JP2017186651A - ＡＬＭ構造体の一体構成のためのスカンジウムを有するＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金 - Google Patents

ＡＬＭ構造体の一体構成のためのスカンジウムを有するＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金 Download PDF

Info

Publication number
JP2017186651A
JP2017186651A JP2017020750A JP2017020750A JP2017186651A JP 2017186651 A JP2017186651 A JP 2017186651A JP 2017020750 A JP2017020750 A JP 2017020750A JP 2017020750 A JP2017020750 A JP 2017020750A JP 2017186651 A JP2017186651 A JP 2017186651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
weight
total weight
aluminum alloy
light metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017020750A
Other languages
English (en)
Inventor
ブランカ レンチョウスキ
Lenczowski Blanka
ブランカ レンチョウスキ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Airbus Defence and Space GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Defence and Space GmbH filed Critical Airbus Defence and Space GmbH
Publication of JP2017186651A publication Critical patent/JP2017186651A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/14—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/18—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

【課題】自動車製造又は航空機製造及び航空宇宙用途、プラントエンジニアリング、医療技術における荷重最適化部品の為の、又は構造部品用被覆材料としての、積層造形（ＡＬＭ）及び／又は噴霧法により高強度軽金属加工品の製造の為のアルミニウム合金及び軽金属加工品の製造方法の提供。【解決手段】重量％として、Ｚｎ：4.0〜10.0％、Ｍｇ：1.0〜3.5％、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｂ、Ｎｂ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｖから選択される１つ以上の元素：0〜0.5％、Ｃｕ：0〜2.5％、Ｓｉ：0〜0.4％、Ｆｅ：0〜0.5％、Ｍｎ：0〜0.5％、Ｃｒ：0〜0.3％、Ｔｉ：0〜0.2％、Ｓｃ：0〜1.25％、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金。合金全体の全重量に対し、４．０〜８．０の重量％、特に好ましくは０．０３〜８．０重量％のＺｎ及び／又は、好ましくは１．１〜３．０重量％のＭｎを含有するアルミニウム合金。【選択図】なし

Description

本発明は、アルミニウム合金、軽金属加工品の製造方法、アルミニウム合金を含む軽金属加工品、ならびに、さらに特に自動車製造、もしくは航空機製造および航空宇宙用途、プラントエンジニアリング、医療技術における荷重最適化部品のための、または構造部品用被覆材料としての、積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法により高強度軽金属加工品を製造するためのアルミニウム合金の使用に関する。
ＡＬＭ技術の範疇において、粉末床法、粉末噴射法、または針金に基づくプロセス等のさまざまな製造方法がある。荷重が大きな構造体／構造部品のために、この種のプロセス技術は、例えば、さまざまな、またはさらには「合金関連」材料製の統合された一体材料構成によって、個々が多用途な設計の可能性を有する荷重最適化構成部品の構築を提供する。生産方法は、製造方法に応じて、構成部品の複雑性と同時に材料の最大利用を支持する。ここで、とりわけ可能になるのは、プロセスに直接組み込まれた局所的な材料の適合／変化／補強が行われる可能性があり、複数のまたは少なくとも２つの材料粉末容器もしくは材料針金ガイドの組込みが行われた近端輪郭（ｎｅａｒ−ｅｎｄ−ｃｏｎｔｏｕｒ）構造部品のカスタマイズされた製造である。
特に航空におけるＡＬＭプロセスは、精密鋳造技術の技術的な競争相手となる。精密鋳造技術は、主として航空機製造または医療技術用の複雑な構造部品を製造するために使用され、当該構造部品は、壁が薄く、合金に応じて荷重最適化されている。必要とされる構造部品が少量であることも非常に重要である。精密鋳造の場合、アルミニウム合金Ａ３５７（ＡｌＳｉ７Ｍｇ０．６）は主として薄肉構造物に使用され、Ａ２０１／ＫＯ１（ＡｌＣｕ５ＭｇＴｉＡｇ）は主としてより大きな壁厚さを有する構造部品のより頑丈な変形として使用される。標準的な材料は主としてＡＬＭプロセスに使用される。チタン合金の場合は、材料は特にＴｉ６Ａｌ４Ｖであり、アルミニウム合金の場合には材料はＡｌＳｉ１０Ｍｇである。今日必要とされる強度値は、４００ＭＰａを大幅に超え、多くの場合、鍛錬用合金を用いてのみ達成できるが、鍛錬用合金は、一般的な鋳造方法を用いて鋳造することは困難ではないか、またはわずかにしか困難でない。
しかしながら、構造部品の用途に応じて存分にＡＬＭプロセス技術の利点を利用できるようにするために、プロセスが最適化された材料を設計する必要がある。
したがって、アルミニウム合金を提供することが望ましい。さらに、局所的または一体的な構成部品製造における生産プロセスに直接組み込むことができるアルミニウム合金を提供することが望ましい。複雑な熱機械処理を回避でき、したがって、さらに費用および時間がかかるプロセスステップを省けるアルミニウム合金を提供することもさらに望ましい。材料の損傷および／または熱応力／反りなしでの熱処理を可能とするアルミニウム合金を提供することもまた望ましい。さらに、複雑な構成部品の平滑化なしで済ませることができ、さらに、構成部品の再現性および経済性を上げることもできるアルミニウム合金を提供することが望ましい。したがって、より詳細には、特にＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、軽金属加工品の製造に特に適しているアルミニウム合金を提供することが望ましい。
したがって、本発明の１つの目的は、アルミニウム合金、特に、高強度軽金属加工品の製造に適しているアルミニウム合金を提供することである。本発明のさらなる目的は、アルミニウム合金を局所的または一体的な構成部品製造における生産プロセスに直接組み込むことを可能にすることである。本発明のさらなる目的は、複雑な熱機械処理（例えば、圧延、押出成形、および鍛造）を回避できることであり、したがって、アルミニウム合金によってさらに費用および時間がかかるプロセスステップを省ける。本発明のさらなる目的は、アルミニウム合金により、材料の損傷および／または熱応力／反りなしで熱処理にかけることを可能にすることである。本発明のさらなる目的は、アルミニウム合金の使用によって複雑な構成部品の平滑化なしで済ませ、さらに、構成部品の再現性および経済性を上げられるようにすることである。本発明のさらなる目的は、アルミニウム合金を、特にＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、高強度軽金属加工品の製造に適したものにすることである。
これらの目的は、特許請求の範囲に定義される主題によってかなえられる。有利な実施形態は従属クレームの主題である。
したがって、本発明の第１の主題は、
合金の全重量に対して、４．０〜１０．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）と、
合金の全重量に対して、１．０〜３．５重量％のマグネシウム（Ｍｇ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素と、
