[发明专利]一种核壳结构增强改性铝合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构增强改性铝合金材料，其特征在于，包括铝合金基体，以及分散在铝合金基体内的Ti/CeB₆核壳结构增强相；

其中，所述的铝合金基体为铝-铜-锂-镁-银合金；

所述的Ti/CeB₆核壳结构增强相为Ti包覆CeB₆结构，核壳结构增强相占改性铝合金材料总质量的1~8 wt.%。

2.权利要求1所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将Ti金属粉末、CeB₆陶瓷粉末混合均匀，制备成金属Ti包覆CeB₆的混合粉末；

（2）将步骤（1）金属Ti包覆CeB₆的混合粉末与铝合金粉末混合均匀，得到Ti-CeB₆-AlCuLi复合粉体；

（3）建立目标零件的三维实体几何模型，对该模型进行分层切片并规划激光扫描路径，将三维实体离散成一系列二维数据，保存并导入激光粉末床熔融成形设备中；

（4）激光粉末床熔融成形设备根据步骤（3）所导入的文件，将步骤（2）中的Ti-CeB₆-AlCuLi复合粉体逐层快速熔化并凝固，即得；

步骤（2）中，所述铝合金粉末为铝-铜-锂-镁-银合金，其中铜含量为3.4~4.6 wt.%，锂含量为0.6~1.7 wt.%，镁含量0.15~1.0 wt.%，银含量为0.10~0.90 wt.%，余量为Al；铝合金粉末粒径分布范围在20~63 μm，纯度大于99%。

3.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述Ti金属粉末粒径分布范围在20~45 μm，纯度大于99%。

4.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述CeB₆陶瓷粉末粒径分布范围在2~6 μm，纯度大于99%。

5.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述Ti金属粉末、CeB₆陶瓷粉末按照质量比1：1~1：2混合。

6.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Ti金属粉末、CeB₆陶瓷粉末通过球磨机在惰性气体保护下进行球磨混合；所述球磨机采用Fritsch高能球磨机，球料比为8:1~12:1，球磨转速为300~400 rpm，球磨时间为9~13h。

7.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述金属Ti包覆CeB₆的混合粉末，按照质量比占总的Ti-CeB₆-AlCuLi复合粉体1~8wt%，与所述铝合金粉末混合。

8.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，金属Ti包覆CeB₆的混合粉末与铝合金粉末，通过行星式球磨机在惰性气体保护下进行球磨均匀混合；行星式球磨机采用QM系列行星式球磨机，球料比为1:1~3:1，球磨转速为200~350 rpm，球磨时间为3~5 h。

9.根据权利要求2所述核壳结构增强改性铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述激光粉末床熔融成形设备采用的激光功率为300~450 w，激光扫描速度为400~1200 mm/s，扫描间距为60~90 μm，铺粉厚度为30~50 μm，正交扫描策略。