激光選區(qū)熔化成形Ti6Al4V合金的各向異性研究.pdf

1、基于粉末床鋪粉的激光選區(qū)熔化成形技術(shù)（SelectiveLaser Melting，簡稱SLM）為復(fù)雜Ti6Al4V零件的整體化制造提供了新方法。然而，SLM成形過程定向凝固的特點會導(dǎo)致晶體擇優(yōu)生長并形成織構(gòu)，進而產(chǎn)生力學(xué)性能的各向異性，影響材料的應(yīng)用。但目前為止，關(guān)于SLM成形工藝參數(shù)與Ti6Al4V合金織構(gòu)的關(guān)系及其對各向異性的影響并無相關(guān)報道。
　　為了探索SLM成形的Ti6Al4V合金各向異性的特點，本文研究了不同激光能量

2、密度和成形方向制備的Ti6Al4V試樣的顯微組織和晶體取向，并對拉伸性能和顯微硬度的各向異性進行了測試。然后分析了顯微組織和織構(gòu)對SLM成形的Ti6Al4V合金各向異性的影響規(guī)律。最后，通過改變SLM成形工藝參數(shù)獲得了調(diào)控Ti6Al4V合金各向異性的方法。
　　結(jié)果表明，激光能量密度和成形方向?qū)LM成形的Ti6Al4V的顯微組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的各向異性產(chǎn)生了明顯影響。成形態(tài) Ti6Al4V的顯微組織由貫穿初生柱狀β晶粒的針狀馬

3、氏體α′構(gòu)成，且存在較弱的α′織構(gòu)。隨激光能量密度由80 J/mm3增加至250 J/mm3，柱狀晶寬度增加，馬氏體寬度減小，α′的晶體取向由{0001}<1100>基面織構(gòu)向{1122}<0221>和{2241}<1213>錐面織構(gòu)轉(zhuǎn)變，最終向{1120}<1102>柱面織構(gòu)轉(zhuǎn)變，拉伸性能和顯微硬度的各向異性增強。沿45°方向成形比沿90°方向成形的試樣柱狀晶更細小，柱面織構(gòu)含量更低，拉伸性能和顯微硬度的各向異性也減弱。參照鍛造軋制提