CN111742072A - 含铝合金用于增材制造的用途 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及包含铝和镁的合金，用于制备所述合金的方法，用于通过增材制造来制备包含所述合金的产品的方法，以及通过增材制造制备的包含所述合金的产品。
Description
技术领域
本公开涉及包含铝和镁的合金，用于制备所述合金的方法，用于制备包含所述合金的产品的方法，包含所述合金的产品，并且特别地涉及所述合金在增材制造过程中的用途。
背景技术
增材制造，也称为3D打印，是用于制造金属结构的一种飞速发展的技术。然而，发展由于可以用于这样的过程的相对少数量的不同材料而减缓。因此，开发用于增材制造的新材料是扩大该领域的必要基础。
铝合金广泛用于大型工业，例如车辆制造、轮船制造、建筑业、发动机和设备制造。增材制造在工件的拓扑优化中允许高自由度，并且铝似乎是用于减轻重量优化组件的重量的理想材料。具有高的稳定性与密度之比的铝合金是可以进一步增加铝合金在增材制造中的使用的有前途的材料。较薄的壁或甚至具有较高比重的材料的替换减少了所使用的材料的量，这不仅减轻了工件本身的重量，而且还以多种方式减轻了整个车辆、发动机或设备的重量。无论如何，重量的减轻总是会导致资源和能源的减少，例如减少我们的车辆的燃料消耗或增加行程。
发明内容
仍需要可以用于增材制造中的铝合金，从而允许制备具有良好的机械特性，特别是良好的抗拉强度、良好的屈服强度和良好的延伸率的铝产品。
现在已发现，本公开的铝合金具有良好的机械特性，特别是高抗拉强度、高屈服强度和高延伸率，同时允许在增材制造中使用所述合金。
在第一方面中，本公开涉及铝合金，其包含：
a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；
b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；
c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；
d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；
e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；
f.0.0009质量％至0.2质量％的硼(B)；和
g.1质量％或更少的硅(Si)；
剩余部分为铝(Al)；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％。
本公开的第二方面涉及用于制备根据如上所公开的第一方面的铝合金的方法，其包括以下步骤：
a.提供原料铝；
b.将原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；
c.添加Mg和Be以产生原料合金；
d.任选地对原料合金进行脱气；
e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti和B以制备铝合金。
在第三方面中，本公开涉及用于工件的增材制造(AM)的方法，其包括以下步骤：
f.设置包含根据第一方面的铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；
g.通过使用至少一束激光束使粉末选择性地熔化；
h.重复步骤f.和g.直到完成工件；
i.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热或其他处理对工件进行处理。
本公开的第四方面涉及第一方面的铝合金在增材制造过程中的用途。
本公开的第五方面涉及铝合金产品，所述铝合金产品包含根据第一方面的铝合金或由根据第一方面的铝合金组成，和/或通过根据第三方面的方法制备，其中
i)产品的至少部分的厚度在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm；或1mm至10mm、或3mm至10mm的范围内；和/或
ii)产品的铝的抗拉强度为至少290MPa、或至少320MPa、或至少360MPa、或至少370MPa、或至少380MPa；和/或
iii)产品的铝的屈服强度为至少170MPa、或至少180MPa、或至少200MPa、或至少215MPa；和/或
iv)产品的铝的延伸率为至少5％、或至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少34％。
本公开的第六方面涉及通过根据第三方面的方法制备的、通过根据第三方面的方法获得的、或可通过根据第三方面的方法获得的铝合金产品。
附图说明
图1：均质化之后的实施例2的样品的截面的电子显微镜照片。
图2：示出沿图1中所指示的线的a)铝、b)镁、c)铁和d)铜的分布的EDX分析；
图3：示出根据实施例3的样品的热流的DSC分析；
图4：使用拉伐尔(de laval)喷管制备金属粉末的示例性方法的示意图。
具体实施方式
在第一方面中，本公开涉及铝合金，其包含：
a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；
b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；
c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；
d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；
e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；
f.0.0009质量％至0.2质量％的硼(B)；和
g.1质量％或更少的硅(Si)；
剩余部分为铝(Al)；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％。
发现第一方面的铝合金具有高抗拉强度(Rm)、高屈服强度(Rp0.2)和良好的延伸率(A)。特别地，当由本公开的合金制成的所得物体的厚度在1mm至23mm或1mm至10mm的范围内时，该材料具有高抗拉强度、高屈服强度和良好的延伸率。
在第一方面的一个优选实施方案中，铝合金包含不可避免的杂质。在本领域中已知制备铝的过程几乎不可避免地导致杂质例如其他金属的存在。即使杂质的水平优选非常低，或者甚至不存在，在一些情况下杂质的存在也可能是不可避免的。
在另一个优选的实施方案中，不可避免的杂质以小于0.15质量％的量、或者以小于0.1质量％的量、或者以小于0.05质量％的量存在。这涉及合金中存在的杂质的总量。
在另一个优选的实施方案中，每种单个的杂质以小于0.05质量％的量、或者以小于0.01质量％的量、或者以小于0.001质量％的量、或者以小于0.0001质量％的量存在。如果存在多于一种的杂质，则将每种杂质称为“单个的杂质”。每种单个的杂质的量优选小于各自的给定量，并且每种单个的杂质的量之和得到杂质的总量。
这些单个的杂质中的一者可以为钪(Sc)，Sc以小于0.05质量％的量、或者以小于0.01质量％的量、或者以小于0.001质量％的量、或者以小于0.0001质量％的量存在。
这些单个的杂质中的另一者可以为钙(Ca)，Ca以小于0.05质量％的量、或者以小于0.01质量％的量、或者以小于0.001质量％的量、或者以小于0.0001质量％的量存在。
这些单个的杂质中的又一者可以为铬(Cr)，Cr以小于0.05质量％的量、或者以小于0.01质量％的量、或者以小于0.001质量％的量、或者以小于0.0001质量％的量存在。