合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の銅（Ｃｕ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．４重量％未満のケイ素（Ｓｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％未満の鉄（Ｆｅ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．３重量％のクロム（Ｃｒ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．２重量％のチタン（Ｔｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％のスカンジウム（Ｓｃ）と
合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、合金の全重量に対して、全体で最大０．５重量％のさらなる不純物を有するアルミニウムである残部と
からなる、アルミニウム合金である。
本発明のアルミニウム合金は特に、熱的に安定している。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金が、局所的または一体的な構成部品製造における生産プロセスに直接組み込むことができることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金によって複雑な熱機械処理が回避でき、したがって、さらに費用および時間がかかるプロセスステップを省けることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金により、材料の損傷および／または熱応力／反りなしでの熱処理が可能になることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金の使用によって複雑な構成部品の平滑化なしで済ませ、さらに、構成部品の再現性および経済性を上げることもできることである。さらなる利点は、特に、本発明のアルミニウム合金が、特にＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、高強度軽金属加工品の製造に適していることである。
例として、合金は、合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％、特に４．１〜８．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）および／または合金の全重量に対して、１．１〜３．０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。
例として、合金は、合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０３〜０．１５重量％のチタン（Ｔｉ）および／または合金の全重量に対して、０．０２〜０．７５重量％、特に０．０５〜０．７重量％のスカンジウム（Ｓｃ）を含有する。
例として、合金は、合金の全重量に対して、０．０１〜２．０重量％、特に０．０５〜１．５重量％の銅（Ｃｕ）および／または合金の全重量に対して、０．０１〜０．５重量％、特に０．０５〜０．４重量％のマンガン（Ｍｎ）および／または合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０２〜０．１５重量％のクロム（Ｃｒ）を含有する。
例として、合金は、亜鉛（Ｚｎ）対マグネシウム（Ｍｇ）の重量比［重量（Ｚｎ）／重量（Ｍｇ）］が２：１〜３：１になるような量でマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。
例として、合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する。
例として、ハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）の量は、それぞれ、スカンジウム（Ｓｃ）の量の多くても１／４に相当する。
例として、合金は粉末の形態で、特に、１００μｍ以下、好ましくは、２０〜７０μｍの平均粒径ｄ５０を有する粒子を含む粉末の形態で提供される。
本発明はまた、
ａ）本明細書に定義されるアルミニウム合金を提供するステップと、
ｂ）積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法によってステップａ）のアルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップと
を含む、軽金属加工品の製造方法を提供する。
例として、本方法は、ステップｃ）の軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるさらなるステップｄ）を含む。
本発明は、さらに、本明細書に定義するアルミニウム合金を含む軽金属加工品に関する。
本発明は、さらに、積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法により高強度軽金属加工品を製造するための本明細書に定義するアルミニウム合金の使用に関する。本発明は、加えて、特に、自動車製造、もしくは航空機製造および航空宇宙用途、プラントエンジニアリング、医療技術における構造部品のための、または構造部品用被覆材料としての本明細書に定義するアルミニウム合金の使用に関する。
本発明は、アルミニウム合金に関する。
アルミニウム合金は、
合金の全重量に対して、４．０〜１０．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）と、
合金の全重量に対して、１．０〜３．５重量％のマグネシウム（Ｍｇ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素と、
合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の銅（Ｃｕ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．４重量％未満のケイ素（Ｓｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％未満の鉄（Ｆｅ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．３重量％のクロム（Ｃｒ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．２重量％のチタン（Ｔｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％のスカンジウム（Ｓｃ）と、
合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、合金の全重量に対して、全体で最大０．５重量％のさらなる不純物を有するアルミニウムである残部
からなる。
アルミニウム合金は、ＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、高強度軽金属加工品の製造に特に適しているべきである。
したがって、本発明の１つの必要条件は、アルミニウム合金が、合金の全重量に対して、４．０〜１０．０重量％の量の亜鉛（Ｚｎ）を含有することである。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％、特に４．１〜８．０重量％の量の亜鉛（Ｚｎ）を含有する。
本発明のさらなる必要条件は、アルミニウム合金が、合金の全重量に対して、１．０〜３．５重量％の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含有することである。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、１．１〜３．０重量％の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。
例として、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、４．０〜１０．０重量％の量の亜鉛（Ｚｎ）および１．０〜３．５重量％の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％の量の亜鉛（Ｚｎ）および１．１〜３．０重量％の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。アルミニウム合金は、いっそうより好ましくは、合金の全重量に対して、４．１〜８．０重量％の量の亜鉛（Ｚｎ）および１．１〜３．０重量％の量のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。
