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CN111168054A - 一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法 - Google Patents

一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法 Download PDF

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CN111168054A CN201911365008.7A CN201911365008A CN111168054A CN 111168054 A CN111168054 A CN 111168054A CN 201911365008 A CN201911365008 A CN 201911365008A CN 111168054 A CN111168054 A CN 111168054A
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Abstract

本发明公开了一种高强铝合金3D打印专用无钪Al‑Mg‑Mn合金粉末及其制备方法，包括，合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al；其中，以3D打印专用无钪Al‑Mg‑Mn合金粉末质量为百分百计，所述合金元素Mg为5.5～9％、所述合金元素Mn为1.5～2.5％、所述合金元素Zr为0.2～1.2％、所述合金元素Ni为0.2～0.45％、所述合金元素Fe为0.1～0.35％、所述合金元素Mo为0.1～0.40％，余量为合金元素Al。本发明用廉价元素替代元素Sc，开发出3D打印Al‑Mg‑M(M是低廉元素)合金粉末，且其打印件力学性能与含钪铝合金打印性能相当，成本降低40％，在实现打印件优异力学性能的同时，成本更低，适于产业化应用。

Description

一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备 方法
技术领域
本发明属于增材制造3D打印材料领域，具体涉及到一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末及其制备方法。
背景技术
近年来，由于航空航天、轨道交通等高端装备对轻量化、高性能制品的重要需求，使得3D打印(也称增材制造)复杂轻量化铝合金构件的需求也越来越受到重视：第一，轻量化的要求，传统简单形状零件进行拓扑结构优化后变成复杂形状零件，而3D打印解决复杂结构件制造的重要方法；第二，细晶强化的要求，晶粒细化是提升铝合金制品力学性能的重要方式，但传统铸造、塑性加工的铝合金晶粒细化程度有限，而3D打印的快速冷却作用恰好可以实现细晶化。学术界和工业界很容易想到将传统铸锻牌号铝合金，成分不变地制成粉末，直接用于3D打印，但面临以下难题：第一，传统牌号铝合金如2系到7系铝合金气雾化粉末的3D打印开裂严重，性能差；第二，目前传统牌号的铝合金仅有4系的铸造AlSi合金适合3D打印，但是其力学性能并不高(拉伸＜400MPa，延伸率＜6.5％)。
目前，相关文献和专利报道了Al-Mg-Sc的3D打印高强铝合金，但是，此合金中钪(Sc)的含量一般超过0.6wt％，然而金属钪是黄金价格的5倍，且钪是我国稀缺资源、战略资源，在地壳里的含量极少，因此，3D打印高强度Al-Mg-Sc合金价格昂贵，限制了3D打印技术往民用工业中的推广。
因此，本领域亟需一种适用于3D打印高强度的合金，在实现打印件优异力学性能的同时，成本更低，适于产业化应用。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有3D打印高强铝合金技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，包括，合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al；其中，以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，所述合金元素Mg为5.5～9％、所述合金元素Mn为1.5～2.5％、所述合金元素Zr为0.2～1.2％、所述合金元素Ni为0.2～0.45％、所述合金元素Fe为0.1～0.35％、所述合金元素Mo为0.1～0.40％，余量为合金元素Al。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，所述合金粉末中合金元素Mg与合金元素Mn质量比为2.8～3.8。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，合金元素Zr的质量分数为0.5～1.2％。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，合金元素Fe的质量分数为0.23～0.35％。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，所述合金粉末中合金元素Mn与合金元素Zr质量比为4～10。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中，还包括杂质，所述杂质总质量分数不超过0.1％。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中，以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，所述合金元素Mg为8.5％、所述合金元素Mn为2.3％、所述合金元素Zr为1.1％、所述合金元素Ni为0.4％、所述合金元素Fe为0.33％、所述合金元素Mo为0.34％，余量为合金元素Al。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的一种优选方案，其中：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其粒度范围10～50μm。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的制备方法，包括，原料熔炼：将高纯Mg锭、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Mo中间合金和高纯Al锭按质量分数比配料添加到真空感应炉中，熔炼温度800℃、保温30min；雾化制粉：将所述熔炼后的预合金金属转入雾化罐内，利用氦气进行雾化制粉，气体压力为2～4MPa，气体流量为2～4mL/min；粉末筛分：对雾化处理后的预合金金属粉进行过目筛分处理，采用配套250目筛网的气流筛，留用过250目的细粉进行3D打印；保温干燥：将筛分后的粉末置入真空干燥箱，干燥温度温度为90℃，干燥时间时间为10h，即得所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末。