单个的杂质的另一些实例包括锆(Zr)、钒(V)或磷(P)。
作为必要元素之一，本公开的铝合金以9质量％至14质量％的量包含镁(Mg)作为主要成分。在第一方面的一个优选实施方案中，Mg以以下量存在：以9.1质量％至13.9质量％的量、或者以9.2质量％至13质量％的量、或者以9.5质量％至12质量％的量、或者以9.8质量％至11质量％的量、或者以10.2质量％至11.8质量％的量、或者以10.2质量％至13质量％的量、或者以9.2质量％至10.2质量％的量、或者以9.6质量％至10.2质量％的量。
在本公开的铝合金的组成中的另一种必要元素为钛(Ti)，其以0.011质量％至1质量％的量存在。在一个优选的实施方案中，Ti以0.011质量％至0.9质量％的量，优选以0.012质量％至0.8质量％的量，优选以0.013质量％至0.5质量％的量、或者以0.011质量％或更大的量存在。在另一个优选的实施方案中，Ti以0.015质量％或更大的量、或者以0.15质量％或更大的量、或者以0.2质量％或更大的量、或者以0.3质量％或更大的量存在。在又一个优选的实施方案中，Ti以0.9质量％或更小的量、或者以0.8质量％或更小的量、或者以0.7质量％或更小的量、或者以0.6质量％或更小的量、或者以0.4质量％或更小的量存在。
本公开的铝合金以0.1质量％或更小的量包含锰(Mn)。在一个优选的实施方案中，Mn以0.09质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量、或者以0.005质量％或更小的量存在。在又一个实施方案中，如果存在少量的Mn，则是有利的，并且可以优选的是，Mn以0.0001质量％或更大的量、或者以0.0005质量％或更大的量存在。
此外，铁(Fe)以0.1质量％或更小的低量存在于本公开的铝合金中。在一个优选的实施方案中，Fe以0.09质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.05质量％或更小的量、或者以0.03质量％或更小的量存在。在又一个实施方案中，如果存在少量的Fe，则是有利的，并且可以优选的是，Fe以0.01质量％或更大的量，优选以0.05质量％或更大的量存在。
本公开的铝合金中除铝之外的另一种元素为铍(Be)，其以0.001质量％至0.1质量％的量存在。在一个优选的实施方案中，Be以0.002质量％至0.09质量％的量、或者以0.003质量％至0.08质量％的量、或者以0.007质量％至0.06质量％的量存在。在另一个优选的实施方案中，Be以0.002质量％或更大的量、或者以0.003质量％或更大的量、或者以0.004质量％或更大的量、或者以0.005质量％或更大的量、或者以0.015质量％或更大的量存在。在又一个实施方案中，Be以0.09质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量存在。
在本公开的一个优选实施方案中，将Ti和B一起添加至铝合金熔体中，进一步优选地以以5:1的Ti:B比率包含Ti和B的棒添加。然而，最终合金中Ti和B的比率可能与添加至熔体中时的Ti和B的比率不同。不受所述理论的束缚，据推测，当从熔体中除去泡沫时，一些B被除去。由于所述泡沫包含在最终合金中不期望的聚集杂质，因此将其除去。此外，据推测，由于B的低比重，B在所述泡沫中富集，特别是相对于Ti。因此，优选的是，最终合金中Ti:B的比率在5:1至10:1的范围内，并且进一步优选的是，该比率为5:1或10:1，优选10:1。
在本公开的铝合金的一个优选实施方案中，硼(B)以0.0009质量％至0.2质量％的量、或者以0.001质量％至0.15质量％的量、或者以0.006质量％至0.1质量％的量、或者以0.01质量％至0.1质量％的量、或者以0.015质量％至0.05质量％的量存在。在另一个优选的实施方案中，B以0.0009质量％或更大的量、或者以0.001质量％或更大的量、或者以0.006质量％或更大的量、或者以0.03质量％或更大的量存在。在又一个实施方案中，B以0.1质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量存在。
在另一个实施方案中，硅(Si)以1质量％或更小的量、或者以0.5质量％或更小的量、或者以0.3质量％或更小的量、或者以0.2质量％或更小的量、或者以0.15质量％或更小的量、或者以0.1质量％或更小的量存在。在又一个实施方案中，Si以0.01质量％或更大的量、或者以0.03质量％或更大的量、或者以0.05质量％或更大的量、或者以0.07质量％或更大的量存在。
在另一个实施方案中，铜(Cu)以0.01质量％或更小的量、或者以0.005质量％或更小的量、或者以0.003质量％或更小的量存在。在又一个实施方案中，Cu以0.0001质量％或更大的量、或者以0.0005质量％或更大的量存在。
在另一个实施方案中，锌(Zn)以0.01质量％或更小的量、或者以0.008质量％或更小的量、或者以0.007质量％或更小的量存在。在又一个实施方案中，Zn以0.001质量％或更大的量，优选以0.003质量％或更大的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9质量％至14质量％的Mg；
b.0.011质量％至1质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.3质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.3质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.3质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在一个实施方案中，本公开涉及铝合金，其包含
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
在本公开的以下方面中，以上概述的第一方面的铝合金可以用于其所有的实施方案以及实施方案的组合(合理的话。
本公开的第二方面涉及用于制备根据如上所公开的第一方面的铝合金的方法，其包括以下步骤：
a.提供原料铝；
b.将原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；
c.添加Mg和Be以产生原料合金；
d.任选地对原料合金进行脱气；
e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti和B以制备铝合金。
优选提供具有低的杂质量，优选具有0.3质量％或更低的杂质水平的原料铝。然后将原料铝在炉中加热至使铝熔化的温度，但是为了避免形成过量的氧化产物，不将铝加热得太高，特别是不高于900℃。因此，优选将原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃，进一步优选720℃至750℃的范围内的温度。在将原料铝添加至炉之前，可以将炉预热，优选地预热至在400℃至900℃的范围内的温度。
一旦原料铝熔化，就添加Mg和Be。由于这些金属以固体形式添加，因此熔体的温度将降低。因此，优选在添加所述金属期间将铝熔体再加热至先前限定的温度或温度范围或者保持先前限定的温度或温度范围。在该步骤期间，可以添加另外的任选元素，例如Mn、Fe、Cu、Zn或Si。
