CN114728340B

CN114728340B - 制造铝合金零件的方法

Info

Publication number: CN114728340B
Application number: CN202080079963.9A
Authority: CN
Inventors: B·谢哈布; J·阿尔腾贝伦德; R·沙哈尼
Original assignee: C Tec Constellium Technology Center SAS
Current assignee: C Tec Constellium Technology Center SAS
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2024-06-11
Anticipated expiration: 2040-11-18
Also published as: ES2975493T3; CN114728340A; FR3103123B1; EP4061563B1; FR3103123A1; WO2021099735A1; EP4061563A1; US20220389543A1

Abstract

制造零件(20)的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续的金属层(20₁……20_n)，每一层通过沉积填充金属(15，25)形成，对所述填充金属进行能量供应以便熔化并通过固化构成所述层，所述方法的特征在于填充金属(15，25)为包括以下合金元素(重量％)的铝合金：Mg：2.0％‑5.0％；Zr：0.5％‑1.0％；Fe：0.6％‑3.0％；任选地Zn：≤0.5％；任选地Cu：≤0.5％；其他合金元素，总计≤4.0％，并且各自≤1.0％；杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；余量铝。

Description

制造铝合金零件的方法

技术领域

本发明的技术领域是使用增材制造(fabrication additive)技术制造铝合金零件的方法。

现有技术

自20世纪80年代以来，增材制造技术得到了发展。它们包括通过添加材料来形成零件，这与旨在移除材料的机械加工技术相反。增材制造以前局限于原型制作(prototypage)，现在则可用于大规模生产工业产品，包括金属零件。

术语“增材制造”根据法国标准XP E67-001被定义为“通过添加材料由数字对象逐层制造物理对象的一组方法”。标准ASTM F2792(2012年1月)也定义了增材制造。标准ISO/ASTM 17296-1中也定义并描述了各种增材制造方式。文献WO 2015006447中记载了使用增材制造来制备具有低孔隙率的铝制零件。通常通过施加所谓的填充材料，然后使用诸如激光束、电子束、等离子炬或电弧之类的能量源熔化或烧结填充材料来施加连续层。无论应用何种增材制造方式，增加的每一层的厚度均为约几十或几百微米。

也可使用其他增材制造方法。以非限制性的方式，可列举呈粉末形式的填充材料的熔化或烧结。这可包括激光熔化或烧结。专利申请US20170016096记载了一种通过使粉末暴露于电子束或激光束类型的能量而获得的局部熔化零件制造方法，所述方法也称为首字母缩写SLM，意思是“选择性激光熔化”，或“EBM”，意思是“电子束熔化”。

通过增材制造获得的铝制零件的机械性能取决于形成填充金属的合金，并且更具体地取决于其组成，以及增材制造实施之后施加的热处理。

4xxx型硅铝合金(Al-Si)任选包括Mg，目前被认为是用于SLM工艺应用的最成熟的合金。然而，这种类型的合金在阳极氧化过程中可能会出现一些问题。此外，热传导和电传导都受到限制。

文献WO2018185259描述了一种合金，旨在以粉末的形式在SLM型增材制造工艺中使用。特别地，所述合金可包含按质量计2％至7％的Mg。它还可以包含质量分数为0-1％的Zr。

文献US20180010216描述了一种合金，旨在以粉末的形式在SLM型增材制造工艺中使用。所述合金可包括质量分数为1％至10％的Mg和0.45％至3％的Zr。值得注意的是，这种合金不包括铁。

文献WO2018009359描述了粉末形式的铝合金，包括质量分数为1至10％的Mg和质量分数为0.3至3％的Zr。所述合金还可包括Fe、Cu，但这些元素以不可避免的杂质形式存在，其含量小于500ppm。

发明人已经确定了一种合金组合物，该组合物用于增材制造工艺时可以获得这样的零件，其结合了良好机械性能，特别是断裂伸长率和屈服强度之间的良好折衷。

发明内容

本发明的第一主题是制造零件的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续的金属层，每一层通过沉积填充金属形成，对所述填充金属进行能量供应以便熔化并通过固化构成所述层，所述方法的特征在于填充金属为铝合金，所述铝合金包括以下合金元素(重量％)：

