[发明专利]具有晶粒细化剂的铝合金、及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种铝合金，所述铝合金包含：

(a)至少80重量％的铝；

(b)铜；

(c)镁；

(d)锌或硅中的至少一者；以及

(e)细化晶粒的纳米粒子，所述细化晶粒的纳米粒子包含选自下组的元素，所述组由以下各项组成：锆、钽、铌、钛及其氧化物、氮化物、氢化物、碳化物、硼化物或铝化物，以及任何前述物质的组合，

其中所述铝合金具有基本上无裂纹、有着等轴晶粒的微观结构。

2.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铜以从约0.1重量％至约10重量％的浓度存在。

3.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述镁以从约0.1重量％至约10重量％的浓度存在。

4.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述锌或硅中的至少一者以从约0.1重量％至约10重量％的浓度存在。

5.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述细化晶粒的纳米粒子以至少0.01体积％的浓度存在。

6.如权利要求5所述的铝合金，其中，所述细化晶粒的纳米粒子以至少0.1体积％的浓度存在。

7.如权利要求6所述的铝合金，其中，所述细化晶粒的纳米粒子以至少1体积％的浓度存在。

8.如权利要求7所述的铝合金，其中，所述细化晶粒的纳米粒子以至少5体积％的浓度存在。

9.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金进一步包含铬。

10.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金包含锌，并且其中所述细化晶粒的纳米粒子包含选自下组的元素，所述组由以下各项组成：锆、钽、铌及其氧化物、氮化物、氢化物、碳化物、硼化物或铝化物，以及任何前述物质的组合。

11.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金包含硅，并且其中所述细化晶粒的纳米粒子包含选自下组的元素，所述组由以下各项组成：锆、钽、铌及其氧化物、氮化物、氢化物、碳化物、硼化物或铝化物，以及任何前述物质的组合。

12.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金基本上由Al 7075合金与所述细化晶粒的纳米粒子的组合组成。

13.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金基本上由Al 6061合金与所述细化晶粒的纳米粒子的组合组成。

14.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金具有至少400MPa的拉伸强度。

15.如权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金基本上无多孔缺陷。

16.一种增材制造的铝合金，所述增材制造的铝合金包含：

(a)至少80重量％的铝；

(b)至少一种强化元素，所述至少一种强化元素选自下组，所述组由以下各项组成：锌、硅、铜、镁、锂、银、钛、铬、锰、铁、钒、铋、镓、铅、及其组合；以及

(c)至少一种细化晶粒的元素，所述至少一种细化晶粒的元素选自下组，所述组由以下各项组成：锆、钽、铌、钛、硼、钨、碳及其氧化物、氮化物、氢化物、碳化物、硼化物或铝化物，以及任何前述物质的组合，

其中所述增材制造的铝合金具有有着等轴晶粒的微观结构。

17.如权利要求16所述的增材制造的铝合金，其中，所述至少一种强化元素以从约0.01重量％至约20重量％的浓度存在。