本発明の利点の１つは、アルミニウム合金が、マグネシウム（Ｍｇ）よりも多い量の亜鉛（Ｚｎ）を含有し、特に、亜鉛の量は従来のアルミニウム合金よりも多いことである。
合金は、好ましくは亜鉛（Ｚｎ）対マグネシウム（Ｍｇ）の重量比［重量（Ｚｎ）／重量（Ｍｇ）］が２：１〜３：１になるような量で亜鉛（Ｚｎ）およびマグネシウム（Ｍｇ）を含有する。亜鉛（Ｚｎ）対マグネシウム（Ｍｇ）のこの重量比は、腐食耐性を改善するのに特に有利である。
アルミニウム合金はさらにさまざまな追加の合金元素を含有できる。
加えて、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素がアルミニウム合金に添加されてもよい。より詳細には、合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素がアルミニウム合金に添加されてもよい。
一実施形態において、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する。例として、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、テルビウム（Ｔｂ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する。
一実施形態において、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）および／またはバナジウム（Ｖ）を含有する。例として、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）およびバナジウム（Ｖ）を含有する。あるいは、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）またはバナジウム（Ｖ）を含有する。
例として、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、それぞれ、０．００１〜０．５重量％の量でジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも２つの元素、特に２つの元素を含有する。あるいは、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、それぞれ、０．００１〜０．５重量％の量でジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも３つの元素、特に３つまたは４つの元素を含有する。
アルミニウム合金がジルコニウム（Ｚｒ）を含有する場合、ジルコニウム（Ｚｒ）の量は、スカンジウム（Ｓｃ）の量の多くても１／４に相当する。換言すれば、アルミニウム合金は、スカンジウム（Ｓｃ）の量の２５％以下に相当する量のジルコニウム（Ｚｒ）を含有する。例として、アルミニウム合金は、スカンジウム（Ｓｃ）の量の２５％未満に相当する量のジルコニウム（Ｚｒ）を含有する。
好ましくは、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、例として０．０１〜０．３７５重量％の量のジルコニウム（Ｚｒ）を含有する。好ましくは、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．０２〜０．３５重量％、特に０．０５〜０．３重量％の量のジルコニウム（Ｚｒ）を含有する。
代替的実施形態では、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）を含有する。一実施形態において、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、（合計）０．００１〜０．５重量％のハフニウム（Ｈｆ）およびテルビウム（Ｔｂ）を含有する。あるいは、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のハフニウム（Ｈｆ）またはテルビウム（Ｔｂ）を含有する。
アルミニウム合金がハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）を含有する場合、ハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）の量は、それぞれ、スカンジウム（Ｓｃ）の量の多くても１／４に相当する。換言すれば、アルミニウム合金は、それぞれ、スカンジウム（Ｓｃ）の量の２５％以下に相当する量のハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）を含有する。例として、アルミニウム合金は、それぞれ、スカンジウム（Ｓｃ）の量の２５％未満に相当する量のハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）を含有する。
一実施形態では、アルミニウム合金は、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）または０．００１〜０．５重量％のバナジウム（Ｖ）または０．００１〜０．５重量％のガドリニウム（Ｇｄ）または０．００１〜０．５重量％のハフニウム（Ｈｆ）または０．００１〜０．５重量％のモリブデン（Ｍｏ）または０．００１〜０．５重量％のテルビウム（Ｔｂ）または０．００１〜０．５重量％のニオビウム（Ｎｂ）または０．００１〜０．５重量％のエルビウム（Ｅｒ）を含有する。あるいは、アルミニウム合金は、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）および０．００１〜０．５重量％のバナジウム（Ｖ）および０．００１〜０．５重量％のガドリニウム（Ｇｄ）および０．００１〜０．５重量％のハフニウム（Ｈｆ）および０．００１〜０．５重量％のモリブデン（Ｍｏ）および０．００１〜０．０５重量％のテルビウム（Ｔｂ）および０．００１〜０．５重量％のニオビウム（Ｎｂ）および０．００１〜０．５重量％のエルビウム（Ｅｒ）を含有する。重量％での値はそれぞれ、合金の全重量に関する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．２重量％の量のチタン（Ｔｉ）を含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０３〜０．１５重量％の量のチタン（Ｔｉ）を含有する。特に、チタンは導電率を低下させる。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％の量のスカンジウム（Ｓｃ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０２〜０．７５重量％、特に０．０５〜０．７重量％の量のスカンジウム（Ｓｃ）を含有する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の量の銅（Ｃｕ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０１〜２．０重量％、特に０．０５〜１．５重量％の量の銅（Ｃｕ）を含有する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．５重量％の量のマンガン（Ｍｎ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０１〜０．５重量％、特に０．０５〜０．４重量％の量のマンガン（Ｍｎ）を含有する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．５重量％未満の量の鉄（Ｆｅ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０５〜０．４重量％、特に０．０５〜０．２重量％の量の鉄（Ｆｅ）を含有する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．３重量％の量のクロム（Ｃｒ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０２〜０．１５重量％の量のクロム（Ｃｒ）を含有する。
アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、０〜０．４重量％未満の量のケイ素（Ｓｉ）をさらに含有する。アルミニウム合金は、好ましくは、合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０５〜０．１５重量％の量のケイ素（Ｓｉ）を含有する。