-Mg：2.0％-5.0％；

-Zr：0.5％-1.0％；

-Fe：0.6％-3.0％；

-任选地Zn：≤0.5％；

-任选地Cu：≤0.5％；

-其他合金元素总计≤4.0％，优选≤2.0％，并且各自≤1.0％，优选≤0.5％；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

-余量铝。

在所述其他合金元素中，可列举例如Cr、V、Ti、Mo、Ni、W、Nb、Ta、Sc、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Mn、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Si、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物(mischmétal)。每种其他合金元素的质量分数，单独计算，可小于或等于1.0％、或500ppm、或300ppm、或200ppm、或100ppm。

以本领域技术人员已知的方式，稀土金属混合物的组成通常为约45至50％的铈、25％的镧、15至20％的钕和5％镨。

所述合金可以是这样的，即它不包括Sc，除了任选地处于杂质状态的Sc之外。当所述合金包含Sc时，Sc的质量分数优选严格小于500ppm。

所述合金可以是这样的，即它不包含Mn，除了任选地处于杂质状态的Mn之外。当所述合金包含Mn时，Mn的质量分数优选严格小于500ppm。

所述合金可以是这样的，即它不包含Si，除了任选地处于杂质状态的Si之外。当所述合金包含Si时，Si的质量分数优选小于0.2％，优先小于0.15％。

根据本发明的一个变型方案，所述合金不是根据铝业协会分类的AA6xxx型合金。

所述方法可包括以下特征，这些特征可单独地选取或根据技术可行的组合选取：

-Mg：2.0％-3.5％且优选Mg：2.0％-3.0％；

-Zr：0.6％-1.0％且优选0.7％-0.95％；

-Fe：0.8％-1.5％。

每一层可特别地描绘出由数字模型定义的图案。

所述方法可包括在形成层之后施加至少一种热处理。热处理可以是或可包括应力消除、回火(revenu)或退火，能够在优选200℃至500℃的温度下进行。它还可以包括固溶热处理和淬火。它还可以包括热等静压。

根据一个有利的实施方案，所述方法不包括在形成层之后的淬火型热处理。因此，优选地，所述方法不包括固溶热处理然后淬火的步骤。

根据另一个实施方案，填充金属呈粉末形式，其暴露于光束或带电颗粒会导致局部熔化，然后固化，从而形成固体层。根据另一个实施方案，填充金属由填充丝(fil d’apport)获得，其暴露于热源例如电弧会导致局部熔化，随后固化，从而形成固体层。

