一种用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109175350A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811272589.5B33Y70/00(2015.01)(22)申请日2018.10.30(71)申请人长沙新材料产业研究院有限公司地址410205湖南省长沙市岳麓区麓谷企业广场B8栋7楼(72)发明人李晓庚周朝辉胡盛青(74)专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人郭立中唐列冲(51)Int.Cl.B22F1/00(2006.01)B22F9/08(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C21/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其包括以下步骤：向中频炉内的坩埚中加入纯铝锭，并对铝锭进行预热；将熔炼室的温度升高至700-850℃，纯铝熔化开始后向熔炼室通入氩气，使熔炼室压力为0.6-0.9MPa；使坩埚内熔体温度达到1150-1300℃，加入纯锰、纯锆，保温15-25min；调高坩埚降温至800-900℃，熔炼室压力调节至0.3-0.7MPa，加入Al-Sc中间合金熔化后，保温5-15min；使坩埚内熔体温度降低至700-790℃，熔炼室压力调节至0.05-0.15MPa，加入纯镁锭；待镁锭完全熔化后，将坩埚保持在780-820℃；采用气雾化制粉方式进行制粉。相比于现有的用于增材制造的铝合金粉末，本申请的铝合金粉末具有较好地理学性能，同时制备工艺简单，制备成本低廉，对铝合金的增材制造具有重要的意义。CN109175350ACN109175350A权利要求书1/1页1.一种用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末，其特征在于：该铝合金的质量百分数组成为Mg：2.0%-6.0%，Mn：0.1%-5%，Sc：0.1%-2.0%，Zr：0.05%-1.0%，其余为Al及不可去除的杂质元素。2.如权利要求1所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末，其特征在于：所述铝合金粉末的Sc和Zr元素质量百分数比例为2:1。3.一种用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）、向中频炉内的坩埚中加入纯铝锭，并对铝锭进行预热，预热温度为350-450℃；2）、将熔炼室的温度升高至700-850℃，使纯铝锭熔化，熔化开始后向熔炼室通入氩气，使熔炼室压力为0.6-0.9MPa；3）、加大中频炉的功率，使坩埚内熔体温度达到1150-1300℃，加入纯锰、纯锆，保温15-25min；4）、调低中频炉的功率，使坩埚降温至800-900℃，熔炼室压力调节至0.3-0.7MPa，加入Al-Sc中间合金，待中间合金熔化完全后，保温5-15min；5）、进一步调低中频炉的功率，使坩埚内熔体温度至700-790℃，熔炼室压力调节至0.05-0.15MPa，加入纯镁锭；6）、待镁锭完全熔化后，将坩埚保持在780-820℃；7）、采用气雾化制粉方式进行制粉。4.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤1）之前，用酒精润湿清洁布对熔炼室内壁进行擦拭；坩埚用酒精润湿清洁布进行擦拭。5.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤1）之前，对熔炼原料进行去氧化膜、超声洗涤和干燥处理。6.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，在熔炼室真空度达到1×10-2pa以下后，向熔炼室中充入高纯氩气，使得熔炼室压力与大气压相同；预热过程中，打开高纯氩气充气阀和单向排气阀。7.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中，在镁锭完全熔化后，将熔炼室压力调节至2-5KPa。8.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤7）中，雾化气体压力在1.5MPa~5MPa范围内；熔炼室气压保持在10KPa以上。9.如权利要求3所述的用于增材制造的Al-Mg-Mn-Sc-Zr铝合金粉末的制备方法，其特征在于：制备出的铝合金粉末的质量百分数组成为Mg：2.0%-6.0%，Mn：0.1%-5%，Sc：0.1%-2.0%，Zr：0.05%-1.0%，其余为Al及不可去除的杂质元素。10.如权利要求9所述的用于