一実施形態において、アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、好ましくは、０．０５〜０．４重量％、特に０．０５〜０．２重量％の量の鉄（Ｆｅ）および合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０５〜０．１５重量％の量のケイ素（Ｓｉ）を含む。
アルミニウム合金の残部はアルミニウムである。アルミニウム合金は、合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、合金の全重量に対して全体で最大で０．５重量％の不純物をさらに含有し得る。
したがって、アルミニウム合金は、好ましくは、
合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％、好ましくは、４．１〜８．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）と、
合金の全重量に対して、１．１〜３．０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素と、
合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の銅（Ｃｕ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．４重量％未満のケイ素（Ｓｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％未満の鉄（Ｆｅ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．３重量％のクロム（Ｃｒ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．２重量％のチタン（Ｔｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％のスカンジウム（Ｓｃ）と、
合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、合金の全重量に対して、全体で最大０．５重量％のさらなる不純物を有するアルミニウムである残部
からなる。
したがって、アルミニウム合金は、好ましくは、
合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％、好ましくは、４．１〜８．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）と、
合金の全重量に対して、１．１〜３．０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素と、
合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の銅（Ｃｕ）と、
合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％のケイ素（Ｓｉ）と、
合金の全重量に対して、０．０５〜０．４重量％の鉄（Ｆｅ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．３重量％のクロム（Ｃｒ）と、
合金の全重量に対して、０〜０．２重量％のチタン（Ｔｉ）と、
合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％のスカンジウム（Ｓｃ）と、
合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、合金の全重量に対して、全体で最大０．５重量％のさらなる不純物を有するアルミニウムである残部
からなる。
アルミニウム合金は粉末または針金の形態で提供され得る。粉末または針金の形態での合金の製造方法は先行技術において公知である。
本発明のアルミニウム合金は、ＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造に特に適している。したがって、本発明のアルミニウム合金は、好ましくは、粉末、針金、または充填材料の形態で提供される。
例として、アルミニウム合金は、１００μｍ以下、好ましくは、１０〜７０μｍの平均粒径ｄ５０を有する粒子を含む粉末の形態で提供される。
一実施形態では、アルミニウム合金は、２０〜７０μｍ、好ましくは、２０〜６０μｍの平均粒径ｄ５０を有する粒子を含む粉末の形態で提供される。あるいは、アルミニウム合金は、０．８ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの平均線径を有する針金の形態で提供される。
アルミニウム合金は、好ましくは、アルミニウム合金が噴霧法により処理される場合は粉末として使用される。噴霧法は先行技術で公知である。例として、軽金属加工品は、冷ガス、大気圧プラズマ、ＨＶＯＦ、またはフレーム溶射を介して製造され得る。粉末の平均粒径ｄ５０は、軽金属加工品が大気圧プラズマ、ＨＶＯＦ、またはフレーム溶射を介して製造される場合、好ましくは、１００μｍ以下、さらにより好ましくは５０〜９０μｍである。軽金属加工品が冷ガスを介して製造される場合、粉末は、５〜７０μｍ、好ましくは５〜６０μｍの平均粒径ｄ５０を有する。
したがって、本発明のアルミニウム合金は噴霧法による高強度軽金属加工品の製造にも適している。本発明のアルミニウム合金は、好ましくは、粉末または針金の形態で提供される。
一実施形態において、針金または充填材料はまず、アルミニウム合金の粉末から製造される。このような製造方法は先行技術で公知である。
本発明は、積層造形（ＡＬＭ）による軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造方法にさらに関する。軽金属加工品は好ましくは、本明細書に記載される方法により製造される。
軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品を製造するための本発明の方法は、少なくとも
ａ）アルミニウム合金を提供するステップと、
ｂ）積層造形（ＡＬＭ）によってステップａ）のアルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップとを含む。
例として、軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造方法は、ステップｃ）の軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるさらなるステップｄ）を含む。
一実施形態において、軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造方法は、
ａ）アルミニウム合金を提供するステップと、
ｂ）積層造形（ＡＬＭ）によってステップａ）のアルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップと、
ｄ）所望により、ステップｃ）の軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるステップと
からなる。
したがって、ステップａ）によると、本発明の方法の１つの必要条件は、アルミニウム合金が提供されることである。
アルミニウム合金に関しては、アルミニウム合金およびその実施形態に関する上記の定義を参照されたい。
本発明の方法のステップｂ）によると、アルミニウム合金を含む軽金属加工品は、積層造形（ＡＬＭ）によって製造される。
積層造形（ＡＬＭ）による軽金属加工品の製造方法は先行技術において公知である。
本発明の方法のステップｃ）によると、ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却する。
例として、ステップｃ）の冷却は、６０℃以下、好ましくは、室温まで行う。
凝固速度は製造した軽金属構成部品／加工品の直径に合わせて調節すべきであり、製造された軽金属加工品の熱放散に依存することは当業者に公知である。したがって、当業者は、可能な限り、製造した軽金属加工品に合わせて凝固速度を調節する。本発明の一実施形態では、ステップｃ）の冷却は、１，０００〜１０，０００，０００Ｋ／秒、好ましくは５，０００〜１００，０００Ｋ／秒の凝固速度で行う。例として、ステップｃ）の冷却は、１０，０００〜１００，０００Ｋ／秒、好ましくは２５，０００〜１００，０００Ｋ／秒、最も好ましくは５０，０００〜１００，０００Ｋ／秒の凝固ステップで行う。このような凝固速度は特に、より多量のスカンジウムがアルミニウム合金に添加可能であるという利点を有する。
このような軽金属加工品の冷却方法は先行技術で公知である。例として、軽金属加工品は、移動する空気中での冷却を用いて、または水中でクエンチすることによって、所定の方法で、冷却され得る。
あるいは、ステップｃ）の冷却は野外で行われる。