本发明的第二主题是一种金属零件，在应用根据本发明第一主题的方法后获得。

本发明的第三主题是材料，特别是粉末或丝材形式的材料，旨在用作增材制造方法的填充材料，其特征在于其由铝合金形成，所述铝合金包括以下合金元素(以重量计)：

-Mg：2.0％-5.0％；

-Zr：0.5％-1.0％；

-Fe：0.6％-3.0％；

-任选地Zn：≤0.5％；

-任选地Cu：≤0.5％；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

-余量铝。

形成填充材料的铝合金可以具有针对本发明的第一主题而描述的任意一个特征。

填充材料可以粉末形式呈现。粉末可以是这样的：构成粉末的至少80％的颗粒的尺寸在以下范围内：5μm至100μm，优选5至25μm，或20至60μm。

当填充材料以丝材形式呈现时，丝材的直径可以特别地为0.5mm至3mm，并且优选地为0.5mm至2mm，并且更优选地为1mm至2mm。

其他优点和特征将从下文对本发明的具体实施方案的描述中更加清楚地呈现，这些实施方案以非限制性实例的方式给出并在下面列出的图中表示。

附图说明

[图1]图1为描绘SLM型增材制造方法的示意图。

[图2]图2图解说明了液相线温度根据锆的质量分数的变化。

[图3]图3是用于进行拉伸测试的测试样品几何形状，该测试样品从第一测试零件获得。

[图4]图4表示对用本发明的合金制备的测试样品和用对照合金制备的对照样品进行的拉伸试验的结果。

[图5]图5表示第二测试零件的截面。

[图6]图6示出了抛光后第二测试零件的截面图像，这些图像用于量化孔隙率水平。

[图7A]图7A是在电抛光之前在第三测试零件上制作的三维表面轮廓。

[图7B]图7B是在电抛光之后在第三测试零件上制作的三维表面轮廓。

[图8]图8是图解说明WAAM型增材制造工艺的示意图。

具体实施方式

在本说明书中，除非另有说明，否则：

-根据铝业协会(The Aluminum Association)的命名规则命名铝合金；

-化学元素的含量指定为％并且表示质量分数。符号x％-y％表示大于或等于x％且小于或等于y％。

杂质表示非故意地存在于合金中的化学元素。

图1示意性地表示选择性激光熔化(SLM)增材制造方法的操作。以粉末形式呈现的填充金属15置于在支撑件10上。能量源，此处是激光源11，发射激光束12。激光源通过光学系统13与填充材料耦合，其移动根据数字模型M确定。激光束12沿着传播轴Z传播，并且跟随沿着平面XY的移动，描绘出依赖于数字模型的图案。该平面例如垂直于传播轴Z。激光束12与粉末15的相互作用引起后者的选择性熔化，然后固化，从而导致形成层20₁……20_n。当一层已经形成时，将其用填充金属粉末15覆盖，并且形成另一层，叠置在先前制备的层上。形成层的粉末的厚度可为例如10至200μm。

所述粉末可具有至少一个以下特征：

-平均粒度为5至100μm，优选5至25μm，或20至60μm。给出的值表示至少80％的颗粒的平均尺寸在指定范围内；

-球形。粉末的球形度可例如使用形态粒度仪测定。

-良好的可铸性。粉末的可铸性可例如根据标准ASTM B213或标准ISO 4490:2018测定。根据标准ISO 4490:2018，流动时间优选小于50秒。

-低孔隙率，优选0至5体积％，更优选0至2体积％，甚至更优选0至1体积％。特别地，孔隙率可通过光学显微照片图像分析或通过氦比重瓶法(参见标准ASTM B923)测定。

-不存在或少量存在(小于10体积％、优选小于5体积％)的小颗粒(粉末平均尺寸的1％至20％)，所谓的卫星颗粒(satellite)，其附着在较大的颗粒上。

这种粉末特别适用于SLM型工艺的实施。这样的工艺可以以合理的成本平行地制造多个整体零件。

发明人实施了SLM型增材制造工艺来制备零件，例如旨在用于车辆或航空器的零件。特别地，这些零件必须具有良好的机械性能，特别是从屈服强度或断裂伸长率的角度来看。它们还必须对开裂具有低敏感性。

然而，发明人观察到，由于突然的温度变化，施加淬火类型的热处理可引起零件变形。由于零件的尺寸较大，因此其变形通常更为明显。然而，增材制造方法的优点恰恰在于获得这样一种零件，其在制造后的形状是确定的(définitive)或几乎确定(quasi-définitive)的。因此，避免了由热处理引起的明显变形的发生。几乎确定的，应理解为是指可在零件制造后对其进行精加工：除了精加工之外，通过增材制造的零件根据其确定的形状延伸。

在已经观察到上述现象的情况下，发明人寻找到一种合金组合物，其形成增材制造方法的填充材料，使得可获得可接受的机械性能，而无需在形成层之后应用易于引起变形的热处理。特别地，目的是避免会导致突然的温度变化的热处理。因此，本发明使得可以通过增材制造获得这样一种零件，其机械性能是令人满意的，特别是在拉伸机械性能(屈服强度、断裂伸长率)以及开裂敏感性。此外，实施所述方法得到的零件与电化学表面处理(例如阳极氧化型或电抛光型)相适应。

