• 與鍛造技術相比，采用SLM技術生產的Ti6Al4V零件通常具有更高的強度，材料力學性能具有明顯的各向異性，而塑性較差。這是由于SLM過程所形成的典型顯微結構所致。通常情況下，金屬打印的零件可以通過熱處理來改善微觀結構，提高材料的延展性。
  本文我們要介紹的研究來自諾丁漢大學，其研究團隊通過一種特殊的快速熱處理方式，將3D打印的Ti6Al4V延展率提升到了16%以上，實現了強度和塑性的平衡。

    研究人員所制備的試樣尺寸為直徑9mm、長度60mm，采用EOS M290垂直基板建造。通過測試，打印態的強度雖達到1240Mpa，但延伸率僅為5.2%（通常會高于該數據），無法滿足ASTM F3001/14的要求。在經過常規去應力退火后，塑性提升至11%左右，但這仍低于標準。研究團隊采用了一種特殊的快速熱處理方式，發現斷裂伸長率可以達到16%以上，且屈服應力和極限抗拉強度仍在可接受的范圍內。

打印態、去應力退火、ASTM標準以及快速熱處理條件下TC4的性能

    作者對比分析了打印態和經過快速熱處理的TC4鈦合金晶粒尺寸變化。發現經過快速熱處理后初生β相的晶粒尺寸變小，打印態由于粗大柱狀晶產生的取向織構也消失了?？焖贌崽幚砗髽悠分械拇蠼嵌染Ы绫壤黾?，預示著其發生了再結晶。

打印態和快速熱處理條件下的拉伸曲線

    通過對Ti6Al4V打印態、熱處理態以及鍛造試樣測試，發現快速熱處理能夠實現3D打印鈦合金強度和延展性的平衡，且不會影響拉伸性能。

總的來說，經過快速熱處理后，采用SLM制備的TC4鈦合金強度略有下降，但延伸率大幅提升，且初生β相晶粒尺寸發生細化，這對于提升TC4鈦合金的疲勞和斷裂韌性極為有利。

    本研究提出的熱處理方法對于增材制造制件獲得準等軸晶提供了一種思路。并且有可能應用到鋼材和鎳基高溫合金熱處理中，減小增材制造工藝所造成的取向問題并提升材料的疲勞強度。

免責聲明：來源《 3D打印技術參考》，轉載目的在于傳播更多信息，并不代表本網站贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其他問題需要同本網站聯系的，請在30日內進行。聯系信箱：ydd@ept3d.com。