CN114054745B - 一种铝合金粉末及其制备方法和应用、铝合金构件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝合金粉末及其制备方法和应用、铝合金构件，涉及材料改性领域，以解决现有技术中Al‑Si系合金不能热处理强化的技术问题。本发明实施例的铝合金粉末采用如下配方制得：所述配方至少包括含有晶粒细化剂的时效强化铝合金、Al‑Si系合金，所述晶粒细化剂包括TiC、TiB₂、TiC_B颗粒中的一种或多种。本发明还公开了一种包括上述铝合金粉末的制备方法及其应用。本发明提供的铝合金粉末将晶粒细化剂加入到时效强化铝合金中，以显著细化激光增材制造试样的显微组织，进一步提升强度与塑性。

Description

一种铝合金粉末及其制备方法和应用、铝合金构件

技术领域

本公开涉及材料改性领域，尤其涉及一种铝合金粉末及其制备方法和应用、铝合金构件。

背景技术

铝合金原料，主要包括铸造铝合金和变形铝合金两种。其中，铸造铝合金主要包括Al-Si系列合金，如AlSi7Mg,AlSi10Mg,AlSi12等铝合金等，其特点是熔体具有良好的流动性，但是强度一般较低，塑性较差；而变形铝合金包括Al-Cu、Al-Mn、Al-Zn等系列合金，如2024、7075系列铝合金等，强度高、塑性好，但是铸造性能较差。

激光增材制造中一般采用铸造铝合金，可打印性能好，但是增材制造Al-Si系铝合金构件由于去应力退火会极大降低其强度，无法满足高强度要求。而未经改性的变形铝合金，在激光增材制造过程中，会产生严重的热裂纹等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金粉末及其制备方法和应用、铝合金构件，以解决铝合金粉末在具有良好可打印性能的基础上，还可在后续的热处理过程中对其进行强化。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铝合金粉末，所述铝合金粉末采用如下配方制得：所述配方至少包括含有晶粒细化剂的时效强化铝合金、Al-Si系合金，所述晶粒细化剂包括TiC、TiB₂、TiC_B颗粒中的一种或多种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述时效强化铝合金中的晶粒细化剂的含量为1-10wt.％。

根据本公开的至少一个实施方式，所述时效强化铝合金包括Al-Cu系合金、Al-Zn系合金。

根据本公开的至少一个实施方式，所述时效强化铝合金与所述Al-Si系合金的质量比为(10-50)：(50-90)。

根据本公开的至少一个实施方式，所述含有晶粒细化剂的时效强化铝合金采用如下方法制得：

将时效强化铝合金熔融，在熔体中加入晶粒细化型中间合金，获得含有晶粒细化剂的时效强化铝合金，所述晶粒细化型中间合金包括Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B中的一种或多种。

根据本公开的至少一个实施方式，所述含有晶粒细化剂的时效强化铝合金采用如下方法制得：

将晶粒细化型中间合金熔融，在熔体中加入单质元素和/或中间合金，其中，所述晶粒细化型中间合金包括Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B中的一种或多种；和/或，

所述中间合金包括Al-Mn系合金；和/或，

所述单质元素包括Cu、Zn中的一种。

与现有技术相比，本发明提供的铝合金粉末的配方中不仅包括时效强化铝合金，与激光增材制造中常用的Al-Si系合金，而且时效强化铝合金中含有晶粒细化剂。首先，Al-Si系合金粉末具有良好的打印性能，可以保证良好的工艺适应性，抑制激光增材制造过程中裂纹等缺陷的产生；而时效强化铝合金，这里的时效强化是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出(例如纳米二相粒子)，形成弥散分布的硬质质点，对位错运动造成阻力，使金属材料强度增加。时效强化铝合金可以在增材制造铝合金中引入Cu、Zn等元素，可以在后续的时效过程中生成二相粒子，实现时效强化。同时，在上述时效强化铝合金，例如Al-Cu或Al-Zn合金中加入晶粒细化剂，可以显著细化激光增材制造铝合金的显微组织，进一步提升材料性能，同时提升强度与塑性。晶粒细化剂包括TiC、TiB₂、TiC_B颗粒中的一种或多种，其中，TiC_B颗粒为B掺杂的TiC，可以使TiC颗粒高温性质更稳定，在激光加工过程中不会发生分解。现有技术中采用Al-Si系列合金与铝的晶粒细化型中间合金相混合，虽然可以极大细化打印态的显微组织，提高打印态试样的强度和塑性。然而，在后续的热处理过程中仍然不能对其进行强化，特别是去应力退火后强度会大幅降低。

