1.一种高性能、耐高温铝合金,其中,
所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.1~7%,Mn:2.1~2.5%,Cu:
1.7~1.9%,Sr:0.4~0.5%,Be:0.05~0.10%,稀土Ce:0.01~0.03%,Fe≤0.05wt%,C≤
0.01wt%,H≤0.015wt%,O≤0.05wt%,N≤0.02wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝。
2.根据权利要求1所述的高性能、耐高温铝合金,其中,经配料、熔炼、雾化制粉、成型、热处理、表面处理后,室温下:铝合金屈服强度为520~560MPa,抗拉强度为580~640MPa,延伸率大于10%;
250℃高温下:铝合金屈服强度为260~300MPa,抗拉强度为330~380MPa,延伸率大于
16%;
300℃高温下:铝合金屈服强度为220~250MPa,抗拉强度为300~330MPa,延伸率大于
18%。
3.根据权利要求1或2所述的高性能、耐高温铝合金,其中,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.3~6.7%,Mn:2.2~2.4%,Cu:1.75~1.85%,Sr:0.45~0.5%,Be:0.07~0.09%,稀土Ce:0.015~0.025%,Fe≤
0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.1%,Mn:2.5%,Cu:
1.9%,Sr:0.4%,Be:0.05%,稀土Ce:0.01%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.3%,Mn:2.4%,Cu:
1.8%,Sr:0.45%,Be:0.07%,稀土Ce:0.015%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤
0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.5%,Mn:2.3%,Cu:
1.8%,Sr:0.45%,Be:0.08%,稀土Ce:0.02%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.7%,Mn:2.2%,Cu:
1.7%,Sr:0.5%,Be:0.085%,稀土Ce:0.02%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:6.9%,Mn:2.15%,Cu:
1.75%,Sr:0.45%,Be:0.09%,稀土Ce:0.025%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤
0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝;
或者,所述高性能、耐高温铝合金材料以质量百分比计为:Mg:7%,Mn:2.1%,Cu:
1.85%,Sr:0.4%,Be:0.1%,稀土Ce:0.03%,Fe≤0.03wt%,C≤0.01wt%,H≤0.01wt%,O≤0.03wt%,N≤0.01wt%,杂质元素≤0.2%,余量为铝。
4.权利要求1~3任一项所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)配料:基于目标铝合金产品重量百分比称取高纯度合金原料;
(2)熔炼:将配好的合金原料预热干燥,然后进行熔炼得到铝合金液;
(3)雾化制粉:控制熔炼温度,将铝合金液输入中间包,雾化法制备铝合金粉末;
(4)成型:将雾化制备的铝合金粉末放入真空干燥箱进行干燥、成型;
(5)热处理:对成型处理后的铝合金制品进行热处理;
(6)表面处理:对热处理后的铝合金制品进行表面处理。
5.权利要求4所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(1)配料:基于目标铝合金产品重量百分比称取高纯度合金原料;
其中以铝含量≥99.7%的铝锭、镁含量≥99.7%的镁锭、AlMn10中间合金、AlCu50A中间合金、AlSr10中间合金、AlBe3中间合金、AlCe10中间合金为原料。
6.权利要求5所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(2)熔炼:将配好的合金原料预热干燥,然后进行熔炼得到铝合金液;
将铝锭在720~730℃加热熔化,以5~10℃/min升温速率逐渐升温至730~780℃,升温过程中加入镁锭、AlMn10中间合金、AlCu50A中间合金、AlSr10中间合金、AlBe3中间合金、AlCe10中间合金,搅拌熔化成铝合金液;铝合金液用氮气和精炼剂进行精炼,精炼温度为
720~760℃,时间为15~20min,精炼完后静置20~30min,通过此过程除气、除渣、净化铝合金熔体。
7.权利要求6所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(3)雾化制粉:控制铝合金液温度,将铝合金液输入中间包,雾化法制备铝合金粉末;
所述雾化的温度为850℃~900℃,雾化的压力为3.3MPa~3.8MPa,雾化的速度为10~
14Kg/min,雾化气体为高纯氩气;雾化法制备的铝合金粉末粒径分布介于10~50μm之间,D50为20~35μm。
8.权利要求1所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(4)成型:将雾化制备的铝合金粉末放入真空干燥箱进行干燥、成型;
将铝合金材料进行铺粉,形成粉末层,在惰性气体保护下,对粉末层进行极光扫描,激光功率为400~500W,扫描速度为800~1000mm/s,层间距为80~100μm,层厚度为40~50μm,进行增材制造。
9.权利要求1所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(5)热处理:对成型处理后的铝合金制品进行热处理;
先进行固溶处理,条件为500~520℃保温2~3h,之后在室温条件下进行水淬,淬火转移时间不超过10s,后进行双级时效,条件为先进行130~150℃保温18~24h低温时效处理,然后在180~250℃下保温1~8h高温时效,时效处理后在空气中自然冷却。
10.权利要求1所述高性能、耐高温铝合金的制备方法,所述方法包括如下步骤:步骤(6)表面处理:对热处理后的铝合金制品进行表面处理;
包括表面清洗、表面打磨、表面喷砂。