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CN113412172A - 制造铝合金零件的方法 - Google Patents

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CN113412172A CN202080013589.2A CN202080013589A CN113412172A CN 113412172 A CN113412172 A CN 113412172A CN 202080013589 A CN202080013589 A CN 202080013589A CN 113412172 A CN113412172 A CN 113412172A
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Abstract

本发明涉及一种制造零件(20)的方法，该方法包括形成彼此叠置的连续金属层(201…20n)，每一层通过以下步骤形成：沉积焊料金属(15，25)，对所述焊料金属进行能量输入以使其熔化并在固化时构成所述层，所述方法的特征在于焊料金属(15，25)为包含以下合金元素的铝合金(以重量％计)：Zr，0.5至2.5％，优选根据第一变体0.8至2.5％，更优选1至2.5％，甚至更优选1.3至2.5％；或优选根据第二变体0.5至2％，更优选0.6至1.8％，更优选0.6至1.6％，更优选0.7至1.5％，更优选0.8至1.5％，更优选0.9至1.5％，甚至更优选1至1.4％；Fe，0％至3％，优选0.5至2.5％；优选根据第一变体0.8至2.5％，优选0.8至2％，更优选0.8至1.2％；或优选根据第二变体1.5至2.5％，优选1.6至2.4％，更优选1.7至2.3％；任选地Si：≤0.3％，优选≤0.2％，更优选≤0.1％；任选地Cu：≤0.5％，优选0.05至0.5％，优选0.1至0.4％；任选地Mg：≤0.2％，优选≤0.1％，优选＜0.05％；其他合金元素：各自＜0.1％，且总计＜0.5％；杂质：各自＜0.05％，且总计＜0.15％；其余为铝。

Description

制造铝合金零件的方法
技术领域
本发明的技术领域是使用增材制造(fabrication additive)技术制造铝合金零件的方法。
背景技术
自20世纪80年代以来，增材制造技术得到了发展。它们包括通过添加材料来形成零件，这与旨在移除材料的机械加工技术相反。增材制造以前局限于原型制作(prototypage)，现在则可用于大规模生产工业产品，包括金属零件。
术语“增材制造”根据法国标准XP E67-001被定义为“通过添加材料逐层由数字对象制造物理对象的一组方法”。标准ASTM F2792(2012年1月)也定义了增材制造。标准ISO/ASTM 17296-1中也定义并描述了各种增材制造方式。文献WO 2015/006447中记载了借助于增材制造来制备具有低孔隙率的铝制零件。通常通过施加所谓的焊料(apport)，然后使用激光束、电子束、等离子炬或电弧型的能量源熔化或烧结焊料来进行连续层的施加。无论应用何种增材制造方式，增加的每一层的厚度均为约几十或几百微米。
一种增材制造手段是熔化或烧结粉末形式的焊料。这可通过能量束熔化或烧结。
特别地，通过激光进行选择性烧结的技术(选择性激光烧结SLS或直接金属激光烧结DMLS)是已知的，其中将金属或金属合金粉末层施加到待制造的零件上，并根据数字模型使用激光束产生的热能选择性地烧结。另一种金属形成方法包括通过激光的选择性熔化(选择性激光熔化SLM)或通过电子束的熔化(电子束熔化EBM)，其中由激光或定向电子束提供的热能用于选择性熔化(而不是烧结)金属粉末，以使其在冷却和固化时融合。
通过激光熔化的沉积(激光熔化沉积LMD)也是已知的，其中粉末喷射和通过激光束熔化粉末同时进行。
专利申请WO2016/209652记载了一种制造具有高机械强度的铝的方法，其包括：制备具有一种或多种所需近似粉末尺寸并具有近似形态的雾化的铝粉末；烧结粉末以通过增材制造形成产品；固溶热处理；淬火，以及使以增材方式制造的铝回火。