本発明の方法の任意のステップｄ）では、ステップｃ）で得た軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけることができる。
本発明の方法の任意のステップｄ）の熱処理は、複数の段階および／またはステップで行うこともできる。
ステップｃ）で得た軽金属加工品は、好ましくは、８０〜４７０℃の温度範囲での熱処理にかけられる。
本発明の一実施形態では、任意のステップｄ）の熱処理は、２段階プロセスで行われる。例として、熱処理の第１のステップは、１００〜５００℃の温度範囲、例えば、１００〜４７０℃の温度範囲で、１０分〜２時間行うことができ、熱処理の第２のステップは、８０〜１６０℃の温度範囲で、１０分〜５０時間行うことができる。
例として、熱処理は、空気中、シールドガス中、または真空中で行うことができる。例として、本発明の方法の任意のステップｄ）の熱処理は、シールドガス、例えば、窒素またはアルゴン中で、８０〜５００℃の温度、例えば、８０〜４７０℃の温度で、１０分〜５２時間行う。
本発明の一実施形態では、本発明の方法の任意のステップｄ）の熱処理は、ステップｃ）の直後に行う、すなわち、本発明の方法のステップｄ）の熱処理は、ステップｃ）で得た軽金属加工品を用いてすぐに行う。換言すれば、ステップｄ）の熱処理が行われる場合、本発明の方法は方法ステップｃ）からｄ）の間に１つまたは複数のさらなる方法ステップなしで行うことが好ましい。あるいは、本発明の方法のステップｄ）の任意の熱処理は、ステップｃ）の後であるが、より遅い時点で行う、すなわち、本発明の方法のステップｄ）の熱処理は、ステップｃ）で得た軽金属加工品を用いて、しかしステップｃ）の直後ではないときに行う。換言すれば、本発明の方法は方法ステップｃ）からｄ）の間に１つまたは複数のさらなる方法ステップなしで行う。
本発明の一実施形態では、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品をさらに冷却できる。
例として、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を室温まで冷却する。一実施形態において、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を１つのステップで室温まで冷却する。あるいは、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を複数のステップで室温まで冷却する。例として、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を、ステップｄ）の熱処理温度より低い所定の温度まで冷却し、次に外気で室温まで冷却する。
本発明の一実施形態では、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を、１０Ｋ／秒以上、好ましくは１０Ｋ／秒以上〜２０Ｋ／秒の冷却速度で室温まで冷却する。例として、熱処理済み軽金属加工品を、２０Ｋ／秒以上または２０Ｋ／秒〜１０００Ｋ／秒の冷却速度で室温まで冷却する。
このような熱処理済み軽金属加工品の冷却方法は先行技術で公知である。例として、熱処理済み軽金属加工品は、移動する空気中での冷却を用いて、または水中でクエンチすることによって、所定の方法で室温に冷却され得る。
あるいは、ステップｄ）で得た熱処理済み軽金属加工品を外気で室温まで冷却する。
本発明は、噴霧法による軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造方法にさらに関する。軽金属加工品は好ましくは、本明細書に記載される方法により製造される。
軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品を製造するための本発明の方法は、少なくとも
ａ）アルミニウム合金を提供するステップと、
ｂ）噴霧法によってステップａ）のアルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップと
を含む。
例として、軽金属加工品の製造方法は、ステップｃ）の軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるさらなるステップｄ）を含む。
一実施形態において、軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品の製造方法は、
ａ）アルミニウム合金を提供するステップと、
ｂ）噴霧法によってステップａ）のアルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
ｃ）ステップｂ）で得た軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップと、
ｄ）所望により、ステップｃ）の軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるステップと
からなる。
ステップａ）、ｂ）、ｃ）、および任意のステップｄ）については、アルミニウム合金、積層造形による軽金属加工品の製造方法、およびこれらの実施形態に関する上記の定義を参照されたい。
噴霧法を用いた軽金属加工品の製造方法は先行技術で公知である。例として、軽金属加工品は、冷ガス、大気圧プラズマ、ＨＶＯＦ、およびフレーム溶射を介して製造され得る。
本発明の軽金属加工品により提供される利点のため、本発明は、アルミニウム合金を含む軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品にさらに関する。例として、軽金属加工品、特に、高強度軽金属加工品は、アルミニウム合金からなる。
本発明は、さらに、積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法により高強度軽金属加工品を製造するためのアルミニウム合金の使用に関する。
本発明のさらなる態様は、特に、自動車製造、もしくは航空機製造および航空宇宙用途、プラントエンジニアリング、医療技術における構造部品のための、または構造部品用被覆材料としてのアルミニウム合金の使用に関する。
上記のように、本発明のアルミニウム合金は、局所的または一体的な構成部品製造における生産プロセスに直接組み込むことができるという利点を提供する。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金によって複雑な熱機械処理が回避でき、したがって、さらに費用および時間がかかるプロセスステップを省けることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金により、材料の損傷および／または熱応力／反りなしでの熱処理が可能になることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金の使用により、複雑な構成部品の平滑化なしで済ませ、さらに、構成部品の再現性および経済性を上げることもできることである。さらなる利点は、本発明のアルミニウム合金が、特にＡＬＭプロセス技術および／または噴霧法による、高強度軽金属加工品の製造に適していることである。

Claims (13)

  1. 合金の全重量に対して、４．０〜１０．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）と、
    前記合金の全重量に対して、１．０〜３．５重量％のマグネシウム（Ｍｇ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素と、
    前記合金の全重量に対して、０〜２．５重量％未満の銅（Ｃｕ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．４重量％未満のケイ素（Ｓｉ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．５重量％未満の鉄（Ｆｅ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．５重量％のマンガン（Ｍｎ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．３重量％のクロム（Ｃｒ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜０．２重量％のチタン（Ｔｉ）と、
    前記合金の全重量に対して、０〜１．２５重量％のスカンジウム（Ｓｃ）と、
    前記合金の全重量に対して、個別で最大０．１重量％、前記合金の全重量に対して、全体で最大０．５重量％のさらなる不純物を有するアルミニウムである残部からなる、アルミニウム合金。
