本技术介绍了一种通过激光增材制造技术制备的新型耐热Al-Si-Fe-Ni合金及其制造方法。合金成分包括10-14%硅、1.5-2.5%铁和1.5-2.5%镍,旨在提高材料的耐热性和机械性能。
背景技术
拥有比强度、比刚度高、加工性能良好、耐腐蚀性和导电导热性优异且可循环利用等诸多优点的铝合金,在航空航天、轨道交通、汽车、船舶等领域有着广泛的应用前景。随着航空发动机推重比的不断刷新、航天高超声速飞行器飞行速度的不断提高,对铝合金结构件提出了“轻量化、高耐热、高强度”的苛刻要求,且一些重要零部件如超音速发动机中的部分零件具有复杂的结构和对精度的高要求。目前,传统耐热铝合金主要采用铸造方法,铸造耐热铝合金多为2系和4系铝合金,但其室温和高温性能并不理想,且无法实现复杂形状结构的成形。增材制造技术(AM)被认为是第三次工业革命的“引擎”,而激光粉末床熔融技术(LPBF)则被认为是最有前途的增材制造技术之一,成形精度高,具有极大的设计灵活性,在复杂结构成形方面优势巨大。但在LPBF过程中,极高的冷速会产生极大的热应力,使得铝合金的热裂倾向增加,2系,6系,7系铝合金均会因此而产生热裂纹无法打印成形,目前常见的可打印铝合金有Al-Si系合金和Al-Mg-RE系合金,且已经具有很高的室温强度,但这些合金在超过250℃的高温环境下的表现差强人意。对于耐热铝合金,共晶Al-Fe、Al-Ni和Al-Ce系合金由凝固末端的共晶填充,也可以打印成型形,同时在高温下也能保持良好的性能,但其在室温下的性能一般。因此,开发一种成形性好、具有良好的室温和高温性能的新型耐热铝合金是具有重要意义的。
实现思路