可以随后任选地使用常见措施对所得原料铝合金进行脱气。在一个优选的实施方案中，脱气可以由氩气作为吹扫气体来支持。
在添加以上列出的元素和任选的脱气步骤之后，在最终步骤中添加Ti和任选的B。然后可以将最终的铝合金熔体铸造成例如块以用于进一步或稍后的加工，例如用于第三方面的方法，或者其可以从第三方面的方法的步骤b.开始直接使用。
在第三方面中，本公开涉及用于工件的增材制造(AM)的方法，其包括以下步骤：
f.设置包含根据第一方面的铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；
g.通过使用至少一束激光束使粉末选择性地熔化；
h.重复步骤f.和g.直到完成工件；
i.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热处理和/或其他处理对工件进行处理。
在一个优选的实施方案中，在增材制造过程中使用包含关于第一方面的如上文所公开的铝合金的铝合金金属粉末或由关于第一方面的如上文所公开的铝合金组成的铝合金金属粉末。惰性气体气氛可以为例如氮气、氩气、氦气或其混合物的气氛。
金属粉末可以以任何已知的方法，例如以金属切除法(例如，金属切割或对金属进行机械加工)或粉末冶金(PM)法来制备。优选PM法以用于本公开，因为这样的PM法通常具有较高的产率，并因此具有较低的成本。
示例性地，如上所述生产的铝合金可以通过包括以下步骤的方法转化成粉末形式：
a.提供根据第一方面的铝合金；
b.将铝合金加热至在650℃至800℃的范围内的温度，从而使铝合金熔化；
c.作用于合金的每个流体滴(即通过气体)，效果为使合金流体滴雾化；
d.冷却铝合金粉末；
e.任选地选择相关的粉末粒尺寸(例如20μm至65μm)。
根据本公开所使用的用于制备铝合金金属粉末的一种优选方法是雾化。雾化通过在适度压力下迫使熔融金属流通过孔口(例如，拉伐尔喷管)来实现(另请参见图4)。熔融金属可以为重熔合金或原位制备的合金。恰好在金属流离开喷管之前将气体，优选惰性气体引入到金属流中，从而用于在夹带的气体膨胀(由于加热)并排出到孔口外部的大收集空间中时产生湍流。气体填充收集空间以促进熔融金属射流的进一步湍流。使用重力或旋风分离将空气和粉末流分离。所得粉末可以根据它们的颗粒尺寸来分离。
根据本公开所使用的用于制备铝合金金属粉末的另一种优选方法是离心散布。使待粉末化的铝合金形成为棒，所述棒通过快速旋转的轴引入到室中。与轴尖端相对的是电极，由电极产生加热金属棒的电弧。当尖端材料熔融时，快速的棒旋转飞溅出小的熔体滴，其在撞击室壁之前凝固。循环气体，优选惰性气体将颗粒从室中吹出。
本公开的铝合金可以用于增材制造的任何已知方法中。为了本申请的目的，增材制造特别指通过激光烧结技术进行的激光增材制造。激光烧结技术包括选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结和激光金属沉积(LMD)。
选择性激光熔化不使用烧结来使粉末颗粒熔融，而是使用高能激光使粉末完全熔化，从而以分层方法产生具有与常规制造的金属的机械特性相似的机械特性的完全致密的材料。将SLS与其他3D打印过程区分开的是，其缺乏使粉末完全熔化的能力，而是将粉末加热至金属粉末晶粒可以熔融在一起的特定点，从而允许控制材料的孔隙率。另一方面，SLM可以通过使用激光使金属完全熔化而比SLS更进一步，这意味着粉末没有熔融在一起，但实际上液化得足够长以使粉末晶粒熔化成均匀部件。因此，由于降低的孔隙率和对晶体结构的更好控制，SLM可以生产更坚固的部件，这有助于防止部件失效。
电子束熔化(EBM)是用于金属部件的增材制造技术的相似类型。EBM通过在高真空中用电子束逐层使金属粉末熔化来制造部件。
激光金属沉积是通过以下过程沉积材料的方法：通过使用激光将粉末或丝原料金属材料熔化并固结，以涂覆部分基板或制造近网状部件。将激光金属沉积中所使用的粉末通过同轴或横向喷管注入到系统中。金属粉末流与激光的相互作用导致熔化发生，并且被称为熔池(melt pool)。将其沉积到基板上；移动基板使熔池凝固，并因此产生固体金属迹线。这是最常见的技术，然而，一些过程涉及在固定的基板上移动激光/喷管组件以产生凝固迹线。基板的运动通常由CAD系统引导，该系统将固体对象插入到一组迹线中，从而在迹线的端部处产生期望部件。
在第三方面的另一个优选实施方案中，在步骤e.之后通过以下过程对铝合金产品进行热处理：将工件加热至至少380℃、或至少400℃、或至少430℃、或至少450℃的温度持续少于1小时、或少于3小时、或少于5小时、或少于8小时、或少于12小时、或少于18小时、或少于24小时，优选少于12小时或优选少于18小时的时间，或者持续至少10分钟、或至少1小时、或至少3小时、或至少8小时、或至少12小时、或至少24小时的时间，然后在环境温度(例如，在20℃至25℃的范围内的温度)下在空气中冷却。在所述形成步骤之前或之后，可以除了形成步骤之外任选地应用所述热处理步骤。替代地，如果不期望形成步骤，则可以(任选地)仅对工件应用热处理。不受任何理论的束缚，据推测，在所述热处理期间，铝合金中发生相变，从而增加了工件的抗拉强度、屈服强度和/或延伸率。
在第二方面和/或第三方面的另一个优选实施方案中，铝合金的特征在于很少或没有形成浮渣(即，铝浮渣)。铝浮渣可能在熔化的铝合金暴露于空气中时出现。较长时间暴露于空气促使浮渣的形成增强。在第二方面和/或第三方面的一个优选实施方案中，熔化的铝合金的特征在于在长期暴露于空气(例如8小时)时很少或没有形成浮渣。浮渣的形成可以是肉眼可见的和/或可通过适用于其的任何技术方法(例如，光谱分析)检测。
本公开的第四方面涉及第一方面的铝合金在增材制造过程中的用途。
在第四方面的一个优选实施方案中，增材制造过程选自选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结和激光金属沉积(LMD)。
在另一个优选的实施方案中，增材制造过程是选择性激光烧结或选择性激光熔化。
本公开的第五方面涉及铝合金产品，所述铝合金产品包含根据第一方面的铝合金或由根据第一方面的铝合金组成，和/或通过根据第三方面的方法制备，其中
i)产品的至少部分的厚度在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm；或1mm至10mm、或3mm至10mm的范围内；和/或
ii)产品的铝的抗拉强度为至少290MPa、或至少320MPa、或至少360MPa、或至少370MPa、或至少380MPa；和/或
iii)产品的铝的屈服强度为至少170MPa、或至少180MPa、或至少200MPa、或至少215MPa；和/或
iv)产品的铝的延伸率为至少5％、或至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少34％。
根据第五方面的一个优选实施方案，
i)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm；或1mm至10mm，或3mm至10mm的厚度下测量的抗拉强度为至少290MPa、或至少320MPa、或至少360MPa、或至少370MPa、或至少380MPa；和/或
ii)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm；或1mm至10mm，或3mm至10mm的厚度下测量的屈服强度为至少170MPa、或至少180MPa、或至少200MPa、或至少215MPa；和/或