专利申请EP2796229公开了一种形成通过分散体而增强的铝金属合金的方法，其包括以下步骤：获得粉末形式的铝合金组合物，所述铝合金组合物能够获得通过分散体而增强的微观结构；将具有低能量密度的激光束指向具有所述合金组合物的粉末的部分；将激光束从该部分的粉末合金组合物上移除；然后以大于或等于约106℃/秒的速率使该部分的粉末合金组合物冷却，从而形成通过分散体而增强的铝金属合金。所述方法特别适于具有下式的组成的合金：AlcompFeaSibXc，其中X表示至少一种选自Mn、V、Cr、Mo、W、Nb和Ta的元素；“a”为2.0至7.5原子％；“b”为0.5至3.0原子％；“c”为0.05至3.5原子％；其余为铝和偶然的杂质，条件是比例[Fe+Si]/Si位于约2.0:1至5.0:1的范围内。
专利申请US2017/0211168公开了一种制造在高温下具有高性能的轻质强合金的方法，所述轻质强合金包含铝、硅以及铁和/或镍。
专利申请EP3026135记载了一种铸造合金，其包含87至99重量份的铝和硅、0.25至0.4重量份的铜和0.15至0.35重量份的至少两种选自Mg、Ni和Ti的元素的组合。该铸造合金适于通过惰性气体喷雾以形成粉末，所述粉末用于通过激光增材制造来形成物体，然后对该物体进行回火处理。
出版物“Characterization of Al-Fe-V-Si heat-resistant aluminium alloycomponents fabricated by selective laser melting”，Journal of MaterialResearch，第30卷，第10期，2015年5月28日记载了SLM制造耐热组件，其组成为Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si，以重量％计。
出版物“Microstructure and mechanical properties of Al-Fe-V-Sialuminium alloy produced by electron beam melting”，Materials Science&Engineering A659(2016)207–214记载了通过EBM获得的与前面的文章中的相同合金的零件。
越来越需要用于SLM应用的高强度铝合金。4xxx合金(主要是Al10SiMg、Al7SiMg和Al12Si)是用于SLM应用的最成熟的铝合金。这些合金非常适合于SLM方法，但机械性能有限。
由APWorks开发的
Figure BDA0003204898680000031
(DE102007018123A1)(在325℃下进行制造后的热处理4小时)在环境温度下具有良好的机械性能。然而，该技术方案的缺陷是粉末形式成本高，这与其高钪含量(约0.7％Sc)并需要特定的雾化工艺有关。该技术方案还具有高温下(例如在150℃以上)机械性能差的缺点。
由NanoAl(WO201800935A1)开发的AddalloyTM是Al Mg Zr合金。这种合金的缺点是机械性能有限，硬度峰值为约130HV。
在RHEINFELDEN ALLOYS GMBH的专利申请EP2924137中描述的合金也是已知的，其包含以重量百分比计的1％至6％的镍、1％至5％的锰、0.1％至0.4％的锆、0.1％至0.4％的钒、0.1％至1％的钨和/或0.1％至1％的钼。该专利申请还涉及铸造合金，但并未提及增材制造。
通过增材制造获得的铝零件的机械性能取决于形成焊料金属的合金(并且更确切地取决于其组成)、增材制造方法的参数以及所应用的热处理参数。本发明人已确定了一种合金组合物，该合金组合物用于增材制造方法时，可获得具有出色特性的零件。特别地，根据本发明获得的零件与现有技术(特别是8009合金)相比具有改进的特性，特别是在热硬性(例如在400℃下1小时后)方面。
发明内容
本发明的第一个目的是一种制造零件的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续的固体金属层，每一层描绘出由数字模型定义的图案，每一层通过以下步骤形成：沉积称为焊料金属的金属，对所述焊料金属进行能量输入以开始熔化并通过固化而构成所述层，其中所述焊料金属呈粉末的形式，其暴露于能量束中导致熔化，然后固化以形成固体层，所述方法的特征在于，所述焊料金属为包含至少以下合金元素的铝合金：