本发明只需要将Al-Si系合金粉末与含有晶粒细化剂的时效强化铝合金粉末混合，无需复杂的合金体系设计，也不需要添加昂贵的Sc，Zr等元素，整体流程方便、简单。同时，在铝合金材料中加入晶粒细化剂可操作性强。

本发明还提供了一种铝合金粉末的制备方法，用于上述铝合金粉末的制备，包括：将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金与Al-Si系合金分别制成球形粉末后混合均匀，获得铝合金粉末。

将上述的铝合金粉末的配方所至少包括的含有晶粒细化剂的时效强化铝合金、Al-Si系合金分别采用真空感应熔炼后，采用惰性气体气雾化，获得球形粉末；

将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末混合均匀，获得铝合金粉末。

根据本公开的至少一个实施方式，将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末进行混合之前，所述铝合金粉末的制备方法还包括：

将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末分别筛分，筛分后的粒径范围均为15-53μm。

相对于现有技术，本发明所述的铝合金粉末制备方法具有以下优势：

本发明所述的铝合金粉末制备方法与上述合金粉末所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供了一种铝合金粉末在激光增材制造中的应用，或，上述的铝合金粉末的制备方法制得的铝合金粉末在激光增材制造中的应用。

相对于现有技术，本发明所述的铝合金粉末在激光增材制造中的应用，或，上述的铝合金粉末的制备方法制得的铝合金粉末在激光增材制造中的应用具有以下优势：

所述的铝合金粉末在激光增材制造中的应用，或，上述的铝合金粉末的制备方法制得的铝合金粉末在激光增材制造中的应用所具有的优势与上述的铝合金粉末所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供了铝合金构件，采用上述的铝合金粉末经激光增材制造而得。

相对于现有技术，本发明所述的铝合金构件具有以下优势：

所述的铝合金构件与上述的铝合金粉末所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开的对比例1与实施例1合金的显微组织对比。

图2是本公开的实施例1合金的打印态及热处理后的力学性能。

图3是本公开的实施例2合金的打印态及热处理后的力学性能。

图4是本公开的实施例3合金的打印态及热处理后的力学性能。

图5是本公开的实施例4合金的打印态及热处理后的力学性能。

图6是本公开的实施例铝合金粉末制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

增材制造用铝合金包括如下两种：铸造铝合金和变形铝合金。为了制备高强度铝合金材料，人们开发了一系列适配激光增材制造的铝合金粉末体系。例如，纳米钛颗粒改性的2024合金，Sc和Zr元素改性合金，熔盐反应原位生成纳米TiB₂增强AlSi10Mg合金，其中，Sc和Zr元素成本高昂，而采用熔盐反应操作复杂，且会带来环境污染等问题。同时，采用熔盐反应的方法需要加入较多的TiB₂等增强相才能取得良好的效果，而添加TiB₂含量超过10％，过量的增强颗粒会在材料中团聚，会损害整体构件的疲劳性能。现有技术中，采用是Al-Si系列合金与铝的中间合金相混合，虽然可以极大细化打印态的显微组织，提高打印态试样的强度和塑性。然而，在后续的热处理过程中仍然不能对其进行强化，特别是去应力退火后强度会大幅降低。使得构件不能满足航空航天等领域对高性能铝合金构件的需求。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种铝合金粉末，铝合金粉末采用如下配方制得：配方至少包括含有晶粒细化剂的时效强化铝合金、Al-Si系合金，晶粒细化剂包括TiC、TiB₂、TiC_B颗粒中的一种或多种。

