激光选区熔化TiAl合金成形和组织演变规律及机制

摘要

TiAl合金室温塑性不佳，传统铸造和锻压工艺难以满足复杂结构部件的加工需求。激光选区熔化技术（SLM）具有制造周期短、材料利用率高、成形精度优异等特点，被认为适用于航空航天领域复杂零部件的制造。本研究采用Ti48Al2Cr2Nb与4%FeMo60（质量分数）合金粉末混合，制备名义成分为Ti47Al3.5Cr1Nb1Mo1Fe的合金。采用棋盘式搭接打印策略，同时优化打印参数，成功实现低缺陷率（仅为0.49%）TiAl合金的SLM成形。此外，利用X射线衍射、扫描电子显微镜等设备探究组织形成原因。进一步通过热处理工艺将打印态合金中大量的α2相转变为大量的γ相，同时将打印过程中未熔化FeMo60粉末固溶实现固溶强化，合金抗压强度达770.3 MPa，提高30%。本研究为高性能、复杂形状TiAl合金的制备提供了重要参考。

关键词

TiAl合金 / 激光选区熔化技术 / 热处理 / 组织演变 / 力学性能