激光增材制造近β钛合金显微组织与力学性能研究

研究了激光沉积打印Ti55511钛合金的显微组织和室温拉伸性能，表征了打印态、热处理态Ti55511合金的晶粒形态及晶体学织构，分析了不同退火热处理温度对激光增材制造钛合金强塑性的影响。结果表明，原始打印态Ti55511钛合金由粗大的β晶粒组成，并且β晶粒以柱状晶和等轴晶两种类型的晶粒交替生长，呈现竹节状形态。在打印态Ti55511组织中，β基体析出的α片层提供了大量的界面，有效阻碍了位错运动，使合金具有高强度和低塑性。580℃退火热处理后，合金的屈服强度、抗拉强度变化不明显，伸长率有一定的提升。进一步提高退火温度至620℃后，合金的屈服强度、抗拉强度降低，但强度值依然大于1 000 MPa,同时伸长率大幅提升。因此，可通过退火热处理调控α晶粒的尺寸和体积分数，以提高合金的强塑性匹配。当应力平行于Z方向时，样品的屈服强度、抗拉强度略低于垂直于Z方向的，而伸长率显著高于应力垂直于Z方向的。