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用于ALM結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)造的具有鈧的Al?Mg?Si合金的制作方法

文檔序號:12545310閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種鋁合金,由以下組成:

相對于所述合金的總重量為3.0重量%至6.0重量%的鎂(Mg),

相對于所述合金的總重量為>1.0重量%至4.0重量%的硅(Si),

相對于所述合金的總重量為0.005重量%至0.2重量%的鈦(Ti),

相對于所述合金的總重量為0.1重量%至0.75重量%的鈧(Sc),

相對于所述合金的總重量為0.01重量%至0.375重量%的鋯(Zr),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.5重量%的選自以下的至少一種元素:鉿(Hf)、鉬(Mo)、鋱(Tb)、鈮(Nb)、釓(Gd)、鉺(Er)和釩(V),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.8重量%的錳(Mn),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.3重量%的鉻(Cr),

相對于所述合金的總重量為0重量%至1.0重量%的銅(Cu),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.05重量%的鋅(Zn),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.6重量%的鐵(Fe),

相對于所述合金的總重量為0重量%至0.004重量%的鈹(Be),

剩余部分為鋁和另外的雜質(zhì),所述另外的雜質(zhì)各自相對于所述合金的總重量為至多0.1重量%,總體相對于所述合金的總重量為至多0.5重量%,其中鋯(Zr)和鈦(Ti)的總量至多相當(dāng)于鈧(Sc)的量的一半。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金,其中所述合金包含相對于所述合金的總重量為3.5重量%至5.5重量%的鎂(Mg)和/或相對于所述合金的總重量為1.1重量%至4.0重量%,特別是1.1重量%至3.0重量%的硅(Si)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含相對于所述合金的總重量為0.01重量%至0.2重量%,特別是0.05重量%至0.15重量%的鈦(Ti)和/或相對于所述合金的總重量為0.2重量%至0.75重量%,特別是0.25重量%至0.7重量%的鈧(Sc)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鋁合金,其中鋯(Zr)的量小于鈧(Sc)的量的50%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含的鋯(Zr)的量使得鈧(Sc)相對于鋯(Zr)的重量比[wt(Sc)/wt(Zr)]為2:0.9至10:1,特別是2:0.9至5:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含的鋯(Zr)和鈦(Ti)的總量使得鈧(Sc)相對于鋯(Zr)加鈦(Ti)的重量比[wt(Sc)/(wt(Zr)+wt(Ti))]為2:1至10:1,特別是2:1至5:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含相對于所述合金的總重量為≥0.001重量%的選自以下的至少一種元素:釩(V)、釓(Gd)、鉻(Cr)、銅(Cu)和鋅(Zn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的鋁合金,其中鉿(Hf)和/或鋱(Tb)的量各自相當(dāng)于鈧(Sc)的量的至多1/4。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含相對于所述合金的總重量為0.05重量%至0.6重量%的鐵(Fe)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的鋁合金,其中所述合金包含相對于所述合金的總重量為≤0.15重量、或為0.4重量%至0.8重量%的錳(Mn)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的鋁合金,其中所述合金以粉末的形式,特別是以包含平均粒徑d50≤100μm,優(yōu)選為20μm至70μm的顆粒的粉末的形式提供。

12.一種用于生產(chǎn)輕質(zhì)金屬工件的方法,所述方法包括以下步驟:

a)提供根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鋁合金,

b)通過加層制造(ALM)和/或噴鍍法生產(chǎn)包含來自步驟a)的所述鋁合金的輕質(zhì)金屬工件,

c)以≤10000000K/秒的固化速率將步驟b)中獲得的所述輕質(zhì)金屬工件冷卻至≤200℃,以及

d)使來自步驟c)的所述輕質(zhì)金屬工件在100℃至400℃的溫度下經(jīng)受熱處理。

13.一種輕質(zhì)金屬工件,包含根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鋁合金。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鋁合金用于通過加層制造(ALM)和/或噴鍍法生產(chǎn)耐熱的輕質(zhì)金屬工件的用途。

15.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鋁合金用于以下方面的用途:發(fā)動機(jī)組件;氣缸蓋;曲柄殼體;耐熱安全組件;空調(diào)系統(tǒng)組件;結(jié)構(gòu)飛行器組件,特別是在超音速飛行器的情況下;動力裝置段;標(biāo)塔;或者作為用于組件的涂覆材料。

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