本发明实施例提供了一种铝合金粉末将不可时效强化铝合金，示例性地，为Al-Si系合金，可选地，包括AlSi7Mg,AlSi10Mg,AlSi12等铝合金体系；与可时效强化铝合金，示例性地为2×××、7×××系列合金包括Al-Cu系合金、Al-Zn系合金，且时效强化铝合金经过晶粒细化剂改性。Al-Si系合金与改性的时效强化铝合金混合，解决易打印的不可时效铝合金(Al-Si系合金)热处理后强度大幅下降的难题。将易打印铝合金粉末(例如，Al-Si系合金)与难打印铝合金粉末(例如，2024合金)混合，解决难打印铝合金的成形问题。本发明实施例只需要将Al-Si系列合金粉末与改性的时效强化铝合金粉末混合，无需复杂的合金体系设计，也不需要添加昂贵的Sc，Zr等元素，整体流程方便、简单。本发明实施例提供的铝合金粉末，既具有良好的可打印性能可以保证良好的工艺适应性，又具有时效强化，通过激光增材制造的试样可以经过热处理进行内应力的消除，实现强化，而强度损失几乎可忽略不计，在上述时效强化铝合金粉末中引入晶粒细化剂，可以显著细化激光增材制造试样的显微组织，进一步提升材料强度与塑性。通过引入TiC或/和TiB₂或/和TiC_B纳米颗粒作为形核质点，促进铝合金晶粒形核，从而细化铝合金组织，提高最终铝合金构件强度及塑性。

考虑到晶粒细化剂对铝合金强度与塑性的影响，本发明实施例中的时效强化铝合金中的晶粒细化剂的含量为1-10wt.％。

晶粒细化剂比较容易的引入到铝合金材料中，可操作性强。同时，晶粒细化剂的引入量会直接影响激光增材制造试样的显微组织，并最终影响材料强度与塑性。在上述晶粒细化剂质量含量为1-10wt.％的范围之内的铝合金材料对激光增材制造试样的强度增强明显，而晶粒细化剂质量含量超过10％时，过量的增强颗粒反而会损害整体构件的疲劳性能，可能是因为过量的增强颗粒会在材料中团聚，无法均匀分散在铝合金材料中，增强效果反而恶化。可选地，晶粒细化剂质量含量为1.5wt.％，还可选地为2wt.％、3.5wt.％、5wt.％、7wt.％等。

由于时效强化是在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出(纳米二相粒子等)，形成弥散分布的硬质质点，对位错运动造成阻力，使金属材料强度增加。本发明实施例，示例性地包括Al-Cu系合金、Al-Zn系合金等可时效强化铝合金，其系列诸如2×××、7×××系列合金，可选地为2024合金，7075合金。将含有合金元素的铝合金粉末，示例性地如含Cu的2024粉末，而非单质合金元素如Cu，与Al-Si系合金混合，成型过程中较容易，而强度会增强。而如果将单质元素直接加入到Al-Si系合金粉末中，成型过程中会形成金属间化合物，极大恶化材料性能。

时效强化铝合金与Al-Si系合金之间的质量比影响材料热处理强度和易打印成型性能，本发明实施例采用的时效强化铝合金与所述Al-Si系合金的质量比为(10-50)：(50-90)。采用上述比例的质量比，既可以获得较佳的打印性能，同时又不会使材料成型后热处理后强度大幅下降。当时效强化铝合金的含量过低的话，材料热处理后的强度不是很高；而当时效强化铝合金的含量过高，则打印后构件容易产生裂纹，可选地，时效强化铝合金与Al-Si系合金的质量比为20:80,还可选地为30:70，还可选地为40:60.