iii)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm；或1mm至10mm，或3mm至10mm的厚度下测量的延伸率为至少5％、或至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少34％。
根据第五方面的另一个优选实施方案，
i)产品的至少部分的厚度在1mm至10mm、或3mm至10mm、或6mm至9mm的范围内；和/或
ii)产品的铝的抗拉强度为至少380MPa、或至少400MPa、或至少420MPa；和/或
iii)产品的铝的屈服强度为至少200MPa、或至少215MPa；和/或
iv)产品的铝的延伸率为至少20％、或至少24％。
根据第五方面的另一个优选实施方案，
i)产品的铝的在1mm至10mm、或3mm至10mm、或6mm至9mm的厚度下测量的抗拉强度为至少380MPa、或至少400MPa、或至少420MPa；和/或
ii)产品的铝的在1mm至10mm、或3mm至10mm、或6mm至9mm的厚度下测量的屈服强度为至少200MPa、或至少215MPa；和/或
iii)产品的铝的在1mm至10mm、或3mm至10mm、或6mm至9mm的厚度下测量的延伸率为至少20％、或至少24％。
根据第五方面的另一个优选实施方案，
i)产品的至少部分的厚度在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm的范围内；和/或
ii)产品的铝的抗拉强度为至少290MPa、或至少320MPa、或至少360MPa、或至少370MPa、或至少380MPa；和/或
iii)产品的铝的屈服强度为至少170MPa、或至少180MPa；和/或
iv)产品的铝的延伸率为至少5％、或至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少34％。
根据第五方面的另一个优选实施方案，
i)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm的厚度下测量的抗拉强度为至少290MPa、或至少320MPa、或至少360MPa、或至少370MPa、或至少380MPa；和/或
ii)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm的厚度下测量的屈服强度为至少170MPa、或至少180MPa；和/或
iii)产品的铝的在1mm至23mm、或3mm至15mm、或6mm至12mm、或6mm至9mm的厚度下测量的延伸率为至少15％、或至少20％、或至少30％、或至少34％。
本公开的第六方面涉及通过根据第三方面的方法制备的、通过根据第三方面的方法获得的或可通过根据第三方面的方法获得的铝合金产品。
从下面的实施例中也将显而易见的是，本公开的铝合金具有高抗拉强度、高屈服强度和高延伸率，特别是在1mm至23mm范围内的厚度下。
术语的定义
如以下说明性描述的本发明可以在不存在本文中未具体公开的任意一种或更多种元素、一种或更多种限制的情况下适当地实践。
将针对特定实施方案并参照某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅由权利要求书来限制。除非另外指出，否则如下文中所阐述的术语通常以其常识来理解。
当在本说明书和权利要求书中使用术语“包含”时，其不排除其他元素。为了本发明的目的，术语“由······组成”被认为是术语“包含”的一个优选实施方案。如果在下文中组被定义为包含至少一定数量的实施方案，则也应理解为公开了优选仅由这些实施方案组成的组。此外，如果使用术语“包含”来定义组合物，则其可以额外包含未明确列出的其他元素，然而，不包含所列出的元素的另外的量。因此，例如，如果铝合金以14质量％的量包含Mg，则所述铝合金可以包含除Mg以外的元素，然而，不包含另外的量的Mg，从而超过14质量％的量。
当在涉及单数名词时使用不定冠词或定冠词例如“一个/一种/一者”(“a”、“an”或“the”)时，除非具体指出，否则其包括该名词的复数。
术语如“可……获得”或“可定义”以及“获得”或“定义”可互换使用。这例如意指，除非上下文另有明确指出，否则术语“获得”不意味着指出例如一个实施方案必须通过例如按照术语“获得”的步骤的顺序来获得，虽然这种被限定的理解总是作为一个优选实施方案包括在通过术语“获得”或“定义”限定的方案内。
如本文中所使用的，术语“杂质”是指并且包括合金中由于例如合金的制造过程或原料的制造过程而不可避免地存在的元素。在合金中的元素列表中未明确提及杂质，然而，元素可能从合金中的杂质变成必要元素。例如，如果在合金组成的更一般定义中未提及元素，则该元素可能作为杂质存在，而同一元素可能在合金组成的更具体定义中作为规定成分被提及。
本公开的铝合金由不同组分构成。这些组分在合金组成中明确列出，或者它们是合金中存在的杂质的一部分。在任何情况下，如果将组分定义为以质量％计的量，则数字反映基于合金组成的总质量的以百分比计的相对量(作为质量)。
在一些实施方案中，产品或工件的“至少部分”的厚度在限定范围内。在该上下文中，“至少部分”是指产品或工件的整个表面的至少1％、或至少3％、或至少5％、或至少10％。产品或工件的厚度可以通过测量穿过产品或工件的最短距离在产品或工件表面的每个点处来确定。通过在整个表面上积分，可以计算产品或工件的厚度在限定范围内的“部分”。
实施例
实施例1：铝合金的制备
所有铝合金均在电感应炉(Inductotherm，型号V.I.P.Power Trak 150)中制备，将电感应炉在约15分钟的时间内预热至约300℃的温度。在炉达到约300℃的温度之后，加入60kg原料铝(具有0.3质量％或更少的总杂质；来自奥地利Lend的MTX Aluminum WerkeGmbH)。
将原料铝加热至720℃至750℃，并添加相应量的Mg(来自德国DEUMU DeutscheErz-und Metall-Union GmbH，纯镁，至少99.9％)和Be(作为AlBe的粒料添加，包含5质量％的Be，剩余部分为Al，来自德国Niederzier的Hoesch Metals)。在再加热至720℃至750℃之后，使用喷枪(injection lance)用氩气作为吹扫气体对熔体进行脱气10分钟。
然后，在650℃至750℃范围内的温度下，作为以5:1的比率包含Ti和B的棒添加Ti和B(作为AlTi5B1的粒料添加，包含5质量％的Ti，1质量％的B，剩余部分为Al，来自德国Foseco-Vesuvius)。将粒料搅拌成液体合金，并在混合之后立即将坩埚从炉中移出并将液体合金浇铸到相应的模具中。
不受任何理论的束缚，据推测，由于硼具有低的比密度，特别是相对于钛，因此一些硼通过从熔体的顶部除去泡沫而被除去，从而解释了最终合金中Ti:B的约10:1的比率。剩余元素作为来自原料的杂质存在于合金中。
表1
| 序号 | Mg | Ti | B | Si | Be | Mn | Cu | Zn | Fe |
| 1 | 9.98 | 0.016 | 0.001 | 0.057 | 0.005 | 0.001 | 0.001 | 0.005 | 0.035 |
| 2 | 10.44 | 0.319 | 0.032 | 0.058 | 0.015 | 0.001 | 0.001 | 0.005 | 0.069 |
| 3 | 10.91 | 0.303 | 0.0046 | 0.050 | 0.015 | 0.00088 | ＜0.00002 | 0.0027 | 0.032 |
所有的量均以质量％给出。表1中公开的组成的剩余部分为铝。