根据所选的增材制造方法的类型，填充材料可以丝材或粉末的形式呈现。

合金的组成还必须与增材制造工艺的特性相适应。特别地，这包括具有可能的最低液相线温度，以限制合金中存在的元素特别是镁的蒸发。

Mg的质量分数为2.0％至5.0％可以获得令人满意的机械性能。优选地，Mg的质量分数小于3.5％或3.0％，以限制晶内腐蚀的风险，特别是制造的零件在60℃至200℃的温度下暴露的期间。因此，为了获得良好的耐腐蚀性，Mg的质量分数优选为2.0％至3.5％，最佳范围为2.0％至3.0％。低于2.0％，则认为机械性能不足：实际上，低于2.0％，则认为开裂风险增加，特别是在固化结束时。因此，优化Mg的质量分数以获得机械性能，同时限制与腐蚀相关的风险。

此外，本申请发明人观察到，Zr小的质量分数，0.5％至1.0％且优选0.7％至0.95％，使得可以获得令人满意的拉伸机械性能，特别是断裂伸长率。此外，Zr的存在，外加热处理，由于Al₃Zr析出物的形成，使得可以改善屈服强度。Zr的这种质量分数使得可以维持相对低的液相线温度，低于1000℃。当所述合金经受大于或等于其液相线温度的温度时，这使得可以限制挥发性元素例如Mg的蒸发。特别地，这包括：

-制备粉末的步骤，在此期间合金已经雾化，以形成液态合金液滴。后者旨在固化以形成粉末；

-制造过程本身的实施，在此期间合金在暴露于入射激光束的作用下局部熔化。

因此，Zr的质量分数足以改善机械性能，同时提供足够低的液相线温度。这使得可以限制制造粉末或实施增材制造工艺的温度。

图2表示包含3.0％Mg和1.0％Fe的铝合金的液相线温度(℃)根据Zr的质量分数(％)的变化。该曲线是借助FactSage 7.1软件使用与该软件一起提供的VLAB数据库获得的。这表明小于1.0％的Zr含量使得可以维持液相线温度小于或等于1000℃。

所述合金还包括质量分数为0.6％至3.0％且优选为0.8％至1.5％的Fe。这样的质量分数可以获得良好的抗裂性。Fe的存在还可以提高屈服强度。

任选地，所述合金可以包括Zn，其质量分数小于或等于0.5％。这可以提高耐腐蚀性。

任选地，所述合金可以包括Cu，其质量分数小于或等于0.5％。这可以提高耐腐蚀性。

所述合金可以包括Zn和Cu，则累计质量分数小于或等于0.5％。

铝合金还可以包括其他合金元素，例如Cr、V、Ti、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Sc、Zn、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Si、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物，累计质量分数小于或等于4.0％，优选小于或等于2.0％。每种其他合金元素的质量分数分别为小于或等于1.0％，优选小于或等于0.5％。

在上面列出的合金元素中，优选所述合金不包含Sc或Mn，或者其具有低质量分数的Sc或Mn，优选小于200ppm或100ppm，或者处于杂质状态，即，没有主动添加。

除了良好的机械性能外，上述合金还具有以下优点：

-能够不含稀有材料(例如Sc或稀土)的组合物；

-良好的耐腐蚀性：实际上，由包括低含量的过渡金属(在这种情况下Zr和Fe)的合金快速固化并形成的微观结构被认为具有良好耐腐蚀性。一个可能的原因是不存在本领域技术人员通常称为“粗颗粒”的大颗粒；

-通过不存在Si或少量Si，以及合金快速固化后形成的微观结构的精细度，与电化学表面处理工艺特别是阳极氧化的良好相容性。

此外，上述合金具有良好的机械性能，无需应用制造后的热处理。如下文所述，在实验实施例中，应用热处理，例如回火或退火，使得是在牺牲断裂伸长率的情况下来提高屈服强度的。

实验实施例

第一批测试使用这样一种合金进行，其组成除了Al之外还包括：Mg：2.7％；Zr：0.76％；Fe：1.0％；杂质：<0.05％，其中累计杂质<0.15％。这种合金的液相线温度估计为897℃。作为比较，如WO2018009359中所述的Al型合金；镁：3.66％；Zr：1.5％，液相线温度为994℃。

