[发明专利]稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末及其应用

说明书

本发明涉及智能制造技术领域，公开了一种稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末、其制备方法及应用。本发明所提供的稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末以质量百分含量计包含：Si 5.5～8.5％，Mg 0.55～0.75％，Er 0.2～0.9％，Zr 0.05～0.5％，Zn<0.1％，Cu<0.1％，Mn<0.1％，Fe<0.1％，Ni<0.05％，Pb<0.05％，Sn<0.05％，Be<0.07％，O<0.10％，余量为Al。本发明采用稀土铒元素对AlSi7Mg铝合金粉末进行增强，从而了提高SLM成型零件的强度，实现航空零件的减重，促进SLM技术更充分地在航空航天领域发挥作用。

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，特别涉及一种稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末及其应用。

背景技术

近年来，铝合金激光选区熔化技术(简称SLM)快速发展，在航空航天领域中大量应用，在其技术中需要强度高、性能优良的SLM用金属粉末。

现有技术中大多利用传统牌号的AlSi7Mg铝合金材料进行雾化喷粉，以获得SLM用铝合金粉末。这种技术路线简单实用、开发周期短，目前市场上都是以这种技术路线获得的AlSi7Mg铝合金粉末。然而，该种技术路线的缺点是没有考虑到SLM技术的特殊性，使得获得的金属零件没有最大化利用其性能。

此外，在SLM成型工艺过程中，合金元素烧损情况严重。当激光的高能束加载在一个光斑内的粉末上，熔融金属温度瞬间达到3000℃以上，超过了金属元素的汽化温度，此时金属元素会发生汽化、升华等物理反应，而铝元素对激光的吸收较低，使得成型后的金属元素比例发生变化，降低了合金的力学性能。

在这样的技术背景下，传统牌号的AlSi7Mg铝合金材料的性能仍有提升空间。传统材料虽然已经长期使用，性能稳定，但是经历过几十年的发展，有待通过对合金元素比例的改进，进一步提高材料的性能，为航空工业的发展做出贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有稀土元素的稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末，以显著提高经SLM成型后的产品的力学强度。

本发明的另一个目的在于提供上述稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末的应用。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末，以质量百分含量计包含：Si 5.5～8.5％，Mg 0.55～0.75％，Er 0.2～0.9％，Zn&lt;0.1％，Cu&lt;0.1％，Mn&lt;0.1％，Fe&lt;0.1％，Ni&lt;0.05％，Pb&lt;0.05％，Sn&lt;0.05％，Be&lt;0.07％，O&lt;0.10％，余量为Al。

相对于现有技术，本发明的实施方式提供了一种SLM成型过程中使用的稀土铒元素增强AlSi7Mg铝合金粉末，从而提高SLM成型零件的强度约20％(退火态)，使得成型后的零件具有更高的比强度，可实现航空零件的减重，促进SLM技术更充分地在航空航天领域发挥作用。具体来说，本发明的稀土铒元素增强SLM专用AlSi7Mg铝合金粉末的突出技术效果来自于如下两个方面：