实施例2：热处理
针对铸造和任选的热处理的类型研究实施例1的第1号合金的机械特性。
在砂型中由实施例1的第1号合金铸造出直径为14mm的圆柱形样品。使样品经受确定抗拉强度(Rm)、屈服强度(Rp0.2)和延伸率(A)的测试。对于砂型铸件(sand moldcasting)，测量长度为84mm。
使如上所述制备的相同样品在制备各个铸件之后经受热处理以实现均质化。将铸件在430℃的温度下加热并在该温度下保持9小时。在所述热处理之后，将样品在环境温度下在空气中冷却。
还以与未经处理的样品相同的方式(参见上述)测试经热处理的样品的抗拉强度、屈服强度和延伸率。所有测试结果汇总于下表2中。
表2
从以上测试结果可以看出，砂型铸件与金属型铸件(permanent mold casting)相比，尽管在未经处理状态下具有较低的抗拉强度、屈服强度和延伸率，但两种铸件在热处理之后在其机械特性方面非常相似。
样品的显微组织研究表明，均质化不影响晶粒内的Mg浓度，即，晶粒内的Mg浓度没有平衡。与晶界相比，镁含量在晶粒的核处仍然较低。这可以从均质化之后的样品的EDX分析中看出。图1示出了均质化之后的样品的截面。
切割样品，并将所得切割区域精磨几次，然后抛光。在电子显微镜下研究最终切割区域，得到图1的REM照片。放大倍率为250倍，光学透镜与最终切割区域的表面之间的工作距离为10mm，发射电流为75μA，以及束电流为3.5nA。
沿图1所指示的线进行EDX分析。金属铝(a)、镁(b)、铁(c)和铜(d)的相应强度示于相应的图2中。所有x-射线测量根据DIN EN ISO 17636-1:2013-05进行，其中设定镁的参数，然后调整以适应铝，因为说明书中没有铝的参数。然后根据ASTM E2422-17和ASTME2869-17进行X射线膜的评估。
这些结果通过如以下实施例3中所示的另外的样品的DSC分析来确认。
实施例3：DSC分析
使用DSC进一步研究热处理期间样品的转变。
使用实施例1的第1号合金铸造18mm厚的棒。所述棒未经热处理。
使用热通量DSC分析样品。将两个相同的坩埚放入炉中，并使其经受相同的时间-温度曲线。一个坩埚提供有样品(“样品坩埚”)，另一个为空的(“参比坩埚”)。然后以2℃/分钟的速率加热炉。将用于分析的温度范围设定在50℃至525℃的范围内。样品中的热过程导致样品坩埚的温度(T样品)与参比坩埚的温度(T参比)之间的温度差(ΔT)：
ΔT＝T样品-T参比
温度曲线显示温度稳定升高直至450℃。然后曲线急剧升高，并且在达到最大值之后，曲线再次急剧降低(参见图3)。用同一样品的重复测量不再显示温度的升高。所述温度的升高指示在约450℃下样品中发生放热过程。
实施例4：铝合金的特性
使用砂型铸造法制备具有下表3中规定的厚度的板。使这些板经受如下表3中所规定的不同测试，得到抗拉强度(Rm)、屈服强度(Rp0.2)和延伸率(A)。
实施例5：热处理
根据如实施例2中所述的方法，针对任选的热处理，进一步研究实施例1的第3号合金的机械特性。与实施例2相比，通过金属型铸造制备样品，并在450℃下进行热处理24小时。
所确定的样品的抗拉强度、屈服强度和延伸率汇总于下表4中。
表4
本公开还涉及以下编号项：
1.一种铝合金，包含：
a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；
b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；
c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；和
d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；
e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；
剩余部分为铝(Al)；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％。
2.根据项1所述的铝合金，其中所述铝合金包含：
a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；
b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；
c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；
d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；
e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；
f.0.0009质量％至0.2质量％的硼(B)；和
g.1质量％或更少的硅(Si)；
剩余部分为铝(Al)；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％。
3.根据项1或2所述的铝合金，其中所述铝合金还包含0.01质量％或更少的铜(Cu)和0.01质量％或更少的锌(Zn)。
4.根据项1至3中任一项所述的铝合金，其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
5.根据项1至4中任一项所述的铝合金，其中Mg以以下量存在：以9.1质量％至13.9质量％的量，优选以9.2质量％至13质量％的量，优选以9.5质量％至12质量％的量，优选以10.2质量％至11.8质量％的量、或者以9.2质量％至10.2质量％的量、或者以9.6质量％至10.2质量％的量。
6.根据项1至5中任一项所述的铝合金，其中Mg优选以9.8质量％至11质量％的量，或者优选以10.2质量％至13质量％的量存在。
7.根据项1至6中任一项所述的铝合金，其中Ti以以下量存在：
i)以0.011质量％至0.9质量％的量，优选以0.012质量％至0.8质量％的量，优选以0.013质量％至0.5质量％的量、或者以0.011质量％或更大的量；和/或
ii)以0.015质量％或更大的量、或者以0.15质量％或更大的量、或者以0.2质量％或更大的量、或者以0.3质量％或更大的量；和/或
iii)以0.9质量％或更小的量、或者以0.8质量％或更小的量、或者以0.7质量％或更小的量、或者以0.6质量％或更小的量、或者以0.4质量％或更小的量。
8.根据项1至7中任一项所述的铝合金，其中Mn以以下量存在：
i)以0.09质量％或更小的量，优选以0.08质量％或更小的量，优选以0.04质量％或更小的量，优选以0.005质量％或更小的量；和/或
ii)以0.0001质量％或更大的量，优选以0.0005质量％或更大的量。
9.根据项1至8中任一项所述的铝合金，其中Fe以以下量存在：
i)以0.09质量％或更小的量，优选以0.08质量％或更小的量，优选以0.05质量％或更小的量，优选以0.03质量％或更小的量；和/或
ii)以0.01质量％或更大的量，优选以0.05质量％或更大的量。
10.根据项1至9中任一项所述的铝合金，其中Be以以下量存在：
i)以0.002质量％至0.09质量％的量，优选以0.003质量％至0.08质量％的量，优选以0.007质量％至0.06质量％的量；和/或
ii)以0.002质量％或更大的量、或者以0.003质量％或更大的量、或者以0.004质量％或更大的量；和/或
iii)以0.09质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量。