上述含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的制备方法多种多样，本发明实施例提供的铝合金粉末所使用的配方中，含有晶粒细化剂的时效强化铝合金采用如下方法制得。

为了获得晶粒细小的铝合金显微组织，上述实施例中，含有晶粒细化剂的时效强化铝合金采用如下方法制得：将时效强化铝合金熔融，在熔体中加入晶粒细化型中间合金，获得含有晶粒细化剂的时效强化铝合金，其中，晶粒细化型中间合金包括Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B中的一种或多种。

示例性地，将商业市售的Al-Cu或Al-Zn等体系合金，诸如2024或7075铝合金熔融，然后在熔体中加入Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B等中间合金，获得包含有TiC和/或TiB₂颗粒的Al-Cu或Al-Zn合金。采用这种方式制备的含有晶粒细化剂的时效强化铝合金中TiC和/或TiB₂和/或TiC_B颗粒含量相对较低，例如1.5wt.％。上述含有TiC和/或TiB₂颗粒的时效强化铝合金，显著地细化激光增材制造试样的显微组织，进一步提升材料性能。上述含有TiC和/或TiB₂或TiC_B颗粒的时效强化铝合金粉末只需简单的与Al-Si系合金粉末机械混合，打印后即可获得性能良好的铝合金材料，整体流程方便、简单。相对于现有技术中，采用熔盐反应的方法制备原位增强铝合金粉末，本发明实施例环保，可操作性更强。

为了获得晶粒细小的铝合金显微组织，本发明实施例还可采用如下方法制备含有晶粒细化剂的时效强化铝合金：将晶粒细化型中间合金熔融，在熔体中加入单质元素和/或中间合金，其中，晶粒细化型中间合金包括Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B中的一种或多种；和/或，中间合金包括Al-Mn系合金；和/或，单质元素包括Cu、Zn中的一种。

示例性地，将铝合金晶粒细化型中间合金，如Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B等熔融，然后通过加入纯组元或中间合金等方式调控熔体合金成份，获得目标成份的Al-Cu或Al-Zn合金体系，如2024或7075铝合金。采用这种方式可以制备高TiC或/和TiB₂和/或TiC_B颗粒含量的合金，可达5％以上。上述含有TiC和/或TiB₂或TiC_B颗粒的时效强化铝合金只需简单的与Al-Si系合金粉末机械混合，即可获得打印性能良好的铝合金材料，整体流程方便、简单。相对于现有技术中，采用熔盐反应的方法制备原位增强铝合金粉末，本发明实施例的制备方法环保，可操作性更强。本发明实施例通过含Cu的铝合金粉末添加入Al-Si系合金中，材料性能好。相比而言，直接将Cu的单质元素粉末与引入到Al-Si系合金粉末混合,采用这种方法混入单质元素粉末的方法，在打印过程中会产生严重的裂纹，极大恶化材料性能。相对于向Al-Cu或Al-Zn等合金中直接加入晶粒细化型中间合金，得到的晶粒细化剂含量更高。

上述铝合金粉末的制备方法多种多样，本发明实施例提供的铝合金粉末采用如下方法制得：如图6所示

步骤S100：将上述的铝合金粉末的配方所至少包括的含有晶粒细化剂的时效强化铝合金、Al-Si系合金分别采用真空感应熔炼后，采用惰性气体气雾化，获得球形粉末；

步骤S200：将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末混合均匀，获得铝合金粉末。

其中，将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末进行混合之前，铝合金粉末的制备方法还包括：

将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末分别筛分，筛分后的粒径范围均为15-53μm。

上述的铝合金粉末制备方法中，气雾化过程为常用的铝合金粉末气雾化过程，惰性气体一般采用高纯氩气(>99.999％)，雾化时气体压力为3MPa。采用真空感应炉熔炼，加热融化后在800-900℃左右进行保温。

上述的含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末的粒径均选为15-53μm，相同的粒径可以使得含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末更易混合均匀。

上述含有晶粒细化剂的时效强化铝合金的球形粉末与Al-Si系合金球形粉末的混合过程采用机械混合，示例性地，采用三维混合机进行混合，根据实际需要，混合时间为1至48小时，即可制得激光增材所需的铝合金粉末。

下面给出几种铝合金粉末的示例，并对其激光增材后的试样进行材料性能分析。

激光增材采用激光选区熔化工艺，对上述混合粉末成型。

实施例1

(1)将2024铝合金熔融，然后在熔体中加入Al-Ti-C中间合金，获得TiC颗粒含量约为1.5wt.％的2024铝合金。

(2)采用真空感应熔炼气雾化制备2024铝合金球形粉末：将包含有1.5wt.％TiC的2024铝合金加热熔化并在850℃左右进行保温，然后采用高纯氩气(>99.999％)进行气雾化，雾化时气体压力为3MPa。

