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龙图腾网获悉安徽工程大学申请的专利一种铝合金成分设计方法及铝合金、铝合金结构件获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117144207B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310983382.3，技术领域涉及：C22C21/08；该发明授权一种铝合金成分设计方法及铝合金、铝合金结构件是由龙建周;李钦润;商莉设计研发完成，并于2023-08-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种铝合金成分设计方法及铝合金、铝合金结构件在说明书摘要公布了：本发明公开了一种铝合金及其设计方法，S1、预设Mg元素添加量，采用非平衡分配系数代替平衡分配系数，获得改进的Scheil公式，绘制T‑fs曲线；根据绘制的T‑fs曲线计算铝合金的开裂倾向指数；S2、计算不同Si添加量时铝合金混合非平衡分配系数，采用混合非平衡分配系数代替平衡分配系数，获得改进的Scheil公式，绘制T‑fs曲线；根据绘制的T‑fs曲线计算不同Si添加量下铝合金的开裂倾向指数，确定Si元素添加量。所述铝合金按照质量百分数包括：Mg6.0‑9.0％、Si0.6‑1.5％、Zn0.1‑0.8％、Cu0.1‑0.8％、Sc0.3％‑0.5％，余量为Al和不可避免的杂质。所述铝合金能够在选区激光熔化技术中应用，以所述铝合金粉末为原料，经选区激光熔化技术能够制备得到铝合金结构件兼具高强度和高塑性。

本发明授权一种铝合金成分设计方法及铝合金、铝合金结构件在权利要求书中公布了：1.一种铝合金成分设计方法，其特征在于，所述铝合金为选区激光熔化用铝合金包括:Al、Mg、Si、Zn、Cu、Sc，其中Mg6.0-9.0％； 其成分设计方法包括： S1、预设Mg元素添加量，采用非平衡分配系数代替平衡分配系数，获得改进的Scheil公式，绘制T-fs曲线；根据绘制的T-fs曲线计算铝合金的开裂倾向指数； S1具体包括： S101：预设Mg元素添加量，确定铝合金成型凝固过程中，凝固界面前沿移动速度v； S102：确定Mg原子在液态Al熔体中移动速度vD，计算方法如公式1 其中DL为金属原子在液态Al熔体中的扩散速度，W为凝固界面前沿的宽度； S103：按照公式2计算成型凝固过程中Mg原子的非平衡分配系数knon-Mg； 其中keq-Mg为Mg原子的平衡分配系数； S104：利用非平衡分配系数knon-Mg代替平衡分配系数keq-Mg，获得改进的scheil公式3 S105：根据改进的Scheil公式，绘制T-fs曲线； S106：由T-fs曲线末端的斜率，计算预设Mg元素添加量下材料的开裂倾向指数Φ，计算方法如公式4所示 其中，Δfs为T-fs曲线末段区间内固相体积百分数变化量，Δk为该末段区间内T-fs曲线斜率变化的绝对值； S107：若开裂倾向指数Φ小于临界数值时Φc，则该Mg元素添加量不会引起凝固热裂纹，选定Mg元素添加量为该预设添加量；若开裂倾向指数Φ大于临界数值时Φc，通过添加Si元素，降低材料的开裂倾向，抑制凝固热裂纹； S2、计算不同Si添加量时铝合金混合非平衡分配系数，采用混合非平衡分配系数代替平衡分配系数，获得改进的Scheil公式，绘制T-fs曲线；根据绘制的T-fs曲线计算不同Si添加量下铝合金的开裂倾向指数，确定Si元素添加量； S2具体包括： S201：确定Si原子在液态Al熔体中的移动速度vD，计算方法如公式1； S202：参照公式2计算成型凝固过程中Si原子的非平衡分配系数knon-Si，公式2中的keq-Mg适应地替换为keq-Si，keq-Si为Si原子的平衡分配系数； S203：根据Mg、Si的非平衡分配系数，计算混合非平衡分配系数knon-mix，计算方法如公式5 S204：利用混合非平衡分配系数knon-mix代替平衡分配系数keq，获得改进的scheil公式，如公式6； S205：根据改进的Scheil公式，绘制T-fs曲线； S206：由T-fs曲线末段的斜率，计算材料的开裂倾向指数Φ，计算方法如公式4； S207：在开裂倾向指数Φ≤Φc前提下，选择最小Si添加量，即为该Mg添加量对应的Si元素添加量； 以上公式3和公式6中，Tm为合金对应的纯金属的熔点，TL为合金的液相线温度。

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