11.根据项1至10中任一项所述的铝合金，其中Be以0.005质量％或更大的量、或者以0.015质量％或更大的量存在。
12.根据项1至11中任一项所述的铝合金，其中硼(B)以以下量存在：
i)以0.0009质量％至0.2质量％的量，优选以0.001质量％至0.15质量％的量，优选以0.006质量％至0.1质量％的量，优选以0.01质量％至0.1质量％的量，优选以0.015质量％至0.05质量％的量；和/或
ii)以0.0009质量％或更大的量、或者以0.001质量％或更大的量、或者以0.006质量％或更大的量；和/或
iii)以0.1质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的铝合金，其中硼(B)以0.03质量％或更大的量存在。
14.根据项1至13中任一项所述的铝合金，其中硅(Si)以以下量存在：
i)以1质量％或更小的量，优选以0.5质量％或更小的量，优选以0.3质量％或更小的量，优选以0.2质量％或更小的量，优选以0.15质量％或更小的量，优选以0.1质量％或更小的量；和/或
ii)以0.01质量％或更大的量，优选以0.03质量％或更大的量，优选以0.05质量％或更大的量，优选以0.07质量％或更大的量。
15.根据项1至14中任一项所述的铝合金，其中铜(Cu)以以下量存在：
i)以0.01质量％或更小的量，优选以0.005质量％或更小的量，优选以0.003质量％或更小的量；和/或
ii)以0.0001质量％或更大的量，优选以0.0005质量％或更大的量。
16.根据项1至15中任一项所述的铝合金，其中锌(Zn)以以下量存在：
i)以0.01质量％或更小的量，优选以0.008质量％或更小的量，优选以0.007质量％或更小的量；和/或
ii)以0.001质量％或更大的量，优选以0.003质量％或更大的量。
17.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9质量％至14质量％的Mg；
b.0.011质量％至1质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
18.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
19.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.3质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
20.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.3质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
21.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.5质量％至12质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.3质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
22.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
23.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
24.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
25.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
26.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
27.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
28.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
29.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.10.2质量％至11.8质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
30.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
31.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
32.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
33.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.012质量％至0.8质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
34.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.1质量％或更少的Si；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
35.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.001质量％至0.1质量％的Be；
d.0.1质量％或更少的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
36.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.1质量％或更少的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.5质量％或更少的Si，优选以0.2质量％或更小的量；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
37.根据项1至16中任一项所述的铝合金，包含：
a.9.6质量％至10.2质量％的Mg；
b.0.013质量％至0.5质量％的Ti；
c.0.003质量％至0.08质量％的Be；
d.0.0005质量％至0.08质量％的Mn；
e.0.001质量％至0.1质量％的Fe；
f.0.0009质量％至0.2质量％的B；
g.0.03质量％至0.5质量％的Si，优选0.003质量％至0.15质量％；
h.0.01质量％或更少的Cu；和
i.0.01质量％或更少的Zn；
剩余部分为Al；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％；其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
38.一种用于制备根据项1至37中任一项所述的铝合金的方法，包括以下步骤：
a.提供原料铝；
b.将所述原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；
c.添加Mg和Be以产生原料合金；
d.任选地对所述原料合金进行脱气；
e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti以制备所述铝合金。
39.一种用于制备根据项1至37中任一项所述的铝合金的方法，包括以下步骤：
