成型尺寸对电子束选区熔化成型TC4合金性能与组织的影响

采用电子束选区熔化制造技术制备不同成型尺寸的Ti-6Al-4V(TC4)钛合金试样，通过金相显微镜、扫描电镜、万能试验机和X射线衍射仪等研究设备，探究了不同成型尺寸对电子束选区熔化成型TC4钛合金试样的显微组织与力学性能的影响。结果表明：在R05、R06和R07这3种不同成型尺寸的试样中，成型尺寸越大，则拉伸强度和屈服强度越大，同时弹性模量和延伸率越小，即塑性越差；试样R05、R06和R07均发生韧窝断裂，但试样R05断口塑性较差，更接近脆性断裂；试样R07上下段分别形成双态组织和等轴组织，且距离打印基板位置越远，试样的层间结合率和粉末熔化率越低，即打印情况越差；对于成型尺寸最大的试样R05,由于其每层扫描时间长、热传递效果好，故其β柱状晶内形成了细针状马氏体和魏氏组织，而成型尺寸较小的R06试样则由于较高加工温度中的冷却，形成了网篮组织和片状α相组织。