-Ni，其重量分数为1至8％，优选2至7％；
-Zr，其重量分数为0.3至3％，优选0.5至2.5％；
-任选地V，其重量分数为0至4％，优选0.5至2％；
-任选地Cu，其重量分数为0至7％，优选2至7％；
-任选地Fe，其重量分数为0至3％，优选0.5至3％。
应注意，本发明的合金还可包含：
-杂质，其重量分数各自小于0.05％(即500ppm)且总计小于0.15％；
-其余为铝。
优选地，本发明的合金包含重量分数为至少85％，更优选为至少90％的铝。
粉末的熔化可为部分或全部的。优选地，被暴露粉末的50至100％、更优选80至100％发生熔化。
特别地，每一层均可描绘由数字模型定义的图案。
不受理论的束缚，本发明的合金由于在室温下在(热或电)传导率和机械强度之间具有良好的折衷而似乎特别有利。
特别地，在Zr的存在下，本发明的合金在环境温度下的(电或热)传导率似乎随着在退火温度(例如400℃)下保持的持续时间而持续增加。室温下的机械强度并不非如此。因此，根据所追求的折衷，在退火温度下的保持时间似乎需要调整。
退火温度可为300至500℃。
在本发明的合金中存在Ni是特别有利的，它通过降低在SLM方法期间对裂纹的敏感性来改善合金的可加工性。
任选地，合金还可包含至少一种选自以下的元素：Si、Hf、Cr、Ti、Sc、Mg、Er、W、Nb、Ta、Y、Yb、Nd、Mn、Ce、Co、La、Mo和/或稀土金属混合物(mischmétal)，重量分数各自小于或等于5％、优选小于或等于3％，并且总计小于或等于15％、优选小于或等于12％、甚至更优选小于或等于5％。以本领域技术人员已知的方式，稀土金属混合物的组成通常是约45至50％的铈、25％的镧、15至20％的钕和5％的镨。
这些元素可导致形成弥散相或精细的金属间相，使所得材料的硬度增加。
然而，在一个实施方案中，避免添加Ce、稀土金属混合物、Mg、Mn、Cr、Mo、Sc、Er、Nb、Yb、Y、Ta、Nd、W、Co、La、Si和/或Zn，于是这些元素中的每一种的优选重量分数小于0.05％，并且优选小于0.01％。
在另一个实施方案中，铝合金包含V、Cu和Fe中的至少一种，其比例如本说明书中所定义。
在另一个实施方案中，当存在La时，则避免添加Mn，Mn的优选重量分数于是小于0.05％，优选小于0.01％。
在另一个实施方案中，当存在Mn时，则避免添加La，La的优选重量分数于是小于0.05％，优选小于0.01％。
任选地，合金还可包含至少一种选自以下的元素：Sr、Ba、Sb、Bi、Ca、P、B、In和/或Sn，其重量分数各自小于或等于1％、优选小于或等于0.1％、甚至更优选小于或等于700ppm，并且总计小于或等于2％、优选小于或等于1％。然而，在一个实施方案中，避免添加Bi，Bi的优选重量分数于是小于0.05％，并且优选小于0.01％。
任选地，合金还可包含至少一种选自以下的元素：重量分数为0.06至1％的Ag、重量分数为0.06至1％的Li，和/或重量分数为0.06至6％的Zn。这些元素可以通过硬化沉淀或通过它们对固溶体性质的作用而影响材料的强度。
任选地，合金还可包含至少一种用于细化晶粒并避免粗柱状微结构的元素，例如AlTiC或AlTiB2(例如以AT5B或AT3B的形式)，其量各自小于或等于50kg/吨、优选小于或等于20kg/吨、更优选小于或等于12kg/吨，且总计小于或等于50kg/吨，优选小于或等于20kg/吨。
根据一个实施方案，在层形成之后，该方法可包括：
-固溶热处理，然后进行淬火和回火，或
-热处理，通常在至少100℃且至多500℃的温度下进行
-和/或热等静压(HIP)。
特别地，热处理可实现残余应力的消除和/或硬化相的额外沉淀。
特别地，HIP处理可使拉伸性能和疲劳性能改善。热等静压可在热处理之前、之后或代替热处理进行。
有利地，热等静压在250℃至550℃、优选300℃至450℃的温度下，500至3000巴的压力下进行，且持续0.5至10小时。
根据适于结构硬化的合金的另一个实施方案，可进行固溶热处理，然后对成型零件进行淬火和回火和/或热等静压。在这种情况下，热等静压可有利地代替固溶热处理。然而，本发明的方法是有利的，因为它优选不需要任何固溶热处理然后淬火。在某些情况下，固溶热处理可通过参与弥散相或精细金属间相的粗化而对机械强度产生不利影响。