测试零件通过SLM制备，使用EOS 290SLM型机器(供应商EOS)。激光功率为370W。扫描速率为1250mm/s。

两条相邻扫描线之间的偏差，通常称为“影线距离(hatch distance)”，为0.11mm。每个金属层的厚度为60μm。将放置有粉末的板加热至200℃。

所用粉末的粒径基本上为3μm至100μm，中位数为29μm，10％的分位数为11μm，90％的分位数为60μm。使用Nanoval雾化器在950℃的温度下和4bar的压差下由合金锭形成粉末。将雾化产生的粉末按尺寸过滤，过滤尺寸为90μm。

制备第一测试零件，其为直径为11mm且高度为46mm的圆柱体形式。对第一圆柱形测试零件进行机械加工从而获得旨在用于拉伸测试的圆柱形测试样品，其尺寸列于表1中。测试样品的几何形状如图3所示。在图3和表1中，表示测试样品中央部分的直径，M表示测试样品两端的宽度，LT表示测试样品的总长度，R表示测试样品的中央部分与端部之间的曲率半径，Lc表示测试样品中央部分的长度，并且F表示测试样品两端的长度。表1中给出的值以毫米为单位。

[表1]

根据标准NF EN ISO 6892-1(2009-10)，在环境温度下对由此获得的测试样品进行拉伸测试，以确定断裂伸长率(A％)和屈服强度Rp0.2。这些特性是与每个测试样品的总长度LT平行测量的。

表2汇总了使用测试样品(测试1、测试2、测试3和测试4)获得的拉伸测试结果。对于每个测试样品，已输入热处理，以及断裂伸长率(A％–单位％)和屈服强度(RP_0.2，单位：MPa)。在获得测试样品之前，第一测试零件在300℃下经历4h的应力消除。

机械加工出测试样品测试2、测试3和测试4的第一测试零件在400℃下进行退火，持续时间分别等于1h、4h和8h。机械加工出测试样品测试1的第一测试零件在应力消除后没有经历热处理。在400℃下的热处理的目的是通过促进Al₃Zr析出物的形成来提高屈服强度。

将获得的结果与使用AlSi10Mg型合金获得的对照结果进行比较，这些结果可在参考文献中获得，特别是可在EOS GmbH公司的网站上查阅：

https://gpiprototype.com/pdf/EOS_Aluminium_AlSi10Mg_en.pdf.

在下文的表2中，编号“ref 1”对应于不存在热处理，通常使用术语“成形态(asbuilt)”来指代。编号“ref 2”对应于在300℃下应用2h的应力消除。

[表2]

编号	制造后热处理	RP0.2(mPa)	A％(％)
				ref 1	-	240	6
ref 2	300℃–2h	230	11
				测试1	-	169	19
测试2	400℃–1h	226.5	14.5
				测试3	400℃–4h	296.5	13.2
测试4	400℃–8h	288	12.8

表2中列出的结果如图4所示。观察到，与对照值相比，测试样品具有更好的屈服强度/断裂伸长率折衷。拉伸机械性能优越。

此外，观察到，在没有热处理(“成形态”)的情况下，在第一测试零件上测得的屈服强度小于对照值。这被认为是有利的，因为不太利于出现开裂。事实上，使用较软的材料可以限制残余应力，残余应力会导致出现开裂。

观察到，获得了有利的机械性能，而无需进行固溶热处理和淬火型处理。应想到，最好避免这种处理，以避免突然的温度变化，其会导致制造的零件变形。

制备第二测试零件，采用尺寸为9mm×9mm×9mm的立方体形式。这些立方体经历蚀刻从而形成直径不同的凹槽，旨在促进热开裂。在中间厚度处形成截面，以评估裂缝处是否存在开裂以及孔隙率水平。图5示出了每个截面的几何特征。在每个截面上，进行金刚砂纸抛光，然后用金刚石膏修整至1μm。

表3表示不同立方体的制造参数(功率、影线距离、扫描速率、沉积速率，通常称为“成形速率(built rate)”)以及孔隙率(％)。后者通过使用免费软件“Image J”在抛光后分析截面的图像来评估。此外，在抛光后对每个截面进行的显微镜分析证实了裂缝处没有开裂。因此，本申请发明人提出的合金对开裂具有低敏感性。图6表示抛光后9个截面的图像。

[表3]

