表面超声滚压对电子束选区熔化TC4合金微观组织及腐蚀行为的影响

黄浪; 张建涛; 李星毅; 肖志瑜

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025010006

粉末冶金技术 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (1) : 32 -41. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2025010006

表面超声滚压对电子束选区熔化TC4合金微观组织及腐蚀行为的影响

黄浪, 张建涛, 李星毅, 肖志瑜

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摘要

通过电子束选区熔化制备了TC4合金，并进行了表面超声滚压处理。利用光学显微镜、X射线衍射、电子背散射衍射等研究了表面超声滚压对合金表面和微观结构的影响，并通过电化学测试分析了其腐蚀行为。结果表明，表面超声滚压在电子束选区熔化TC4合金的表面引发了剧烈塑性变形，促使晶粒细化，形成梯度变形层（约30μm厚），显著提高了表面光洁度和相对密度。在质量分数3.5%的NaCl溶液中，表面超声滚压处理样品的腐蚀电位(-0.092 V_SCE)显著高于砂纸研磨样品(-0.216 V_SCE)，且其腐蚀电流密度降低约43.5%。此外，表面超声滚压处理后的电子束选区熔化TC4合金表面钝化膜呈现双层结构，外层为TiO₂，内层为TiO₂和Ti₂O₃。表面超声滚压改善了金属的表面光洁度和致密化程度，在变形层中引入高密度位错，实现晶粒细化，并促进了致密钝化膜的形成，从而显著提高了电子束选区熔化TC4合金的耐腐蚀性能。