明合金可以實現優異的強度或塑性，與Al?Mg?Sc?Zr類的鋁合金相比，可以節約稀土資源并大幅降低原材料成本。

技術領域

本發明涉及鋁合金和3D打印技術領域，具體涉及一種無稀土元素的3D打印用鋁合金。

背景技術

鋁合金擁有比剛度高、比強度高、密度低等優異性能，在航空航天、國防軍工等領域得到了廣泛應用，但是傳統的鑄造、鍛造、機械加工等方法仍不能滿足復雜鋁合金零件的加工需求。因此，擁有復雜零件直接成形能力的金屬3D打印技術近年來得到了快速發展，以AlSi10Mg合金為代表的鋁合金3D打印技術在各領域得到了廣泛應用。但是AlSi10Mg的力學性能偏低，無法勝任高強鋁合金的工作場景，因此需要大力發展面向3D打印技術的新型高強鋁合金。

在新型高強鋁合金的開發方面，含鈧鋁合金的發展最為迅速，該類合金通常以鋁為基體，以鈧元素和鋯元素作為晶粒細化劑，從而得到細晶組織的3D打印鋁合金材料。并且，鈧元素和鋯元素是重要的沉淀強化相形成元素，通過固溶時效或直接時效，可以得到幾納米至幾十納米且彌散分布的強化相，進一步提高合金性能，該類合金的抗拉強度可以超過500MPa。但是該合金所使用的鈧元素為貴重的稀土元素，該類合金的原材料價格是普通鋁合金的數十倍，使得該類合金的應用范圍受到了極大限制。為了解決民用等領域對3D打印用高強鋁合金的需求，急需發展出適宜于3D打印的無稀土高強鋁合金材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：民用等領域對3D打印用高強鋁合金的需求，急需發展出適宜于3D打印的無稀土高強鋁合金材料，因此，本發明提供了一種無稀土元素的3D打印用鋁合金，其擁有優異的力學性能和良好的成形特性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種無稀土元素的3D打印用鋁合金，包括以下重量百分比組分：

Mn：2.5％～7.5％，Mg：1.5％～9.5％，余量為Al和雜質元素。

優選的，所述鋁合金包括以下重量百分比組分：

Mn：2.5％～4.5％，Mg：1.5％～9.5％，余量為Al和雜質元素。

優選的，所述鋁合金包括以下重量百分比組分：

Mn：4.5％～6.0％，Mg：1.5％～7.0％，余量為Al和雜質元素。

優選的，所述鋁合金包括以下重量百分比組分：

Mn：6.0％～7.5％，Mg：1.5％～4.5％，余量為Al和雜質元素。

優選的，所述鋁合金包括以下重量百分比組分：