[发明专利]一种增材制造Al-Mg-Sc合金的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种增材制造Al‑Mg‑Sc合金的热处理工艺，包括，对增材制造Al‑Mg‑Sc合金进行时效处理；所述时效处理温度为300‑400℃，时效处理时间为4‑10h。本发明所述热处理工艺能够显著提高增材制造Al‑Mg‑Sc合金的抗拉强度，最高可达691MPa，为增材制造Al‑Mg‑Sc合金在高强度条件下的应用提供了更多了可能。

技术领域

本发明属于增材制造领域，尤其涉及一种增材制造Al-Mg-Sc合金的热处理工艺。

背景技术

Al-Mg-Sc系铝合金强度高、塑韧性好、耐蚀和焊接性能优异，在船舶、航空航天工业、火箭导弹、核能等高新尖技术领域应用前景十分广阔。传统铝合金的制造有铸造、锻造和粉末冶金等工艺。为了配合传统制造工艺需要研发相应的加工工具，由此增加了成本和加工周期。

增材制造技术可以实现自由设计，具有成本低-效率高的特点，在航空航天等领域零部件制备中具有不可替代的优势。其中，选择性激光熔化技术(SelectiveLaserMelting，SLM)，是2000年左右出现的一种新型的增材制造技术。SLM技术是以金属粉末为加工原材料，采用高能量密度的激光束将铺洒在金属基板上的粉末进行逐层熔覆堆积，利用金属粉末完全熔化后快速冷却成形的特性，从而得到高密度、高精度、高性能的金属零部件的制造技术。然而，SLM工艺应用所面临的一个普遍问题就是冶金缺陷的不可避免，由此对材料强度等力学性能产生不利影响。

为了解决铝合金增材制造过程中存在的缺陷，需要通过热处理方法来提高增材制造铝合金的力学性能。但是，由于增材制造Al-Mg-Sc合金的显微组织与传统制造工艺制备的合金组织差异较大，因此，现有的热处理方式不适用于增材制造Al-Mg-Sc合金。在增材制造技术愈发成熟的今天，如何为增材制造制品制定合理的热处理制度，以期获得良好的组织性能，使其在加工成形过程中得到充分利用，成为增材制造技术发展的新方向。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供了一种增材制造Al-Mg-Sc合金的热处理工艺。通过对增材制造Al-Mg-Sc合金热处理工艺及参数的设计，能够获得高强度增材制造Al-Mg-Sc合金成形件。

本发明具体技术方案如下：

本发明公开了一种增材制造Al-Mg-Sc合金的热处理工艺，包括，对增材制造Al-Mg-Sc合金进行时效处理；所述时效处理温度为300-400℃，时效处理时间为4-10h。

优选地，所述时效处理温度为325-375℃，时效处理时间为4-8h。

优选地，所述增材制造Al-Mg-Sc合金按照重量百分比包括：Sc 0.6-0.8％、Mg 4-4.9％、Zr 0.2-0.5％、Mn 0.3-0.8％、Fe≤0.4％、Si≤0.4％、Zn≤0.25％、Cu≤0.1％、Ti≤0.15％、V≤0.05％，余量为Al。

优选地，所述增材制造Al-Mg-Sc合金按照重量百分比包括：Sc 0.6-0.7％、Mg 4-4.5％、Zr 0.4-0.5％、Mn 0.6-0.8％、Fe≤0.2％、Si≤0.4％、Zn≤0.25％、Cu≤0.1％、Ti≤0.15％、V≤0.05％，余量为Al。

优选地，所述增材制造Al-Mg-Sc合金成形工艺为选择性激光熔化工艺。

优选地，所述选择性激光熔化工艺参数包括：激光功率335-375W，扫描速度为1300-1600mm/s，扫描间距为0.12-0.15mm，层厚为25-35μm。

优选地，所述选择性激光熔化工艺参数包括：激光功率375W，扫描速度为1400mm/s，扫描间距为0.15mm，层厚为30μm。

优选地，所述激光能量密度为53-75J/mm³。

与现有技术相比，本发明有益效果为：