前沿动态：延伸率提高250％，增材制造双层微结构Ti-6Al-4V合金

来源：今日新材料

近年来，金属增材制造（MAM）为钛的工业实施带来了新的机遇。钛是一种相当昂贵的原材料，传统的减材制造方法会带来大量成本和材料浪费。增材制造（AM），例如激光粉末床熔合（LPBF），仅通过熔化金属粉末并随后固化将材料用于所需位置。剩余的未使用的粉末可以循环到后续的设备中，大大减少成本和材料浪费。钛增材制造中最常用的合金之一是Ti-6Al-4V（ELI），也称为5级钛，它是双相α+β合金。这种合金具有出色的机械和化学性能，因此在常规制造领域得到了广泛的应用。在AM期间，激光的高度局部熔化和快速移动会导致快速凝固和通过β稳定区域的快速冷却。这种冷却条件与在随后的结构层沉积过程中循环再加热相结合，导致形成了非常精细的马氏体微结构。

本文将双层热处理成功应用于增材制造的Ti-6Al-4V，使用各种表征技术，研究了每个工艺步骤中最重要的工艺参数对最终结构的影响。β均质化步骤的冷却速率对于最终的微观结构都非常重要。随着冷却速度从β范围增加，微观结构会变得越来越细。使用水淬导致完全的马氏体组织。这将提供非常精细的层状微结构作为临界双层退火的起点。当样品在α+β区进行临界退火后进行气体淬火时，会形成双层显微组织。该结构由在先的β薄片内部成核形成的细小的次级α薄片组成。双层微结构将初生组织的伸长率提高了250％以上，而拉伸强度仅适度下降。

文献链接：
Targeted heat treatment of additively manufactured Ti-6Al-4V for controlled formation of Bi-lamellar microstructures，Journal of Materials Science & Technology，2020
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030221000050

原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyMDY1MDkyMw==&mid=2247516558&idx=3&sn=1887bd8a3714489c1976282b5487591d&chksm=f9e5e84ace92615cc071a83ec681f8973c30443dd6d3c4f77b6e68f9a041262373d07045baf2&mpshare=1&scene=1&srcid=01179Xlibfz8O0xOUrfb0Qs9&sharer_sharetime=1610886944692&sharer_shareid=bd42e2ca4eac38ac75396775af17670f&exportkey=ATdJJQSVftarNOfJpp%2BtUd0%3D&pass_ticket=Dv9mk1NEBLXoXoHkYx%2FvQPecpfmPc%2FqlqXFp6PinMP2ynVOOC0hGIG3WG6il4o27&wx_header=0#rd