《铸造技术》

文章标题:激光定向能量沉积Ti-6Al合金的组织与性能研究

文章作者:袁晓慧1,李瑞迪1,柯林达2,候亚平3,肖 鹏4
关 键 字:Ti-6Al 合金;激光定向能量沉积;各向异性;微观组织;力学性能
文章摘要:
激光定向能量沉积成形钛合金具有高效快速、材料利用率高等优势,但其较大的冷却速率及温度梯度等固 有特性使得成形的钛合金容易出现各向异性,因此有必要对激光定向能量沉积钛合金不同平面及不同方向上的组织与 性能进行研究。 选定Ti-6Al合金作为研究对象,采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和电子背散射衍射对激光定 向能量沉积Ti-6Al合金物相、微观组织形貌和晶粒特征进行研究。结果表明,合金中只存在单一的α相,该物相为HCP 结构;Ti-6Al 合金不同成形高度表现出不同的微观组织特征,即沿着构建方向,底部为细小的等轴晶,中间为柱状晶,顶 部为等轴晶/近等轴晶。 在XOY面的平均晶粒尺寸最小,为22.2519μm;YOZ面存在最大的晶粒尺寸,为38.9408μm。 在3个不同平面中,XOY面的小角度晶界体积分数最高,为19.5%;YOZ面小角度晶界体积分数最低,为12.2%。 沿Z方向上, 即与建造方向平行时抗拉强度最高, 为669.94MPa, 相应的伸长率为13.9%; 沿X方向上抗拉强度为 560.55 MPa,其相应的伸长率最低,为11.4%。