一个显著的结果是没有开裂，而沉积速率和扫描速率很高，并且与工业输出速率相适应。本发明使快速制造零件成为可能，而它们不会受到开裂的影响。此外，这些结果是在改变制造参数、特别是扫描速率和影线距离时观察到的。使用如上所述的合金，没有必要对实验参数进行精确调整，以确定减少开裂的最佳制造参数。

由本发明的合金获得的零件与电化学表面处理工艺(例如阳极氧化型或电抛光型)相适应。与Al-Si型合金相比，这是一个明显的优势，Al-Si型合金被认为与此类表面处理特别是与电抛光或阳极氧化几乎没有相容性。然后，根据本发明的合金能够获得具有良好修整水平的零件。

制备平行六面体形状的第三测试零件，尺寸为150mm×50mm×3mm。第三测试零件经历电抛光。使用Brukers GT3D K1光学显微镜分别在电抛光之前和之后制作3D表面轮廓。图7A和7B示出了在电抛光之前和之后分别获得的3D轮廓。每个轮廓都是沿着一个边长为4mm的正方形表面制作。特别地，表面状况通过以下参数表征：粗糙度Ra(根据标准DIN NFEN ISO 4287的平均粗糙度偏差Ra)、粗糙度Rz(根据标准DIN NF EN ISO 4287的平均轮廓高度Rz)和标准偏差σ。

下表4示出了所得到的结果：

[表4]

	Ra	Rz	σ
				电抛光前	15±3μm	82±15μm	47.9％
电抛光后	1.9±0.4μm	8.1±1.7μm	1.35％

据观察，电抛光能够明显改善表面状况。

根据一个实施方案，所述方法可包括热等静压(HIC)。特别地，HIC处理可增强伸长率特性和疲劳特性。其也可帮助减小孔隙率。热等静压可在热处理之前、之后或替代热处理而进行。有利地，热等静压在250℃至500℃且优选在300℃至450℃的温度下、在500至3000bar的压力下持续进行0.5至100小时。

根据另一个适合于结构硬化合金的实施方案，可在进行固溶热处理之后淬火并对所形成的零件回火和/或热等静压。在这种情况下，热等静压可有利地代替固溶热处理。

然而，根据本发明的方法是有利的，因为其优选不需要固溶热处理然后淬火。在某些情况下，固溶热处理可通过促进弥散相或精细金属间相的粗化而对机械强度产生负面影响。

根据一个实施方案，本发明的方法还任选地包括机械加工处理，和/或化学表面处理、电化学表面处理或机械表面处理，和/或摩擦抛光(tribofinition)。特别地，可进行这些处理以降低粗糙度和/或改善耐腐蚀性和/或改善耐疲劳裂纹引发性。

任选地，例如在增材制造之后和/或热处理之前，可进行零件的机械变形。

尽管针对SLM型增材制造方法进行了描述，但是所述方法可应用于针对现有技术提到的其他WAAM型增材制造方法。图8代表了这样一种替代方案。能量源31，此处为焊炬，形成电弧32。在该设备中，焊炬31由焊接机器人33控制。待制造的零件20放置在支撑件10上。在该实例中，所制造的零件是沿垂直于由支撑件10限定的平面XY的横轴Z延伸的一个壁。在电弧12的作用下，填充丝35熔化而形成焊缝。焊接机器人由数字模型M控制。机器人移动以便形成彼此堆叠的不同层20₁……20_n，从而形成壁20，每层对应一个焊缝。根据由数字模型M定义的图案，每个层20₁……20_n都在平面XY中延伸。

填充丝的直径优选小于3mm。它可以为0.5mm至3mm，并且优选为0.5mm至2mm，或1mm至2mm。例如其为1.2mm。

也可想到其他方法，例如且非限制性地：

-选择性激光烧结或SLS；

-直接金属激光烧结或DMLS；

-选择性热烧结或SHS；

-电子束熔化或EBM；

-激光熔化沉积；

-直接能量沉积或DED；

-直接金属沉积或DMD；

-直接激光沉积或DLD；

-激光沉积技术；

-激光工程化净成形；

-激光熔覆技术；

-激光自由成形制造技术或LFMT；

-激光金属沉积或LMD；

-冷喷涂固结或CSC；

-增材摩擦搅拌或AFS；

-场辅助烧结技术，FAST或放电等离子烧结；或

-惯性旋转摩擦焊接或IRFW。

Claims

1.制造零件(20)的方法，所述方法包括形成彼此叠置的连续的金属层(20₁……20_n)，每一层通过沉积填充金属形成，对所述填充金属进行能量供应以便熔化并通过固化构成所述层，所述方法的特征在于填充金属为铝合金，所述铝合金不包括Mn，除非处于杂质状态，且所述铝合金包括以下合金元素(重量％)：