a.提供原料铝；
b.将所述原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；
c.添加Mg和Be以产生原料合金；
d.任选地对所述原料合金进行脱气；
e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti和B以制备所述铝合金。
40.根据项38或39所述的方法，其中所述方法还包括工件的增材制造，其中所述工件的增材制造包括以下步骤：
f.设置包含根据项1至16中任一项所述的铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；
g.通过使用至少一束激光束使所述粉末选择性地熔化；
h.重复步骤f.和g.直到完成所述工件；
i.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热处理和/或其他处理对所述工件进行处理。
41.一种用于工件的增材制造的方法，包括以下步骤：
a.设置包含根据项1至16中任一项所述的铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；
b.通过使用至少一束激光束使所述粉末选择性地熔化；
c.重复步骤a.和b.直到完成所述工件；
d.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热处理和/或其他处理对所述工件进行处理。
42.根据项40所述的方法，其中在步骤i中通过以下过程对所述工件进行热处理：将所述工件加热至至少380℃、或至少400℃、或至少430℃、或至少450℃的温度持续少于1小时、或少于3小时、或少于5小时、或少于8小时、或少于12小时、或少于18小时、或少于24小时，优选少于12小时，或优选少于18小时的时间，或者持续至少10分钟、或至少1小时、或至少3小时、或至少8小时、或至少12小时、或至少24小时的时间，然后在环境温度下在空气中冷却。
43.根据项41所述的方法，其中在步骤d中通过以下过程对所述工件进行热处理：将所述工件加热至至少380℃、或至少400℃、或至少430℃、或至少450℃的温度持续少于1小时、或少于3小时、或少于5小时、或少于8小时、或少于12小时、或少于18小时、或少于24小时，优选少于12小时，或优选少于18小时的时间，或者持续至少10分钟、或至少1小时、或至少3小时、或至少8小时、或至少12小时、或至少24小时的时间，然后在环境温度下在空气中冷却。
44.根据项1至37中任一项所述的铝合金在增材制造过程中的用途。
45.根据项40至43中任一项所述的方法，其中所述增材制造过程选自选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结和激光金属沉积(LMD)。
46.根据项45所述的方法，其中所述增材制造过程为选择性激光烧结或选择性激光熔化。
47.一种通过根据项40至43和45至46中任一项所述的方法制备的铝合金产品。
48.一种铝合金产品，包含根据项1至37中任一项所述的铝合金，和/或通过根据项40至43和45至46中任一项所述的方法制备，其中
i)所述产品的至少部分的厚度在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm；或1mm至10mm，优选3mm至10mm的范围内；和/或
ii)所述产品的铝的抗拉强度为至少290MPa，优选至少320MPa，优选至少360MPa，优选至少370MPa，优选至少380MPa；和/或
iii)所述产品的铝的屈服强度为至少170MPa，优选至少180MPa，优选至少200MPa，优选至少215MPa；和/或
iv)所述产品的铝的延伸率为至少5％，优选至少15％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少34％。
49.根据项48所述的铝合金产品，其中
i)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm；或1mm至10mm，优选3mm至10mm的厚度下测量的抗拉强度为至少290MPa，优选至少320MPa，优选至少360MPa，优选至少370MPa，优选至少380MPa；和/或
ii)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm；或1mm至10mm，优选3mm至10mm的厚度下测量的屈服强度为至少170MPa，优选至少180MPa，优选至少200MPa，优选至少215MPa；和/或
iii)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm；或1mm至10mm，优选3mm至10mm的厚度下测量的延伸率为至少5％，优选至少15％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少34％。
50.一种铝合金产品，包含根据项1至29中任一项所述的铝合金，和/或通过根据项40至43和45至46中任一项所述的方法制备，其中
i)所述产品的至少部分的厚度在1mm至10mm，优选3mm至10mm，优选6mm至9mm的范围内；和/或
ii)所述产品的铝的抗拉强度为至少380MPa，优选至少400MPa，优选至少420MPa；和/或
iii)所述产品的铝的屈服强度为至少200MPa，优选至少215MPa；和/或
iv)所述产品的铝的延伸率为至少20％，优选至少24％。
51.根据项50所述的铝合金产品，其中
i)所述产品的铝在1mm至10mm，优选3mm至10mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的抗拉强度为至少380MPa，优选至少400MPa，优选至少420MPa；和/或
ii)所述产品的铝在1mm至10mm，优选3mm至10mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的屈服强度为至少200MPa，优选至少215MPa；和/或
iii)所述产品的铝在1mm至10mm，优选3mm至10mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的延伸率为至少20％，优选至少24％。
52.一种铝合金产品，包含根据项1至21和30至37中任一项所述的铝合金，和/或通过根据项40至43和45至46中任一项所述的方法制备，其中
i)所述产品的至少部分的厚度在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm的范围内；和/或
ii)所述产品的铝的抗拉强度为至少290MPa，优选至少320MPa，优选至少360MPa，优选至少370MPa，优选至少380MPa；和/或
iii)所述产品的铝的屈服强度为至少170MPa，优选至少180MPa；和/或
iv)所述产品的铝的延伸率为至少5％，优选至少15％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少34％。
53.根据项52所述的铝合金产品，其中
i)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的抗拉强度为至少290MPa，优选至少320MPa，优选至少360MPa，优选至少370MPa，优选至少380MPa；和/或
