发明公布-202510368696.1-一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 120170084 A
(43)申请公布日 2025.06.20
(21)申请号 202510368696 .1
C22C 21/08 (2006 .01)
(22)申请日 2025 .03 .27
(71)申请人东莞歌鸿材料科技有限公司
地址 523771 广东省东莞市松山湖园区四
海南路松山湖段1号10栋101室
(72)发明人江峰曾虹王华磊吴亚科
黄朋朋王与能余加杭
(74)专利代理机构郑州甘源知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 41248
专利代理师陈庆欧
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
B22F 3/24 (2006 .01)
C22C 21/02 (2006 .01)
CN 120170084 A
权利要求书2页
(54)发明名称
一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方
(57)摘要
本申请属于粉末注射成型领域，涉及一种金
属粉末注射成型制备高强高韧6系铝合金的方
包括以下步骤：步骤1：将6系铝合金粉末与粘
结剂置于混炼机中混料获得喂料；步骤2：将所述
喂料注射成型成生坯；步骤3：将所述生坯使用草
酸催化脱脂，得到棕坯；步骤4：将所述棕坯使用
真空脱脂烧结炉并采用惰性气体保护负压烧结；
步骤5：对烧结后的样品进行热处理，得到6系铝
合金产品。制备得到 6 系铝合金中含有纳米
MgAl 2 O 4 颗粒，且在晶界呈现网状分布，所述6系
铝合金的致密度大于 9 9 ％，抗拉强度大于
350Mpa。
说明书7页
附图3页
CN 120170084 A
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1 .一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤1：将6系铝合金粉末与粘结剂置于混炼机中混料获得喂料；
步骤2：将所述喂料注射成型成生坯；
步骤3：将所述生坯使用草酸催化脱脂，
得到棕坯；
步骤4：将所述棕坯使用真空脱脂烧结炉并采用惰性气体保护负压烧结；
步骤5：对烧结后的样品进行热处理，
得到6系铝合金产品；
其中，所述步骤1中，
粘结剂与6系铝合金粉末的质量比为15‑30:70‑85；
所述步骤3中草酸催化脱脂，进酸量1‑5g/min，进氮气量20‑150L/min，脱脂温度130‑
140℃，
脱脂时间5‑9h。
2 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤1中，
混炼参数为：
混炼温度180℃，
混炼时间为0 .5‑2h。
3 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤2中，注射成型的参数为：注射温度170‑180℃，注射压力20‑140MPa，模具温度60‑
90℃；优选地，草酸脱脂催化之前，用惰性气体清洗草酸炉，消除残留的氧气。
4 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤4中，所述烧结为负压烧结，烧结参数为：烧结温度600‑645℃，惰性气体分压5‑
30Pa。
5 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤4中，具体的烧结过程为：(1)从室温以4℃/min的速度加热至300℃，保持2小时，
(2)从300℃以3℃/min的速度加热至450℃，保持1小时，(3)从450℃以3℃/min的速度加热
至520℃，保持0 .5小时，(4)从520℃以2℃/min的速度加热至630℃，保持3小时。
6 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤5中，对烧结后的样品进行热处理，包括固溶和时效处理，具体为在545℃保持1小
水淬，
然后在180℃时效10小时。
7 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤1中的粘结剂包括：
聚甲醛POM：
70‑90份
高密度聚乙烯HDPE：
1‑10份
低密度聚乙烯LDPE：
1‑10份
聚丙烯PP：
1‑10份
硬脂酸SA:1‑5份。
8 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
所述步骤1中，6系铝合金粉末中还添加Sn，0＜Sn≤2％，
以质量百分比计。
9 .根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，其特征在于，
以质量百分比计，所述6系铝合金粉末的组成为Si0 .4％‑0 .8％，Cu 0 .15％‑0 .55％，Mg
0 .8％‑1 .2％，Cr 0 .04％‑0 .35％，Fe≤0 .7％，Mn≤0 .15％，Zn≤0 .25％，Ti≤0 .15％，Co≤
0 .002％，Al余量。
10 .一种6系铝合金，其特征在于，由权利要求1‑9任一项所述的方法制备而成，所述6系
铝合金中含有纳米MgAl 2 O 4 颗粒，且在晶界呈现网状分布，所述6系铝合金的致密度大于
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99％，
抗拉强度大于350Mpa。
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一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法
技术领域
[0001] 本申请属于粉末注射成型领域，
涉及一种金属粉末注射成型制备高强高韧6系铝
合金的方法。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成型(MIM)是将粉末冶金与注塑成型工艺相结合的一种近净成形技
术，被广泛应用于消费电子、
汽车和国防工业等领域的零部件制造，其中钢铁和不锈钢是目
前MIM产业化最广泛和成熟的材料体系。面向航空航天、交通运输、国防军工等各类军民领
域对降低系统能耗、提高运行效能的持续追求，选用轻质高性能材料以实现装备构件轻量
化成为一种重要的解决方案，对此密度低、
机械、
导电和耐腐蚀性能突出的各类铝合金具有
显著优势。
目前亟需开发出适用于粉末注射成型工艺进行近净成形制备的高强高韧铝合金
的材料和方法，在满足减重增效要求的同时还能实现小型复杂精密部件的规模化低成本生
产；但因铝基体的高活性，
以往制造MIM铝合金产品的材料强度、
塑性均较低，
限制了其应用
的范围。
[0003] 该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，
而不必然被视
为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
[0004] 在本申请中的一些实施例中，
提供一种金属粉末注射成型制备6系铝合金的方法，
包括以下步骤：
[0005] 步骤1：
将6系铝合金粉末与粘结剂置于混炼机中混料获得喂料；
[0006] 步骤2：
将所述喂料注射成型成生坯；
[0007] 步骤3：
将所述生坯使用草酸催化脱脂，
得到棕坯；
[0008] 步骤4：
将所述棕坯使用真空脱脂烧结炉并采用惰性气体保护负压烧结；
[0009] 步骤5：
对烧结后的样品进行热处理，
得到6系铝合金产品。
[0010] 其中，
所述步骤1中，
粘结剂与6系铝合金粉末的质量比为15‑30:70‑85；
[0011] 所述步骤3中草酸催化脱脂，
进酸量1‑5g/min，进氮气量20‑150L/min，脱脂温度
130‑140℃，
脱脂时间5‑9h。
[0012] 在本申请的一些实施例中，
所述步骤1中，混炼参数为：混炼温度180℃，混炼时间
为0 .5‑2h。
[0013] 在本申请的一些实施例中，
所述步骤2中，注射成型的参数为：注射温度170‑180
℃，注射压力20‑140MPa，模具温度60‑90℃。
[0014] 在本申请的一些实施例中，
草酸脱脂催化之前，用惰性气体清洗草酸炉，消除残留
的氧气，
优选氮气。
[0015] 在本申请的一些实施例中，
所述步骤4中，所述烧结为负压烧结，烧结参数为：烧结
温度600‑645℃，
惰性气体分压5‑30Pa。
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[0016]
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在本申请的一些实施例中，所述步骤4中，具体的烧结过程为：
[0017]
(1)从室温以4℃/min的速度加热至300℃，保持2小时，(2)从300℃以3℃/min的速
度加热至450℃，保持1小时，(3)从450℃以3℃/m

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