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申请/专利权人：上海交通大学;上海交通大学安徽(淮北)陶铝新材料研究院

摘要：本发明设计了一种双相颗粒增强增材制造铝合金及其制备方法，所述RETiB2‑Al‑M合金粉末球形度高，组织内同时具有两种弥散分布的纳米陶瓷颗粒，且适用于各体系铝合金。本发明采用超声辅助的原位自生方法和高能球磨工艺分别引入增强相颗粒和细化剂元素，原位自生有利于促进材料内形成的微纳米TiB2颗粒的均匀分散，发挥其异质形核作用和增强作用；球磨引入有利于充分发挥TiZr等RE细化剂的异质形核和晶粒细化作用，获得球度较高，可实现大规模生产的铝合金粉末。合金粉末通过激光增材制造的快速凝固后获得高致密度，无裂纹，近全等轴细晶组织的高性能构件。

主权项：1.一种Al-Cu-Mg合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将430gAl-50Cu和300gAl-10Mn中间合金和3320g高纯Al材依次置于熔炼坩埚之中熔化，升温至780℃熔化，进行机械搅拌5min，升温至850℃加入576gKBF4及550gK2TiF6混合盐，开启外加超声辅助系统，超声施加时间10min，功率为1.5kW，后降温至700℃，加入800gAl-10Mg中间合金，石磨棒搅拌搅后继续外加超声5min，功率为1kW，随后熔体在730℃浇铸获得Al-Cu-Mg-TiB2合金铸锭，其中Cu元素质量分数为4wt.%，Mg元素质量分数为1.5wt.%，Mn元素质量分数为0.6wt.%，TiB2含量为2wt.%，经真空气雾化过程制粉之后得到含颗粒增强相的合金粉末，气雾化操作工艺为雾化压力5.5MPa，质量流量4.28Kgmin，喷嘴直径3.5mm，过热度500℃，采用Ar作为过程保护气，将气雾化所得粉末采用200目筛网筛分获得粒径75μm以下TiB2-Al-Cu-Mg粉末；取用粒度40-60nm的高纯Ti粉,按质量分数配比Ti:TiB2-Al-Cu-Mg为0.3:99.7，将997gTiB2-Al-Cu-Mg合金粉和3g高纯Ti粉一同置于行星式高能球磨机中球磨，球磨过程中采用Ar作为保护气，并加入直径为Φ4mm的不锈钢球，球料比10：1，球磨机转速为200rpm，球磨时间8h，且每运行1h后停机10min，然后反向运行，整个球磨过程正反向交替进行；将球磨后的合金粉末采用270目筛网筛分，获得粒径10-50μm之间TiTiB2-Al-Cu-Mg粉，置于真空干燥箱于75℃烘干处理8h；采用激光粉末床设备进行增材制造成形，成形参数为：激光光斑直径为75μm，扫描功率为250W，扫描速度保持在100mms，扫描间距110μm，铺粉厚度40μm，扫描策略为条带形，保护气体为Ar，氧含量低于20ppm。

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