ii)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的屈服强度为至少170MPa，优选至少180MPa；和/或
iii)所述产品的铝在1mm至23mm，优选3mm至15mm，优选6mm至12mm，优选6mm至9mm的厚度下测量的延伸率为至少15％，优选至少20％，优选至少30％，优选至少34％。
Claims (17)
1.一种铝合金，包含：
a.9质量％至14质量％的镁(Mg)；
b.0.011质量％至1质量％的钛(Ti)；
c.0.1质量％或更少的锰(Mn)；
d.0.1质量％或更少的铁(Fe)；
e.0.001质量％至0.1质量％的铍(Be)；
f.0.0009质量％至0.2质量％的硼(B)；和
g.1质量％或更少的硅(Si)；
剩余部分为铝(Al)；
每一者均相对于合金组成的总质量，并且其中所述合金的所有成分加起来总数为100质量％。
2.根据权利要求1所述的铝合金，其中所述铝合金还包含0.01质量％或更少的铜(Cu)和0.01质量％或更少的锌(Zn)。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金，其中所述铝合金包含不可避免的杂质，优选地，其中所述不可避免的杂质以小于0.15质量％的量，优选以小于0.1质量％的量，进一步优选以小于0.05质量％的量存在，并且每种单个的杂质以小于0.05质量％的量，优选以小于0.01质量％的量，进一步优选以小于0.001质量％的量存在。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铝合金，其中Mg以以下量存在：以9.1质量％至13.9质量％的量，优选以9.2质量％至13质量％的量，优选以9.5质量％至12质量％的量，优选以9.8质量％至11质量％的量，优选以10.2质量％至11.8质量％的量，优选以10.2质量％至13质量％的量、或者以9.2质量％至10.2质量％的量、或者以9.6质量％至10.2质量％的量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的铝合金，其中Ti以以下量存在：
i)以0.011质量％至0.9质量％的量，优选以0.012质量％至0.8质量％的量，优选以0.013质量％至0.5质量％的量、或者以0.011质量％或更大的量；和/或
ii)以0.015质量％或更大的量、或者以0.15质量％或更大的量、或者以0.2质量％或更大的量、或者以0.3质量％或更大的量；和/或
iii)以0.9质量％或更小的量、或者以0.8质量％或更小的量、或者以0.7质量％或更小的量、或者以0.6质量％或更小的量、或者以0.4质量％或更小的量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的铝合金，其中Mn以以下量存在：
i)以0.09质量％或更小的量，优选以0.08质量％或更小的量，优选以0.04质量％或更小的量，优选以0.005质量％或更小的量；和/或
ii)以0.0001质量％或更大的量，优选以0.0005质量％或更大的量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的铝合金，其中Fe以以下量存在：
i)以0.09质量％或更小的量，优选以0.08质量％或更小的量，优选以0.05质量％或更小的量，优选以0.03质量％或更小的量；和/或
ii)以0.01质量％或更大的量，优选以0.05质量％或更大的量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的铝合金，其中Be以以下量存在：
i)以0.002质量％至0.09质量％的量，优选以0.003质量％至0.08质量％的量，优选以0.007质量％至0.06质量％的量；和/或
ii)以0.002质量％或更大的量、或者以0.003质量％或更大的量、或者以0.004质量％或更大的量、或者以0.005质量％或更大的量、或者以0.015质量％或更大的量；和/或
iii)以0.09质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的铝合金，其中硼(B)以以下量存在：
i)以0.001质量％至0.15质量％的量，优选以0.006质量％至0.1质量％的量，优选以0.01质量％至0.1质量％的量，优选以0.015质量％至0.05质量％的量；和/或
ii)以0.0009质量％或更大的量、或者以0.001质量％或更大的量、或者以0.006质量％或更大的量、或者以0.03质量％或更大的量；和/或
iii)以0.1质量％或更小的量、或者以0.08质量％或更小的量、或者以0.07质量％或更小的量、或者以0.06质量％或更小的量、或者以0.04质量％或更小的量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的铝合金，其中硅(Si)以以下量存在：
i)优选以0.5质量％或更小的量，优选以0.3质量％或更小的量，优选以0.2质量％或更小的量，优选以0.15质量％或更小的量，优选以0.1质量％或更小的量；和/或
ii)以0.01质量％或更大的量，优选以0.03质量％或更大的量，优选以0.05质量％或更大的量，优选以0.07质量％或更大的量。
11.一种用于制备根据权利要求1至10中任一项所述的铝合金的方法，包括以下步骤：
a.提供原料铝；
b.将所述原料铝加热至在650℃至800℃，优选700℃至770℃的范围内的温度；
c.添加Mg和Be以产生原料合金；
d.任选地对所述原料合金进行脱气；
e.向经任选地脱气的原料合金中添加Ti和B以制备所述铝合金。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括工件的增材制造，其中所述工件的增材制造包括以下步骤：
f.设置包含所述铝合金的铝粉末的层，优选在真空或惰性气体气氛中；
g.通过使用至少一束激光束使所述粉末选择性地熔化；
h.重复步骤f.和g.直到完成所述工件；
i.任选地，通过喷砂/丸、机械加工、热处理和/或其他处理对所述工件进行处理。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在步骤i中通过以下过程对所述工件进行热处理：在至少380℃、或至少400℃、或至少430℃、或至少450℃的温度下将所述工件加热少于1小时、或少于3小时、或少于5小时、或少于8小时、或少于12小时、或少于18小时、或少于24小时，优选少于12小时或优选少于18小时的时间，或者至少10分钟、或至少1小时、或至少3小时、或至少8小时、或至少12小时或至少24小时的时间，然后在环境温度下在空气中冷却。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的铝合金在增材制造过程中的用途。
15.根据权利要求12至13所述的方法，其中所述增材制造过程选自选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结和激光金属沉积(LMD)。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述增材制造过程是选择性激光烧结或选择性激光熔化。
17.一种通过根据权利要求12至13和15至16中任一项所述的方法制备的铝合金产品。
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