  2. 前記合金は、前記合金の全重量に対して、４．０〜８．０重量％、特に４．１〜８．０重量％の亜鉛（Ｚｎ）および／または前記合金の全重量に対して、１．１〜３．０重量％のマグネシウム（Ｍｇ）を含有する、請求項１に記載のアルミニウム合金。
  3. 前記合金は、前記合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０３〜０．１５重量％のチタン（Ｔｉ）および／または前記合金の全重量に対して、０．０２〜０．７５重量％、特に０．０５〜０．７重量％のスカンジウム（Ｓｃ）を含有する、請求項１または２に記載のアルミニウム合金。
  4. 前記合金は、前記合金の全重量に対して、０．０１〜２．０重量％、特に０．０５〜１．５重量％の銅（Ｃｕ）および／または前記合金の全重量に対して、０．０１〜０．５重量％、特に０．０５〜０．４重量％のマンガン（Ｍｎ）および／または前記合金の全重量に対して、０．０１〜０．２重量％、特に０．０２〜０．１５重量％のクロム（Ｃｒ）を含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。
  5. 前記合金は、亜鉛（Ｚｎ）対マグネシウム（Ｍｇ）の重量比［重量（Ｚｎ）／重量（Ｍｇ）］が２：１〜３：１になるような量でマグネシウム（Ｍｇ）を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。
  6. 前記合金は、前記合金の全重量に対して、０．００１〜０．５重量％のジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、テルビウム（Ｔｂ）、ニオビウム（Ｎｂ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、およびバナジウム（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。
  7. ハフニウム（Ｈｆ）および／またはテルビウム（Ｔｂ）の量は、それぞれ、スカンジウム（Ｓｃ）の量の多くても１／４に相当する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。
  8. 前記合金は粉末の形態で、特に、１００μｍ以下、好ましくは、２０〜７０μｍの平均粒径ｄ５０を有する粒子を含む粉末の形態で提供される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアルミニウム合金。
  9. ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金を提供するステップと、
    ｂ）積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法によってステップａ）の前記アルミニウム合金を含む軽金属加工品を製造するステップと、
    ｃ）ステップｂ）で得た前記軽金属加工品を、１０，０００，０００Ｋ／秒以下の凝固速度で８０℃以下まで冷却するステップと
    を含む、軽金属加工品の製造方法。
  10. 前記方法は、ステップｃ）の前記軽金属加工品を８０〜５００℃の温度範囲での熱処理にかけるさらなるステップｄ）を含む、請求項９に記載の方法。
  11. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金を含む、軽金属加工品。
  12. 積層造形（ＡＬＭ）および／または噴霧法により高強度軽金属加工品を製造するための、請求項１〜８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金の使用。
  13. 特に、自動車製造、もしくは航空機製造および航空宇宙用途、プラントエンジニアリング、医療技術における構造部品のための、または構造部品用被覆材料としての、請求項１〜８のいずれか一項に記載のアルミニウム合金の使用。

JP2017020750A 2016-02-11 2017-02-07 ＡＬＭ構造体の一体構成のためのスカンジウムを有するＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金 Pending JP2017186651A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016001500.4A DE102016001500A1 (de) 2016-02-11 2016-02-11 Al-Mg-Zn-Legierung für den integralen Aufbau von ALM-Strukturen
DE102016001500.4 2016-02-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017186651A true JP2017186651A (ja) 2017-10-12

Family

ID=58227894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017020750A Pending JP2017186651A (ja) 2016-02-11 2017-02-07 ＡＬＭ構造体の一体構成のためのスカンジウムを有するＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170233857A1 (ja)
EP (1) EP3205735B1 (ja)
JP (1) JP2017186651A (ja)
CN (1) CN107058825A (ja)
DE (1) DE102016001500A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108467979A (zh) * 2018-06-25 2018-08-31 上海交通大学 一种金属型重力铸造铝合金材料及其制备方法
CN109332696A (zh) * 2018-11-14 2019-02-15 西安航天发动机有限公司 一种2024铝合金激光选区熔化成形方法
WO2021193536A1 (ja) 2020-03-24 2021-09-30 東洋アルミニウム株式会社 金属積層造形用アルミニウム系粉末、その製造方法、及びその金属積層造形物
JP2021527758A (ja) * 2018-06-20 2021-10-14 ナノアル エルエルシー 溶接用及び付加製造用の高性能Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｚｒ基アルミニウム合金
CN113667867A (zh) * 2021-07-30 2021-11-19 宁波吉胜铸业有限公司 一种高强连接件
CN114686735A (zh) * 2022-03-11 2022-07-01 山东南山铝业股份有限公司 一种具有梯度结构变形铝合金及其制备方法
CN114875284A (zh) * 2022-05-30 2022-08-09 山东南山铝业股份有限公司 一种Al-Zn-Mg-Er-Zr系增强铝合金及其制备方法
CN115679167A (zh) * 2022-09-28 2023-02-03 中国航发北京航空材料研究院 一种耐蚀可焊超高强铝合金及其制备方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11603583B2 (en) * 2016-07-05 2023-03-14 NanoAL LLC Ribbons and powders from high strength corrosion resistant aluminum alloys
CA3059286A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Amag Casting Gmbh Starting material, use thereof, and additive manufacturing process using said starting material
CN107649675A (zh) * 2017-08-31 2018-02-02 西安铂力特增材技术股份有限公司 用于增材制造的变形铝合金金属粉末材料及其制备方法
CN108315577A (zh) * 2018-02-02 2018-07-24 上海交通大学 激光增材制造用7xxx系原位铝基复合材料粉末及制备
FR3077524B1 (fr) * 2018-02-08 2021-01-15 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium et de chrome
CN108330344B (zh) * 2018-03-20 2020-08-04 中南大学 一种3D打印7xxx铝合金及其制备方法
