选区激光熔化成形TC4钛合金力学性能及其工艺关联性

摘要：

增材制造技术可实现复杂结构的无模具,快速、近净成形,高致密度.为保证零件的成形质量,建立金属增材制造技术工艺参数—微观结构—宏观力学性能的关联机制十分关键.采用选区激光熔化技术(SLM)制备四种不同工艺参数组合的Ti-6A1-4V合金(又称TC4),对比和讨论试件微观形貌.通过单轴拉伸试验从宏观角度研究准静态条件下材料本构行为,并确定流动应力和应变极限等关键力学性能参数,通过纳米压痕试验从微观角度研究0.01/s和0.10/s压痕应变率下材料荷载-位移曲线,并基于连续刚度法获取材料弹性模量和硬度.最后通过引入约束因子和位错密度,结合单轴拉伸和纳米压痕试验所得的力学性能,讨论SLM成形过程中激光能量输入密度对TC4材料宏观力学性能的影响规律.通过开展工艺参数与力学性能的相关性分析,从更具统计意义的角度阐明SLM工艺参数—微观结构—宏观力学性能的关联机制,进而更加有效地确定可用于调控SLM成形TC4材料宏观力学性能的工艺参数优化组合.研究结果可为提升TC4材料力学性能的SLM成形工艺参数提供指导.

关键词：选区激光熔化、TC4、微观形貌、力学性能、工艺参数优化

所属期刊栏目：35

分类号：TG156;TB114(金属学与热处理)

在线出版日期：2022-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：215-223