作为本发明所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末制备方法的一种优选方案，其中：所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，包括，合金元素Mg为5.5～9％、合金元素Mn为1.5～2.5％、合金元素Zr为0.2～1.2％、合金元素Ni为0.2～0.45％、合金元素Fe为0.1～0.35％、合金元素Mo为0.1～0.40％，余量为合金元素Al。
本发明有益效果：
(1)本发明提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，用廉价元素替代元素Sc，开发出3D打印Al-Mg-M(M是低廉元素)合金粉末，且其打印件力学性能与含钪铝合金打印性能相当，成本降低40％，在实现打印件优异力学性能的同时，成本更低，适于产业化应用。
(2)本发明提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其打印件组织细小均匀、无裂纹、致密度高、表现出优异力学性能，超过了同类价格产品的力学性能的30％。
(3)本发明提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末制备方法，颠覆了学术及工业界对铝合金材料的认识，由于本发明的Al-Mg-Mn合金中有大量非平衡相，采用富含Mn的非平衡相进行固溶强化，采用非平衡的细小的Al6Mn纳米颗粒强化，制得一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，丰富了非平衡物理冶金科学规律。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金粉末腐蚀后金相图。
图2为本发明实施例1中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件金相图。
图3为本发明实施例2中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件金相图。
图4为本发明实施例1中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件扫描电镜图。
图5为本发明实施例1中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件透射电镜图。
图6为本发明实施例1中3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体试样应力应变曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中用到的原料：99.96％高纯Mg锭、Al-10wt.％Mn中间合金、Al-5wt.％Zr中间合金、Al-10wt.％Ni中间合金、Al-10wt.％Fe中间合金、Al-5wt.％Mo中间合金和99.996％高纯Al锭。
实施例1
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：5.5％、Mn：1.5％、Zr：0.5％、Ni：0.2％、Fe：0.23％、Mo：0.13％，余量为合金元素Al。
(2)上述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末制备方法如下：
原料熔炼：将高纯Mg锭、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Mo中间合金和高纯Al锭按质量分数比配料添加到真空感应炉中，熔炼温度800℃、保温30min；
雾化制粉：将所述熔炼后的预合金金属转入雾化罐内，利用氦气进行雾化制粉，气体压力为2～4MPa，气体流量为2～4mL/min；
粉末筛分：对雾化处理后的预合金金属粉进行过目筛分处理，采用配套250目筛网的气流筛，留用过250目的细粉进行3D打印；
保温干燥：将筛分后的粉末置入真空干燥箱，干燥温度温度为90℃，干燥时间时间为10h，即得所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末。
(3)在能量密度为70J/mm3参数下进行激光3D打印，打印出70mm×10mm×10mm的长条块状试样，无热处理，基于GB/T 228.1-2010检测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
(4)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金粉末腐蚀后金相图见图1，从图1中可以看出，气雾化的原始粉末致密、空心粉含量低且组织细密。
(5)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件金相图见图2，从图2中可以看出，可以看出内部无裂纹，且致密。
(6)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件扫描电镜图，见图4，可以看出，晶粒十分细小，基于细晶强化原理可得，细晶组织特征的打印件强度较高。
(7)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件透射电镜图，见图5，可以看出内部形成纳米胞晶和亚微米柱状晶，多尺度晶粒共同存在，协同强化。
(8)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体试样应力应变曲线图，见图6，可以看出，相较成熟的AlSi10Mg体系，该合金体系打印态抗拉强度及断裂延伸率均较优异。
实施例2
