摘要：分別采用激光快速成型(3D打印)技術(shù)、鍛造和鑄造方法制備了TC4鈦合金試樣.通過(guò)光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀以及力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備分別分析了不同制備方式成型樣品的微觀組織和力學(xué)性能變化規(guī)律.結(jié)果表明,3D打印成型的鈦合金組織和性能有明顯的取向性.3D打印橫向樣品抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為1 013 MPa和8%,縱向抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為972 MPa和15%;鍛造樣品抗拉強(qiáng)度和斷后延伸率分別為877 MPa和18%;鑄造樣品的抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為836 MPa和4%.不同成型方式樣品力學(xué)性能的差異來(lái)自于其形成的不同微觀組織和晶粒大小.3D打印TC4鈦合金樣品會(huì)在其成型快速冷卻過(guò)程中形成網(wǎng)籃組織,且晶粒非常細(xì)小,約為2~3μm.鍛造樣品成型時(shí)形成等軸組織,晶粒尺寸約為10μm,且微觀組織比3D打印和鑄態(tài)合金更加均勻,因而具有更高的延伸率.鑄造樣品中形成魏氏組織,晶粒尺寸達(dá)到20~25μm,組織分布亦不均勻,因而,其具有更低的力學(xué)性能指標(biāo).
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