(3)将得到的铝合金粉末进行筛分，选取粉末粒径范围为15-53μm的粉末，用于后续流程。

(4)选取粒径范围同样为15-53μm的AlSi10Mg铝合金粉末，其中Si质量分数为10％，Mg质量分数为0.33％。

(5)采用机械混合的方法将包含有1.5wt.％TiC的2024铝合金粉末与AlSi10Mg铝合金粉末进行混合，其中2024铝合金粉末的质量分数为30％。采用三维混合机进行混合，混合时间为8小时，即可获得激光选区熔化用的铝合金粉末。

(6)采用激光选区熔化工艺，对上述混合粉末成型。增材制造工艺参数为：脉冲激光模式，激光功率275W，点距80μm，曝光时间40μs，层厚40μm。

实施例2

(1)将Al-6Ti-0.3C-0.6B中间合金熔融，加入Cu，Mg等单质元素，以及Al-Mn中间合金调控熔体成分，获得包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金。TiC_B为B掺杂的TiC，可以使TiC颗粒高温性质更稳定，在激光加工过程中不会发生分解。最终TiC_B颗粒的含量为约5wt.％。

(2)采用真空感应熔炼气雾化制备含有2024铝合金球形粉末：将包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金加热熔化并在850℃左右进行保温，然后采用高纯氩气(>99.999％)进行气雾化，雾化时气体压力为3MPa。

(3)将得到的铝合金粉末进行筛分，选取粉末粒径范围为15-53μm的粉末，用于后续流程。

(4)选取粒径范围同样为15-53μm的AlSi10Mg铝合金粉末，其中Si质量分数为10％，Mg质量分数为0.33％。

(5)采用机械混合的方法将包含有5wt.％TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金粉末与AlSi10Mg铝合金粉末进行混合，其中2024铝合金粉末的质量分数为30％。采用三维混合机进行混合，混合时间为4小时，即可获得激光选区熔化用的铝合金粉末。

(6)采用激光选区熔化工艺，对上述混合粉末成型。增材制造工艺参数为：连续激光模式，激光功率300W，扫描速度1200mm/s，扫描间距80μm，层厚30μm。

实施例3

(1)将Al-6Ti-0.3C-0.6B中间合金熔融，加入Cu，Mg等单质元素，以及Al-Mn中间合金调控熔体成分，获得包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金。TiC_B为B掺杂的TiC，可以是TiC颗粒高温性质更稳定，在激光加工过程中不会发生分解。最终TiC_B颗粒的含量为约5wt.％。

(2)采用真空感应熔炼气雾化制备含有2024铝合金球形粉末：将包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金加热熔化并在850℃左右进行保温，然后采用高纯氩气(>99.999％)进行气雾化，雾化时气体压力为3MPa。

(3)将得到的铝合金粉末进行筛分，选取粉末粒径范围为15-53μm的粉末，用于后续流程。

(4)选取粒径范围同样为15-53μm的AlSi10Mg铝合金粉末，其中Si质量分数为10％，Mg质量分数为0.33％。

(5)采用机械混合的方法将包含有5wt.％TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金粉末与AlSi10Mg铝合金粉末进行混合，其中2024铝合金粉末的质量分数为10％。采用三维混合机进行混合，混合时间为12小时，即可获得激光选区熔化用的铝合金粉末。

采用激光选区熔化工艺，对上述混合粉末成型。增材制造工艺参数为同实施例2。

实施例4

(1)将Al-6Ti-0.3C-0.6B中间合金熔融，加入Cu，Mg等单质元素，以及Al-Mn中间合金调控熔体成分，获得包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金。TiC_B为B掺杂的TiC，可以是TiC颗粒高温性质更稳定，在激光加工过程中不会发生分解。最终TiC_B颗粒的含量为约5wt.％。

