CN118751932B 一种摩擦挤压沉积固相增材铝合金及其制备方法 （中国科学院金属研究所）

B020-22.一种摩擦挤压沉积固相增材铝合金及其制本发明是关于一种摩擦挤压沉积固相增材2所述复合粉末中的CNT的质量百分含量不高于3w机械球磨混粉方式将铝合金粉末和碳纳米管CNT制备成3体与挤压沉积模具的内表面发生摩擦，并在摩擦和变形热的作用下达到粘塑性流变状态摩擦挤压沉积增材制造步骤的工艺参数设置如下：所述预制体的进料速度为5_100mm/所述预制体的进料速度为20_70mm/所述挤压沉积模具的横移速度为100_300mm/温度为540℃以下。金是由权利要求1_12任一项所述的摩擦挤压沉积固相增材铝合金的制备方法制4摩擦沉积(AdditiveFrictionStirDeposition，AFSD)的基础上发展出的新型固态增材屑或粉等形式的原料1，从旋转中空工具4中推出的材料在轴向顶锻力的作用下与基板6或[0004]6xxx系铝合金在AFED过程的峰值温度可达到400_580℃,造成主要强化相发生粗5[0015]优选的，在所述制备复合粉末步骤中：所述碳纳米管CNT包括单壁CNT和/或多壁料机构作用下被送向旋转的挤压沉积模具中，预制体与挤压沉积模具的内表面发生摩擦，2为挤压沉积模具的横移速度，单位为mm/min；τ为单层沉积层的厚×10_3K/mm26挤压沉积固相增材铝合金是由上述任一项所述的摩擦挤压沉积固相增材铝合金的制备方管CNT的质量百分含量不低于0.5wt且不高于5wt对复合粉末进行冷压处理，得到预摩擦挤压沉积增材制造步骤中：采用如下公式能更为直观地指导不同CNT含量的铝合金的72为挤压沉积模具的横移速度，单位为mm/min；τ为单层沉积层的厚×10_3K/mm2合金的制备方法制备而成；其中，摩擦挤压沉积固相增材铝合金的平均晶粒尺寸范围为[0036]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚[0037]图1是本发明的实施例提供的一种摩擦挤压沉积固相增材铝合金的制备方法的制中的(a)图为搅拌摩擦沉积增材制造技术的原理图；图2中的(b)图为摩擦挤压沉积增材制固溶处理前的增材件样品的金相图；图4中的(b)图为固溶处理后的增材件样品的金相图；固溶处理前的增材件样品的金相图；图6中的(b)图为固溶处理后的增材件样品的金相图；8发明提出了提高摩擦挤压沉积固相增材铝合金晶界热稳定性的方法，将CNT引入铝合金基[0048]CNT的引入使得AFED过程的中铝合金的流动性变差。为保证沉积材料良好的流动中，CNT在复合粉末中的质量分数不低于0.5wt.且不高于5wt.优选不高于3wt.%;[0059]采用摩擦挤压沉积增材的方式将预制体逐层沉积于基板92为挤压沉积模具的横移速度，单位为mm/min；τ为单层沉积层的厚×10_3K/mm2200_1000rpm，优选300_600rpm；沉积模具的横移速度控制在20_500mm/min，优选为100_[0065]对增材件进行后续固溶处理和人工时效处理。固溶热处理具体为加热到500_540效提高了AFED的工艺可控性和过程稳定性；相比直接使用商用CNT/铝合金棒材进行AFED，峰值温度的预测公式指导AFED工艺参数调整，通过控制AFED峰值温度低于540℃,抑制了移速度和预制体的进料速度分别为520rpm、300mm/min和30mm/min，单层沉积层的厚度为[0080]在制备复合粉末步骤中：6061铝合金粉末的成分为Al_1.2Mg_0.6Si_0.2Cu[0092]本实施例与实施例1的主要区别在于：制备复合粉末步骤中使用的CNT为直径1_[0100]用AFED峰值温度预测公式进行计算，其中，x为0.4wt.v1为30mm/min；ω为量为6wt.其他步骤与实施例1一致。效热处理后的摩擦挤压沉积固相增材铝合金的平均抗拉强度为316MPa，平均延伸率为界热稳定性，固溶热处理后仍存在晶粒异常长大。时效处理后材料的平均抗拉强度为得的原材料进行AFED和后续固溶时