根据一个实施方案，本发明的方法额外包括，任选地，机械加工处理，和/或化学表面处理、电化学表面处理或机械表面处理，和/或摩擦抛光(tribofinition)。特别地，可进行这些处理以降低粗糙度和/或提高耐腐蚀性和/或提高抗疲劳裂纹引发性。
任选地，例如可在增材制造之后和/或热处理之前进行零件的机械形变。
本发明的第二个目的是通过本发明的第一个目的的方法获得的金属零件。
本发明的第三个目的是一种粉末，其包含铝合金，并优选由铝合金组成，所述铝合金包含至少以下合金元素：
-Ni，其重量分数为1至8％，优选为2至7％；
-Zr，其重量分数为0.3至3％，优选为0.5至2.5％；
-任选地V，其重量分数为0至4％，优选为0.5至2％；
-任选地Cu，其重量分数为0至7％，优选为2至7％；
-任选地Fe，其重量分数为0至3％，优选为0.5至3％。
应注意，本发明的粉末铝合金还可包含：
-杂质，其重量分数各自小于0.05％(即500ppm)，且总计小于0.15％；
-其余为铝。
优选地，本发明的粉末合金包含重量分数为至少85％，更优选至少90％的铝。
本发明的粉末铝合金还可包含：
·任选地，至少一种选自以下的元素：Si、Hf、Cr、Ti、Sc、Mg、Er、W、Nb、Ta、Y、Yb、Nd、Mn、Ce、Co、La、Mo和/或稀土金属混合物，其重量分数各自小于或等于5％、优选小于或等于3％，并且总计小于或等于15％、优选小于或等于12％，更优选小于或等于5％；和/或
·任选地，至少一种选自以下的元素：Sr、Ba、Sb、Bi、Ca、P、B、In和/或Sn，其重量分数各自小于或等于1％、优选小于或等于0.1％、还更优选小于或等于700ppm，并且总计小于或等于2％、优选小于或等于1％。然而，在一个实施方案中，避免添加Bi，Bi的优选重量分数于是小于0.05％，并且优选小于0.01％；和/或
·任选地，至少一种选自以下的元素：重量分数为0.06至1％的Ag，重量分数为0.06至1％的Li，和/或重量分数为0.06至6％的Zn；和/或
·任选地，至少一种选择用于细化晶粒并避免粗柱状微结构的元素，例如AlTiC或AlTiB2(例如以AT5B或AT3B形式)，其量各自小于或等于50kg/吨、优选小于或等于20kg/吨、更优选小于或等于12kg/吨，且总计小于或等于50kg/吨、优选小于或等于20kg/吨。
优选地，避免添加Ce、稀土金属混合物、Mg、Mn、Cr、Mo、Sc、Er、Nb、Yb、Y、Ta、Nd、W、Co、La、Si和/或Zn，这些元素各自的优选重量分数于是小于0.05％，优选小于0.01％。
在一个实施方案中，铝合金包含V、Cu和Fe中的至少一种，其比例如本说明书中所定义。
在另一个实施方案中，当存在La时，则避免添加Mn，Mn的优选重量分数于是小于0.05％，优选小于0.01％。
在另一个实施方案中，当存在Mn时，则避免添加La，La的优选重量分数于是小于0.05％，优选小于0.01％。
其他优点和特征将从以下描述和非限制性实施例中更清楚地显现，并在下面列出的图中示出。
附图说明
[图1]图1是描绘SLM型或EBM型增材制造方法的示意图。
[图2]图2示出了在用激光进行表面扫描之后Al10Si0.3Mg样品的横截面的显微照片，所述样品被切割和抛光，在再熔化层中具有两个努氏硬度压痕。
具体实施方式
除非另有说明，否则在本说明书中：
-铝合金的命名符合铝业协会(The Aluminum Association)的命名法；
-化学元素的含量以％表示并且表示重量分数。
图1概括地描述了一个实施方案，其中实施了本发明的增材制造方法。根据该方法，焊料25为本发明的合金粉末的形式。能量源(例如激光源或电子源31)发射能量束，例如激光束或电子束32。通过光学系统或电磁透镜33使能量源与焊料耦合，能量束的运动因此可根据数字模型M来确定。能量束32跟随沿纵向平面XY的运动，描绘取决于数字模型M的图案。粉末25沉积在支撑体10上。能量束32与粉末25的相互作用导致粉末25的选择性熔化，随后固化，从而形成层201…20n。一旦形成一层，用焊料金属的粉末25覆盖，并且形成叠置在先前制备的层上的另一层。例如，形成层的粉末的厚度可为10至200μm。通常，当能量束是激光束时，这种增材制造模式被称为选择性激光熔化(SLM)，在这种情况下，该方法有利地在大气压下进行；当能量束是电子束时，被称为电子束熔化(EBM)，在这种情况下，该方法有利地在减压下进行，通常小于0.01巴，优选小于0.1毫巴。