-Mg：2.0％-5.0％；

-Zr：0.5％-1.0％；

-Fe：0.6％-3.0％；

-其他合金元素，总计≤4％，并且各自≤1.0％，所述其他合金元素选自：Cr、V、Ti、Mo、Ni、W、Nb、Ta、Sc、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Si、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

-余量铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述填充金属为铝合金，所述铝合金包括Zn：≤0.5％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述填充金属为铝合金，所述铝合金包括Cu：≤0.5％。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中Mg：2.0％-3.5％。

5.根据权利要求4所述的方法，其中Mg：2.0％-3.0％。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中Zr：0.6％-1.0％。

7.根据权利要求6所述的方法，其中Zr：0.7％-0.95％。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中Fe：0.8％-1.5％。

9.根据权利要求1或2所述的方法，不包括Sc，除非处于杂质状态。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每种其他合金元素各自的质量分数小于500ppm。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，每种其他合金元素各自的质量分数小于300ppm。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，每种其他合金元素各自的质量分数小于200ppm。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，每种其他合金元素各自的质量分数小于100ppm。

14.根据权利要求1或2所述的方法，包括在形成层(20₁……20_n)之后施加热处理。

15.根据权利要求14所述的方法，其中热处理为回火或退火。

16.根据权利要求14所述的方法，其中热处理在200℃至500℃的温度下进行。

17.根据权利要求1或2所述的方法，不包括在形成层之后的淬火型热处理。

18.根据权利要求1或2所述的方法，其中填充金属呈粉末的形式，其暴露于光束(12)或带电粒子导致局部熔化，然后固化，从而形成固体层(20₁……20_n)。

19.根据权利要求1或2所述的方法，其中填充金属由填充丝获得，其暴露于热源(22)导致局部熔化，然后固化，从而形成固体层(20₁……20_n)。

20.通过根据前述权利要求1-19中任一项所述的方法获得的金属零件，其中所述其他合金元素选自：Cr、V、Mo、Ni、W、Nb、Ta、Sc、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Si、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物。

21.粉末，旨在用作增材制造方法的填充材料，其特征在于，其由铝合金构成，所述铝合金不包括Mn，除非处于杂质状态，且所述铝合金包括以下合金元素(重量％)：

-Mg：2.0％-5.0％；

-Zr：0.5％-1.0％；

-Fe：0.6％-3.0％；

-其他合金元素，总计≤4.0％，并且各自≤1.0％，所述其他合金元素选自：Cr、V、Mo、Ni、W、Nb、Ta、Sc、Hf、Nd、Ce、Co、La、Ag、Li、Y、Yb、Er、Sn、In、Si、Sb、Sr、Ba、Bi、Ca、P、B和/或稀土金属混合物；

-杂质：各自<0.05％，且总计<0.15％；

-余量铝。

22.根据权利要求21所述的粉末，其特征在于，其由铝合金构成，所述铝合金包括Zn：≤0.5％。

23.根据权利要求21所述的粉末，其特征在于，其由铝合金构成，所述铝合金包括Cu：≤0.5％。

24.根据权利要求21所述的粉末，其为这样的粉末：至少80％的构成所述粉末的颗粒的平均尺寸在以下范围内：5μm至100μm。

25.根据权利要求24所述的粉末，其为这样的粉末：至少80％的构成所述粉末的颗粒的平均尺寸在以下范围内：5至25μm。

26.根据权利要求24所述的粉末，其为这样的粉末：至少80％的构成所述粉末的颗粒的平均尺寸在以下范围内：20至60μm。