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：6.0％、Mn：1.7％、Zr：0.7％、Ni：0.25％、Fe：0.25％、Mo：0.17％，余量为合金元素Al。
(2)将所述化学成分的合金经雾化制粉后得到打印用粉末，其具体方式如实施例1中(2)所示。
(3)经过激光3D打印，无热处理，其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
(4)3D打印高强度Al-Mg-Mn合金具体零部件金相图见图3，可以看出，可以看出内部无裂纹。
实施例3
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：7.5％、Mn：1.9％、Zr：0.9％、Ni：0.3％、Fe：0.29％、Mo：0.22％，余量为合金元素Al，余量为合金元素Al。
(2)将所述化学成分的合金经雾化制粉后得到打印用粉末，其具体方式如实施例1中(2)所示。
(3)经过激光3D打印，无热处理，其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
实施例4
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：8.0％、Mn：2.1％、Zr：1.0％、Ni：0.35％、Fe：0.31％、Mo：0.28％，余量为合金元素Al。
(2)将所述化学成分的合金经雾化制粉后得到打印用粉末，其具体方式如实施例1中(2)所示。
(3)经过激光3D打印，无热处理，其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
实施例5
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：8.5％、Mn：2.3％、Zr：1.1％、Ni：0.4％、Fe：0.33％、Mo：0.34％，余量为合金元素Al。
(2)将所述化学成分的合金经雾化制粉后得到打印用粉末，其具体方式如实施例1中(2)所示。
(3)经过激光3D打印，无热处理，其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
实施例6
(1)3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末化学成分为(以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，下同)：Mg：9％、Mn：2.5％、Zr：1.2％、Ni：0.45％、Fe：0.35％、Mo：0.4％，余量为合金元素Al。
(2)将所述化学成分的合金经雾化制粉后得到打印用粉末，其具体方式如实施例1中(2)所示。
(3)经过激光3D打印，无热处理，其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表1。
表1实施例1～6中制得的合金力学性能
拉伸强度(Mpa) 断裂延伸率(％) 显微硬度(HV0.2)
实施例1 454 10 156
实施例2 447 10 158
实施例3 459 11 161
实施例4 465 12 168
实施例5 474 10 175
实施例6 455 10 162
从表1可以看出，本发明中的合金体系在无热处理态下，仅打印态的综合力学性能(抗拉强度、断裂延伸率和显微硬度)均优于现如今较为成熟的激光增材制造铝合金体系。对比其它高强增材制造铝合金体系，本发明的合金体系具有高性能低成本的技术优势。
对照例1
将实施例5中Mg的含量调整为4wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
对照例2
将实施例5中Mg的含量调整为11wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
对照例3
将实施例5中的Mn含量调整为0.9wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
对照例4
将实施例5中的Mn含量调整为3.5wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
对照例5
将实施例5中的Zr含量调整为0.1wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
对照例6
将实施例5中的Zr含量调整为1.5wt％，其余制备条件均与实施例5相同，测得其拉伸强度、断裂延伸率、显微硬度具体数据见表2。
表2对比例合金力学性能
拉伸强度(Mpa) 延伸率(％) 硬度(HV0.2)
对比例1 344 4 105
对比例2 395 6 118
对比例3 365 5 109
对比例4 377 5 107
对比例5 401 6 129
对比例6 425 8 136
从表2可以看出，通过调节粉末成分中的微量合金元素含量，可达到综合力学性能的提升，为不同力学性能范围的零部件提供了成分选择。本发明优选实施例5中的条件，其力学性能最佳。
本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，并不是简单将传统合金减到移植到3D打印中，而是考虑到了阻止裂纹、固溶强化、超饱和强化、层错强化、纳米析出强化等多种因素而设计。Mg作为合金主元，打印过程中能超饱和固溶到FCC铝的晶格中，起到固溶强化作用。本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末中Mn元素的作用：第一，大部分Mn溶入Al的晶格中，形成超饱和固溶强化；第二，其余Mn形成Al6Mn细小强化相，细化晶粒，防止热裂。第三，提高合金熔池的流动性，提高致密度。
本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末中Zr元素的作用：加入0.2～0.6％的Zr元素，抑制晶粒长大作用，形成的AlZr粒子起到纳米析出强化。本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末中Ni元素的作用：加入0.2～0.45％的Ni，固溶到FCC铝晶格中，提高合金的抗热裂性，提高合金的高温强度。但Ni元素含量如果超过0.5％，会逐渐影响合金凝固特性，流动性会逐渐降低，孔隙增加。