在另一个实施方案中，该层通过激光的选择性烧结(选择性激光烧结SLS，或直接金属激光烧结DMLS)获得，根据选择的数字模型利用激光束提供的热能将本发明的合金粉末层选择性烧结。
在图1未描述的又一个实施方案中，粉末喷射和通过光束(通常为激光束)的粉末熔化同时进行。该方法被称为激光熔化沉积。
可使用其他方法，特别是被称为以下的那些方法：直接能量沉积(DED)、直接金属沉积(DMD)、直接激光沉积(DLD)、激光沉积技术(LDT)、激光金属沉积(LMD)、激光工程化净成型(LENS)、激光熔覆技术(LCT)或激光自由制造技术(LFMT)。
在一个实施方案中，本发明的方法用于制造混合零件，该混合零件包括通过常规轧制和/或挤压和/或模制和/或锻造方法，任选地随后进行机械加工而获得的部分，以及通过增材制造获得的附接部分。该实施方案还可适用于修复通过常规方法获得的零件。
在本发明的一个实施方案中，还可使用本发明的方法来修复通过增材制造获得的零件。
在完成连续层的形成后，获得原始零件或处于原始制造状态的零件。
根据本发明的方法获得的金属零件为特别有利的，因为它们在原始制造状态下的硬度小于8009参考的硬度，同时在热处理后(特别是在400℃下热处理1小时后)的硬度高于8009参考的硬度。与8009合金相比，本发明的合金在原始制造状态下的较低硬度被认为有利于适用于SLM方法，通过在SLM制造期间引起较低的应力水平，从而降低对热裂的敏感性。与8009合金相比，本发明的合金在热处理(例如在400℃下1小时)后更高的硬度产生更好的热稳定性。热处理可为SLM制造之后的热等静压(HIP)步骤。因此，本发明的合金在原始制造状态下更软，但在热处理后具有更好的硬度，因此工作中的零件具有更好的机械性能。
优选地，根据本发明获得的金属零件在原始制造状态下的努氏硬度HK0.05为150至300HK。优选地，在至少100℃且至多500℃的热处理和/或热等静压之后，例如在400℃下1小时后，根据本发明获得的金属零件的努氏硬度HK0.05为150至250HK。测量努氏硬度的方案在下文的实施例中描述。
本发明的粉末可具有至少一个以下特征：
-平均粒径为5至100μm，优选5至25μm，或20至60μm。给定值意指至少80％的颗粒的平均粒径在指定范围内；
-球形。例如，粉末的球形度可使用形态粒度计来确定；
-良好的可铸性。例如，粉末的可铸性可根据标准ASTM B213或标准ISO 4490:2018确定。根据标准ISO 4490:2018，流动时间优选短于50s；
-低孔隙率，优选0至5体积％，更优选0至2体积％，还更优选0至1体积％。特别地，孔隙率可通过扫描电子显微镜或氦比重瓶法(参见标准ASTM B923)测定；
-不存在或存在少量(少于10体积％，优选少于5体积％)的小颗粒(粉末平均粒径的1至20％)，称为卫星颗粒(satellite)，其粘附在较大的颗粒上。
本发明的粉末可通过常规雾化方法使用液体或固体形式的本发明的合金获得，或者，粉末可通过在暴露于能量束之前混合初级粉末而获得，所述初级粉末的不同组成的平均组成对应于本发明的合金的组成。
还可在粉末雾化之前和/或粉末沉积期间和/或初级粉末混合期间，将不熔化的、不溶性颗粒，例如氧化物或TiB2颗粒或碳颗粒加入至熔池中。这些颗粒可用于细化微观结构。如果它们具有纳米尺寸，它们还可用于硬化合金。这些颗粒可以小于30％、优选小于20％、更优选小于10％的体积分数存在。
本发明的粉末可例如通过气体喷射雾化、等离子体雾化、水射流雾化、超声雾化、离心雾化、电解和球化、或粉碎和球化来获得。
优选地，本发明的粉末通过气体喷射雾化获得。气体喷射雾化方法始于通过喷嘴浇铸熔融金属。然后，熔融金属被中性气体射流(如氮气或氩气)接触并被雾化成非常小的液滴，这些液滴通过在雾化塔内下落而冷却并固化。然后，将粉末收集在罐中。与产生具有不规则形状的粉末的水射流雾化相比，通过气体喷射进行雾化的方法具有产生球形粉末的优点。气体喷射雾化的另一个优点是良好的粉末密度，特别是由于球形和粒度分布。该方法的另一个优点是粒度分布的良好的可重复性。