EP3623488B1 (en) 2018-05-21 2021-05-05 Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno-Tekhnologicheskiy Tsentr" Aluminum alloy powder for additive techniques and parts produced from the powder
CN108642336B (zh) * 2018-06-25 2020-10-16 上海交通大学 一种挤压铸造铝合金材料及其制备方法
CN108456812B (zh) * 2018-06-29 2020-02-18 中南大学 一种低Sc高强高韧高淬透性铝锌镁系合金及制备方法
FR3086872B1 (fr) * 2018-10-05 2022-05-27 C Tec Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
FR3086873B1 (fr) * 2018-10-05 2022-05-27 C Tec Constellium Tech Center Procede de fabrication d'une piece en alliage d'aluminium
DE102018126796A1 (de) * 2018-10-26 2020-04-30 Airbus Defence and Space GmbH Metallwerkstoff und Verfahren für die Herstellung eines Bauteils oder Halbzeugs, sowie Halbzeug und Bauteil, insbesondere für die Luft- und Raumfahrt
CN110172623A (zh) * 2019-03-11 2019-08-27 中国航发北京航空材料研究院 一种高强韧铝合金及其制备方法
CN110004336A (zh) * 2019-05-07 2019-07-12 中铝广西崇左稀钪新材料科技有限公司 一种高强度稀土铝合金材料及其制备方法
CN110923523A (zh) * 2019-11-13 2020-03-27 中南大学 一种同轴送粉激光增材修复专用7系铝合金配方及激光增材修复方法
CN110983132A (zh) * 2019-12-02 2020-04-10 徐州恒科重工机械有限公司 一种多相复合金属材料
CN111321330B (zh) * 2020-02-25 2022-04-01 山东南山铝业股份有限公司 一种含钪的Al-Cu系耐热铝合金及其制备方法
CN111471905B (zh) * 2020-04-30 2021-12-17 湖南东方钪业股份有限公司 一种用于3D打印的Al-Zn-Mg-Sc系铝合金丝材及其制备方法
CN111440975A (zh) * 2020-04-30 2020-07-24 湖南东方钪业股份有限公司 一种用于金属3D打印的Al-Zn-Mg-Sc系铝合金粉末及其制备方法
CN111850436B (zh) * 2020-07-29 2021-06-22 中南大学 一种同时提高高强韧铝合金基体强度和焊接接头强度的热处理方法
CN112195378B (zh) * 2020-11-06 2022-01-04 山东粤龙智能科技有限公司 一种无人机机翼大梁型材热处理工艺
CN114540678A (zh) * 2022-01-21 2022-05-27 山东南山铝业股份有限公司 一种抗蠕变性耐高温稀土铝合金及制备方法
CN114561575A (zh) * 2022-03-02 2022-05-31 北京工业大学 一种复合添加Er、Zr的高强韧铝合金制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318034A (ja) * 1986-07-10 1988-01-25 Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai 高強度耐応力腐食割れ性アルミニウム基粉末冶金合金
JPH10505282A (ja) * 1994-05-25 1998-05-26 アシュースト、コーポレーション アルミニウム−スカンジウム合金およびその使用方法
JPH10298692A (ja) * 1997-04-22 1998-11-10 Sky Alum Co Ltd 高強度・高精度枠形状部材およびその製造方法
US20050058568A1 (en) * 2003-06-24 2005-03-17 Pechiney Rhenalu Products made of Al-Zn-Mg-Cu alloys with an improved compromise between static mechanical characteristics and damage tolerance
JP2006522871A (ja) * 2003-04-10 2006-10-05 コラス・アルミニウム・バルツプロドウクテ・ゲーエムベーハー Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金
JP2006522872A (ja) * 2003-04-10 2006-10-05 コラス・アルミニウム・バルツプロドウクテ・ゲーエムベーハー 高強度Ａｌ−Ｚｎ合金およびそのような合金製品の製造方法
JP2008240141A (ja) * 2007-02-28 2008-10-09 Kobe Steel Ltd 高強度、高延性Ａｌ合金およびその製造方法
JP2009035766A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Kobe Steel Ltd 高疲労強度Ａｌ合金およびその製造方法
US20110111081A1 (en) * 2008-06-24 2011-05-12 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Al-zn-mg alloy product with reduced quench sensitivity
CN103981408A (zh) * 2014-06-07 2014-08-13 中南大学 一种高强可焊Al-Zn-Mg-Mn-Sc合金及制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4988394A (en) * 1988-10-12 1991-01-29 Aluminum Company Of America Method of producing unrecrystallized thin gauge aluminum products by heat treating and further working
FR2640644B1 (fr) * 1988-12-19 1991-02-01 Pechiney Recherche Procede d'obtention par " pulverisation-depot " d'alliages d'al de la serie 7000 et de materiaux composites a renforts discontinus ayant pour matrice ces alliages a haute resistance mecanique et bonne ductilite
FR2645546B1 (fr) * 1989-04-05 1994-03-25 Pechiney Recherche Alliage a base d'al a haut module et a resistance mecanique elevee et procede d'obtention
US5178695A (en) * 1990-05-02 1993-01-12 Allied-Signal Inc. Strength enhancement of rapidly solidified aluminum-lithium through double aging
CN100415918C (zh) * 2005-10-20 2008-09-03 北京有色金属研究总院 高Zn含量超高强高韧高损伤容限型铝合金材料及制备方法
CN103451583B (zh) * 2013-09-12 2016-09-07 中国商用飞机有限责任公司 生产飞机机翼长桁用型材的方法
JP6657601B2 (ja) * 2014-08-08 2020-03-04 株式会社リコー 立体造形用粉末材料、立体造形材料セット、及び立体造形物の製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318034A (ja) * 1986-07-10 1988-01-25 Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai 高強度耐応力腐食割れ性アルミニウム基粉末冶金合金
