[发明专利]耐蚀型Al-Si合金及其增材制备方法有效
申请号: | 202110484679.6 | 申请日: | 2021-04-30 |
公开(公告)号: | CN113174517B | 公开(公告)日: | 2022-12-06 |
发明(设计)人: | 张家秀 | 申请(专利权)人: | 余姚思酷迈文具有限公司 |
主分类号: | C22C21/02 | 分类号: | C22C21/02;C22C32/00;C22C1/05;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y70/10 |
代理公司: | 安徽盟友知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 34213 | 代理人: | 樊广秋 |
地址: | 315000 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 耐蚀型 al si 合金 及其 制备 方法 | ||
本申请公开了一种耐蚀型Al‑Si合金,由包括下列质量百分比的元素组成:3~13%Si、0.4~0.5%Mg、0.1~0.2%Fe、0.01~0.05%Zn、0.01~0.02%N和2.2~2.8%耐蚀改性剂,余量为Al及不可避免的杂质,所述耐蚀改性剂包括纯度99.99%的Al2O3颗粒。本申请通过氧化铝颗粒作为铝合金材料的耐蚀改性剂材料,有效改善制备的合金材料的结构致密性,由于致密性结构的有效改善,所以最终制备的Al‑Si合金材料具有良好的耐蚀性能。本申请还公开了一种耐蚀型Al‑Si合金增材的制备方法,采用了高功率密度激光对合金粉末进行逐层熔化并沉积,可以直接获得所需零件,实现了复杂金属零件的近净成,从而有效改善了Al‑Si合金增材制备的效率,进一步降低了合金增材制备的成本。
技术领域
本发明涉及合金增材制造技术领域,尤其涉及一种耐蚀型Al-Si合金及其增材制备方 法。
背景技术
激光增材制造技术是基于零件的三维设计模型,通过高功率激光对合金材料的逐层熔 化沉积,获得快速凝固组织,直接完成三维实体零件的成形的一种先进的成形技术。获得 的成形体变形小,凝固组织晶粒细小,组织结构致密,具有较为均匀的化学成分,且强度、 硬度较高,耐磨性较好。具有材料利用率高、无模化、生产周期短、能制造复杂结构的零件等特点,因此其发展潜力巨大,具有广阔的发展前景,经济效益可观。随着激光增材制 造技术的不断发展,尤其一些先进的工艺设备研制成功,它的应用也越来越广泛。
Al-Si铝合金具有密度小、比刚度和比强度高等诸多优异性能,因而在航空航天、交通 运输和工业生产等方面均得到了广泛的应用。然而由于其本身的物理性质,铝合金的硬度 较低、耐磨性较差,不能满足高性能材料的要求,极大限制了其在工业上的进一步应用。 通过激光增材制造的技术制备铝合金材料时,其表面精度差,导致材料的耐腐蚀性及各项 力学性能不佳。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此,本发明提供一种耐蚀型Al-Si合金,该耐蚀型Al-Si合金增材的结构致密性 好,耐腐蚀性优良。
本发明还提供一种耐蚀型Al-Si合金的增材制备方法,该耐蚀型Al-Si合金增材的制备 方法简单便捷,提高材料制备效率的同时,降低了生产成本。
根据本发明第一方面实施例的耐蚀型Al-Si合金,所述耐蚀型Al-Si合金由包括下列质 量百分比的元素组成:3~13%Si、0.4~0.5%Mg、0.1~0.2%Fe、0.01~0.05%Zn、0.01~ 0.02%N和2.2~2.8%耐蚀改性剂,余量为Al及不可避免的杂质;其中,所述耐蚀改性剂 包括纯度99.99%的Al2O3颗粒。
根据本发明实施例的耐蚀型Al-Si合金,通过采用氧化铝颗粒作为铝合金材料的耐蚀 改性剂材料,在制备的过程中,氧化铝颗粒能有效分散在各组分之间,并与铝合金基体形 成良好的结合结构,或者通过熔融形成的熔体混合凝固至氧化膜内部,另一部分的氧化铝 颗粒经吸附、啮合作用直接沉积在初生的Al-Si合金材料的内部结构孔隙中,通过二者的协 同作用使合金材料表面氧化层的孔隙大幅减少并使氧化层增厚,有效改善制备的合金材料 的结构致密性,由于致密性结构的有效改善,所以最终制备的Al-Si合金材料具有良好的耐 蚀性能。
根据本发明实施例的耐蚀型Al-Si合金增材还可以具有以下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述耐蚀型Al-Si合金还包括与Zn等质量的Y颗粒,所述 Y颗粒粒径为200目,纯度为99%。
根据本发明的一个实施例,所述耐蚀型Al-Si合金还包括按质量百分比计的0.6wt%的 Nb颗粒,所述Nb颗粒粒径为200目,纯度为99%。
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