在制造之后，本发明的粉末可进行烘箱干燥，特别是为了降低其湿度。粉末也可以在其制造和使用之间进行包装和储存。
本发明的粉末可特别用于以下应用：
-选择性激光烧结(Selective Laser Sintering或SLS)；
-直接金属激光烧结(Direct Metal Laser Sintering或DMLS)；
-选择性热烧结(Selective Heat Sintering或SHS)；
-选择性激光熔化(Selective Laser Melting或SLM)；
-电子束熔化(Electron Beam Melting或EBM)；
-激光熔化沉积(Laser Melting Deposition)；
-直接能量沉积(Direct Energy Deposition或DED)；
-直接金属沉积(Direct Metal Deposition或DMD)；
-直接激光沉积(Direct Laser Deposition或DLD)；
-激光沉积技术(Laser Deposition Technology或LDT)；
-激光工程化净成型(Laser Engineering Net Shaping或LENS)；
-激光熔覆技术(Laser Cladding Technology或LCT)；
-激光自由制造技术(Laser Freedom Manufacturing Technology或LFMT)；
-激光金属沉积(Laser Metal Deposition或LMD)；
-冷喷涂固结(Cold Spray Consolidation或CSC)；
-增材摩擦搅拌(Additive Friction Stir或AFS)；
-火花等离子烧结或场辅助烧结技术(Field Assisted Sintering Technology,FAST或spark plasma sintering)；或
-惯性旋转摩擦焊接(Inertia Rotary Friction Welding或IRFW)。
本发明将在下文实施例中更详细地描述。
本发明不限于在上文说明书中描述的实施方案或下文中的实施例，可在由本说明书所附的权利要求所限定的本发明的范围内广泛变化。
实施例
本发明的两种合金(称为Innov1和Innov2)和现有技术的8009合金使用InduthemVC 650V机器在铜模中浇铸，以获得具有130mm高、95mm宽和5mm厚的铸锭。在下表1中以重量百分比给出了合金的组成。
表1
合金 Si Fe V Ni Zr Cu
参考(8009) 1.8 8.65 1.3 - - -
Innov1 - - 1 6 1.5 -
Innov2 - - 1 6 2 5
上表1中所述的合金通过快速原型制作方法来测试。由上文所得铸锭进行机械加工得到尺寸为60x 22x 3mm的薄片形式的样品用于激光扫描表面。将薄片放置在SLM机器中，并使用激光按照与用于SLM方法的代表性方法相同的扫描策略和方法条件进行表面扫描。事实上，发现以这种方式可评估合金对于SLM方法的适用性，特别是表面质量、对热裂的敏感性、原始状态下的硬度以及热处理后的硬度。
在激光束下，金属熔化成10至350μm厚的熔池。激光通过后，金属如SLM方法中一样迅速冷却。激光扫描后，将10至350μm厚的细化表面层熔化，然后固化。由于审慎地选择了扫描参数，因此该层中金属的性能接近于通过SLM制造的零件的芯处的金属的性能。借助于3DSystems制造的ProX300选择性激光熔化机对不同样品的表面进行激光扫描。激光源的功率为250W，矢量间距为60μm，扫描速度为300mm/s并且光束直径为80μm。
努氏硬度的测量
硬度是合金的重要性能。这是因为如果通过用激光扫描表面而再熔化的层的硬度高，则用相同合金制造的零件可具有高的断裂极限。
为了评估再熔化层的硬度，将上文所得的薄片在垂直于激光通过的方向的平面上切割，然后抛光。抛光后，进行再熔化层的硬度测量。硬度测量使用购自Struers的Durascan仪器进行。选择50g努氏硬度法，其中压痕的长对角线平行于再熔化层的平面放置，以在压痕和样品边缘之间保持足够的距离。在再熔化层中间厚度处定位十五个压痕。图2显示了硬度测量的实例。附图标记1对应于再熔化层，附图标记2对应于努氏硬度压痕。
