选区激光熔化Ti-6Al-4V钛合金的拉伸断裂行为研究

• 作者: 李晓丹 李长富 刘艳梅 柳宝元 倪家强
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 选区激光熔化 显微组织 拉伸性能 钛合金 断裂机制
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 279-287
• 页数: 9页
• 分类号: TK91
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY19060006

摘要

采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)工艺制备的Ti-6Al-4V合金构件具有相比传统工艺更加优异的力学性能,但其独特的显微组织对力学性能的影响机制尚需进一步研究.本文采用SLM工艺制备了4组棒状拉伸样品,各组样品轴向分别与基板平面呈0°,30°,45°和90°,拉伸结果表明,4组样品均获得优异的强塑性匹配,不同成形方向上性能呈现明显差异.成形过程中的激光能量密度较低,导致沉积态样品的显微组织无明显柱状品品界,平行于激光束入射方向截面呈现波状层间界,垂直于激光束入射方向截面呈现网格状道间界,两种边界的形成均与激光束对粉末的熔凝效应有关,边界内部为细小片状的α相,片层长轴近似与基板呈45°,且存在较弱的织构特征.小尺寸α相起到了细品强化作用,使得4组拉伸样品综合性能优异;拉伸性能随样品轴向与基板角度不同而发生明显改变,是由于层间界和道间界与拉应力形成不同角度,造成初始裂纹沿边界α相扩展的难易程度不同所致,同时晶内α片层取向和较弱的织构也对性能的变化有一定的影响.