JPH10505282A (ja) * 1994-05-25 1998-05-26 アシュースト、コーポレーション アルミニウム−スカンジウム合金およびその使用方法
JPH10298692A (ja) * 1997-04-22 1998-11-10 Sky Alum Co Ltd 高強度・高精度枠形状部材およびその製造方法
JP2006522871A (ja) * 2003-04-10 2006-10-05 コラス・アルミニウム・バルツプロドウクテ・ゲーエムベーハー Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金
JP2006522872A (ja) * 2003-04-10 2006-10-05 コラス・アルミニウム・バルツプロドウクテ・ゲーエムベーハー 高強度Ａｌ−Ｚｎ合金およびそのような合金製品の製造方法
US20050058568A1 (en) * 2003-06-24 2005-03-17 Pechiney Rhenalu Products made of Al-Zn-Mg-Cu alloys with an improved compromise between static mechanical characteristics and damage tolerance
JP2008240141A (ja) * 2007-02-28 2008-10-09 Kobe Steel Ltd 高強度、高延性Ａｌ合金およびその製造方法
JP2009035766A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Kobe Steel Ltd 高疲労強度Ａｌ合金およびその製造方法
US20110111081A1 (en) * 2008-06-24 2011-05-12 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh Al-zn-mg alloy product with reduced quench sensitivity
CN103981408A (zh) * 2014-06-07 2014-08-13 中南大学 一种高强可焊Al-Zn-Mg-Mn-Sc合金及制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021527758A (ja) * 2018-06-20 2021-10-14 ナノアル エルエルシー 溶接用及び付加製造用の高性能Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｚｒ基アルミニウム合金
CN108467979A (zh) * 2018-06-25 2018-08-31 上海交通大学 一种金属型重力铸造铝合金材料及其制备方法
CN109332696A (zh) * 2018-11-14 2019-02-15 西安航天发动机有限公司 一种2024铝合金激光选区熔化成形方法
WO2021193536A1 (ja) 2020-03-24 2021-09-30 東洋アルミニウム株式会社 金属積層造形用アルミニウム系粉末、その製造方法、及びその金属積層造形物
CN113667867A (zh) * 2021-07-30 2021-11-19 宁波吉胜铸业有限公司 一种高强连接件
CN114686735A (zh) * 2022-03-11 2022-07-01 山东南山铝业股份有限公司 一种具有梯度结构变形铝合金及其制备方法
CN114875284A (zh) * 2022-05-30 2022-08-09 山东南山铝业股份有限公司 一种Al-Zn-Mg-Er-Zr系增强铝合金及其制备方法
CN115679167A (zh) * 2022-09-28 2023-02-03 中国航发北京航空材料研究院 一种耐蚀可焊超高强铝合金及其制备方法
CN115679167B (zh) * 2022-09-28 2024-02-13 中国航发北京航空材料研究院 一种耐蚀可焊超高强铝合金及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016001500A1 (de) 2017-08-17
US20170233857A1 (en) 2017-08-17
CN107058825A (zh) 2017-08-18
EP3205735A1 (en) 2017-08-16
EP3205735B1 (en) 2019-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017186651A (ja) ＡＬＭ構造体の一体構成のためのスカンジウムを有するＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ合金
JP6744198B2 (ja) ＡＬＭ構造物の一体構造に使用するスカンジウムを含有するＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金
Tian et al. The influences of anneal temperature and cooling rate on microstructure and tensile properties of laser deposited Ti–4Al–1.5 Mn titanium alloy
CN103097560B (zh) 高强度α/β 钛合金紧固件和紧固件坯料
JP6200985B2 (ja) α＋γチタンアルミナイド合金から、往復ピストンエンジン及びガスタービン、特に航空エンジン用の高耐応力特性の部品を製造する方法
JP2017122279A (ja) チタン−アルミニウム基合金から成る部材の製造方法及び部材
CA3109213C (en) High-strength titanium alloy for additive manufacturing
EP3026135B1 (en) Alloy casting material and method for manufacturing alloy object
US20210277508A1 (en) Aluminum alloy with additions of copper, lithium and at least one alkali or rare earth metal, and method of manufacturing the same
JP5873874B2 (ja) 近β型チタン合金の鍛造製品の製造方法
KR102197604B1 (ko) 고온 특성이 우수한 3d 프린팅용 타이타늄-알루미늄계 합금 및 이의 제조방법
CN111826550A (zh) 一种中等强度耐硝酸腐蚀钛合金
KR102228826B1 (ko) 티타늄 물품 및 티타늄 합금 물품을 제조하는 방법
US20140305554A1 (en) Manufacturing method of titanium alloy with high-strength and high-formability and its titanium alloy
CN110004386A (zh) 一种提高喷射成形高强铝合金强韧性的方法
NL2033628A (en) Corrosion-resistant titanium alloy and preparation method thereof and corrosion-resistant flexible bearing
KR101488195B1 (ko) 페로바나듐을 활용한 티타늄 합금의 제조방법 및 이에 의해 제조된 티타늄 합금
KR101492122B1 (ko) 알루미늄 합금 단조용 소재 및 그 제조방법
KR101481909B1 (ko) 마그네슘 합금의 제조 방법
JP2003013159A (ja) チタン合金ファスナー材及びその製造方法
TWI602783B (zh) 以雷射堆積列印鋁基複合材料產製中空結構組件之方法
US20240158892A1 (en) Al-Mn-Zr BASED ALLOYS FOR HIGH TEMPERATURE APPLICATIONS
Cheng et al. Effect of hot-forging on beta phase transformation of a high niobium containing titanium aluminide alloy
TW201736616A (zh) 鈦合金塊體材料之製造方法及其應用
JP6279761B2 (ja) 自動車の半製品又は部品の製造のための高成形性中強度アルミニウム合金ストリップ又はシート

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210810