热处理对选区激光熔化成形Ti2AlNb合金组织和力学性能的影响

通过激光选区熔化成形工艺制备Ti-22Al-25Nb合金，在此基础上研究不同热处理制度对微观组织组成、形貌及其力学性能的影响规律。结果表明，打印成形态的Ti-22Al-25Nb合金组织具有明显的横纵向差异，呈现沿Z轴向外延生长的柱状晶特征，微观组织组成主要为B2相，晶界和晶内均无明显α₂和O相析出。当热处理温度升高至1 080℃后会发生柱状晶向等轴晶转变，由于晶界对协调塑性变形和抵抗裂纹扩展能力较差，导致其强度较低、塑性较差；在O+α₂+B2三相区960℃热处理，可保持柱状晶的形貌特征，晶内二次析出O相板条的尺寸主要与时效温度有关，O相析出尺寸随时效温度降低而减小，弥散析出的多尺度O相起主要强化作用，连续的B2相基体有利于塑性变形，晶界不连续析出相有利于协调塑性变形和抵抗裂纹沿晶扩展，HT2和HT3制度的强度和伸长率更高，断口也呈现明显的韧性断裂特征，最终优选960℃/2 h+820℃/6 h的热处理制度组合，室温拉伸性能可达到Ti₂AlNb锻件的力学性能水平。