本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末中Fe元素的作用：加入0.1～0.35％的Fe，主要是为了吸收合金中的杂质元素，从而将有害的杂质与Fe化合形成材料内部的增强相，同时提高合金的热稳定性。但Fe元素含量如果超过0.4％，打印件的硬度逐渐增加，残余应力逐渐增大。本发明高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末中Mo元素的作用：Mo形成AlMo化合物，起到纳米析出强化的作用。但Mo含量超过0.4％，会引起铝合金表面光洁度和表面质量，以及残余应力增加。
发明人研究发现，控制Mg/Mn的比值对于能否制备出无裂纹和高强度铝合金极为关键，应控制在2.2≤Mg/Mn≤6。Mg和Mn都有固溶强化作用，但另一部分部分Mn起到Al6Mn化合物析出强化作用。Mg/Mn比值控制十分关键，只有控制在2.2≤Mg/Mn≤6范围内，才能保证一方面晶粒细化、纳米强化，另一方面保证合金不开裂。可以打印出拉伸强度≥460MPa，平均硬度≥150HV0.2以上，延伸率≥10％的铝合金零件。发明人采用相同的制备方法，如果Mg/Mn比值＞6，会造成Mn的全部固溶，造成Al6Mn析出相含量非常少，导致打印件的力学性能下降，甚至低于400MPa。采用相同的制备方法，如果Mg/Mn比值＜2.2，会造成Mn与Al大量形成A6Mn化合物，导致打印件形成裂纹，性能急剧恶化。
发明人进一步研究发现，控制Mn/Zr的比值对于打印件的拉伸强度和耐高温性能影响较大，应控制在4≤Mn/Zr≤10，才能保证合金兼具高的拉伸强度、高的耐高温稳定性。可以打印出拉伸强度≥470MPa，平均硬度≥160HV0.2以上，延伸率≥10％的铝合金零件。采用相同的制备方法，如果Mn/Zr比值＞10，可造成合金中Zr的固溶，导致Al3Zr析出粒子数量减少，造成打印件的力学性能下降，综合性能恶化。采用相同的制备方法，如果Mn/Zr比值＜4，Zr可抑制Mn的固溶，导致打印件耐高温稳定性下降，同时Al3Zr粒子沿晶界析出，打印件得延伸率逐渐降低。
综上，本发明提供一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，用廉价元素替代元素Sc，开发出3D打印Al-Mg-M(M是低廉元素)合金粉末，且其打印件力学性能与含钪铝合金打印性能相当，成本降低40％，在实现打印件优异力学性能的同时，成本更低，适于产业化应用。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：包括，
合金元素Mg、合金元素Mn、合金元素Zr、合金元素Ni、合金元素Fe、合金元素Mo和合金元素Al；其中，
以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，所述合金元素Mg为5.5～9％、所述合金元素Mn为1.5～2.5％、所述合金元素Zr为0.2～1.2％、所述合金元素Ni为0.2～0.45％、所述合金元素Fe为0.1～0.35％、所述合金元素Mo为0.1～0.40％，余量为合金元素Al。
2.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，所述合金粉末中合金元素Mg与合金元素Mn质量比为2.8～3.8。
3.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，合金元素Zr的质量分数为0.5～1.2％。
4.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，合金元素Fe的质量分数为0.23～0.35％。
5.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述无钪Al-Mg-Mn合金粉末中，其中，所述合金粉末中合金元素Mn与合金元素Zr质量比为4～10。
6.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中，还包括杂质，所述杂质总质量分数不超过0.1％。
7.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中，以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，所述合金元素Mg为8.5％、所述合金元素Mn为2.3％、所述合金元素Zr为1.1％、所述合金元素Ni为0.4％、所述合金元素Fe为0.33％、所述合金元素Mo为0.34％，余量为合金元素Al。
8.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其特征在于：所述3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其粒度范围10～50μm。
9.一种如权利要求1～8中任一所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的制备方法，其特征在于：包括，
原料熔炼：将高纯Mg锭、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Mo中间合金和高纯Al锭按质量分数比配料添加到真空感应炉中，熔炼温度800℃、保温30min；
雾化制粉：将所述熔炼后的预合金金属转入雾化罐内，利用氦气进行雾化制粉，气体压力为2～4MPa，气体流量为2～4mL/min；
粉末筛分：对雾化处理后的预合金金属粉进行过目筛分处理，采用配套250目筛网的气流筛，留用过250目的细粉进行3D打印；
保温干燥：将筛分后的粉末置入真空干燥箱，干燥温度温度为90℃，干燥时间时间为10h，即得所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末。
10.如权利要求1所述的高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末的制备方法，其特征在于：所述高强铝合金3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末，其中以3D打印专用无钪Al-Mg-Mn合金粉末质量为百分百计，包括，合金元素Mg为5.5～9％、合金元素Mn为1.5～2.5％、合金元素Zr为0.2～1.2％、合金元素Ni为0.2～0.45％、合金元素Fe为0.1～0.35％、合金元素Mo为0.1～0.40％，余量为合金元素Al。
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