在激光处理后(在原始状态下)和在400℃下补充热处理不同的时间后，以努氏标度在50g载荷下测量硬度，从而评估特别是制造后的热处理或可选的HIP处理对机械性能的影响。
在原始状态下以及在400℃下不同时间后的努氏硬度值HK0.05在下表2中给出(HK0.05)。
表2
Figure BDA0003204898680000121
本发明的合金(Innov1和Innov2)在原始状态下显示出小于8009参考合金的努氏硬度HK0.05，但是，在400℃下热处理后，其HK0.05努氏硬度大于参考8009合金的HK0.05努氏硬度。。
上文表2清楚地显示了与8009参考合金相比，本发明的合金具有更好的热稳定性。事实上，合金8009的硬度在热处理开始时已显著下降，然后趋于稳定。相反，本发明的合金的硬度渐进地降低。

Claims (7)

1.一种制造零件的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续的固体金属层(201…20n)，每一层描绘出由数字模型(M)定义的图案，每一层通过以下步骤形成：沉积称为焊料金属的金属(25)，对所述焊料金属进行能量输入以开始熔化并通过固化而构成所述层，其中所述焊料金属呈粉末(25)的形式，所述粉末暴露于能量束(32)导致熔化然后固化以形成固体层(201…20n)，所述方法的特征在于焊料金属(25)是包含至少以下合金元素的铝合金：
-Ni，其重量分数为1至8％，优选为2至7％；
-Zr，其重量分数为0.3至3％，优选为0.5至2.5％；
-任选地V，其据重量分数为0至4％，优选为0.5至2％；
-任选地Cu，其重量分数为0至7％，优选为2至7％；
-任选地Fe，其重量分数为0至3％，优选为0.5至3％。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述铝合金还包含至少一种选自以下的元素：Si、Hf、Cr、Ti、Sc、Mg、Er、W、Nb、Ta、Y、Yb、Nd、Mn、Ce、Co、La、Mo和/或稀土金属混合物，其重量分数各自小于或等于5％、优选小于或等于3％，并且总计小于或等于15％、优选小于或等于12％、还更优选地小于或等于5％。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中避免添加Ce、稀土金属混合物、Mg、Mn、Cr、Mo、Sc、Er、Nb、Yb、Y、Ta、Nd、W、Co、La、Si和/或Zn，这些元素中的每一种的优选重量分数小于0.05％，并且优选小于0.01％。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铝合金还包含至少一种选自以下的元素：Sr、Ba、Sb、Bi、Ca、P、B、In和/或Sn，其重量分数各自小于或等于1％、优选小于或等于0.1％、更优选小于或等于700ppm，并且总计小于或等于2％，优选小于或等于1％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铝合金还包含至少一种选自以下的元素：重量分数为0.06至1％的Ag，重量分数为0.06至1％的Li，和/或重量分数为0.06至6％的Zn。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铝合金还包含至少一种用于细化晶粒的元素，例如AlTiC或AlTiB2，其含量各自小于或等于50kg/吨、优选小于或等于20kg/吨、更优选小于或等于12kg/吨，并且总计小于或等于50kg/吨、优选小于或等于20kg/吨。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法包括在所述层(201…20n)形成之后，
-固溶热处理，然后进行淬火和回火，或
-热处理，通常在至少100℃且至多500℃的温度下进行，
-和/或热等静压。
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