(2)采用真空感应熔炼气雾化制备含有2024铝合金球形粉末：将包含有TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金加热熔化并在850℃左右进行保温，然后采用高纯氩气(>99.999％)进行气雾化，雾化时气体压力为3MPa。

(3)将得到的铝合金粉末进行筛分，选取粉末粒径范围为15-53μm的粉末，用于后续流程。

(4)选取粒径范围同样为15-53μm的AlSi10Mg铝合金粉末，其中Si质量分数为10％，Mg质量分数为0.33％。

(5)采用机械混合的方法将包含有5wt.％TiC_B晶粒细化剂的2024铝合金粉末与AlSi10Mg铝合金粉末进行混合，其中2024铝合金粉末的质量分数为50％。采用三维混合机进行混合，混合时间为24小时，即可获得激光选区熔化用的铝合金粉末。

采用激光选区熔化工艺，对上述混合粉末成型。增材制造工艺参数为同实施例2。

对比例1

将不含有2024铝合金粉末的AlSi10Mg铝合金粉末，用量与实施例1的混合粉末相同，采用实施例1中的增材制造工艺参数成型。

对比例2

将不含有2024铝合金粉末的AlSi10Mg铝合金粉末，用量与实施例2的混合粉末相同，采用实施例2中的增材制造工艺参数成型。

表1 实施例及对比例的试样强度

由表1及图2-5所示，可以看出，实施例1相对于对比例1，热处理后的抗拉强度和屈服强度没有显著恶化，说明采用本发明实施例制备方法中，混入30wt.％的2024铝合金粉末，即使2024铝合金粉末中仅含有1.5wt.％的TiC，也可以达到良好的效果，提升其热处理后的强度。实施例2-4相对于对比例2，2024铝合金粉末的混合量的质量分数从10％-50％，其热处理后的强度也无显著恶化，可以保持相对较高的强度。实施例2-4的2024的铝合金粉末含有的晶粒细化剂比实施例1的含量高，相对于实施例1，热处理后的强度也比实施例1的高，其中实施例4是最优的效果。

从实施例1与对比例1的显微组织看，其中a为AlSi10Mg合金的显微组织，b为加入30wt.％2024(含有1.5wt.％纳米TiC颗粒)的显微组织。可以看出，加入改性2024粉末后，可以极大细化激光选区熔化AlSi10Mg合金的显微组织。由粗大的柱状晶转变成了细小的等轴晶。因此通过本发明实施例的方法引入晶粒细化剂，从而将合金晶粒变小,最终的铝合金粉末具备良好的打印性能和结构强度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (5)

1.一种铝合金粉末的制备方法，其特征在于，包括：将含有晶粒细化剂的时效强化铝合金与Al-Si系合金分别制成球形粉末后混合均匀，获得铝合金粉末；

所述时效强化铝合金与所述Al-Si系合金的质量比为(10-50)：(50-90)；

所述时效强化铝合金为2024铝合金；

所述晶粒细化剂包括TiC、TiB₂、TiC_B颗粒中的一种或多种；

所述含有晶粒细化剂的时效强化铝合金采用如下方法制得：

将时效强化铝合金熔融，在熔体中加入晶粒细化型中间合金，获得含有晶粒细化剂的时效强化铝合金；或者，

将晶粒细化型中间合金熔融，在熔体中加入单质元素和/或Al-Mn系合金，所述单质元素包括Cu、Zn中的一种；

所述晶粒细化型中间合金包括Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B、Al-Ti-C-B中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的铝合金粉末的制备方法，其特征在于，所述时效强化铝合金中的晶粒细化剂的含量为1-10wt.％。

3.一种铝合金粉末，其特征在于，采用权利要求1或2所述的铝合金粉末的制备方法制备而得。

4.权利要求1或2所述的铝合金粉末的制备方法制得的铝合金粉末在激光增材制造中的应用，或，权利要求3所述的铝合金粉末在激光增材制造中的应用。

5.一种铝合金构件，其特征在于，采用权利要求3所述的铝合金粉末经激光增材制造而得。

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