Ti-6Al-4V钛合金又称TC4钛合金，，，，，，，是典范的α+β相钛合金，，，，，，，具有高强度、低密度、高断裂韧度、优异的耐侵蚀性能和生物相容性[1-2]，，，，，，，被普遍用于航空航天、船舶、汽车、能源、医疗、化工和生物医药等行业[3]。。。。。。。。选择性激光熔化（SelectiveLaserMelting,SLM）手艺作为一种典范的基于盘算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）模子制造零件的激光增材制造手艺，，，，，，，为一些制造企业提供了一系列市场竞争优势，，，，，，，包括无需模具和工具的近净成形生产、高的质料使用效率和水平无邪性[4-6]。。。。。。。。SLM手艺中的激光打印手艺具有较高的温度梯度和较快的冷却速率，，，，，，，是生产形状重大的TC4钛合金零件最有应用远景的附加制造手艺之一。。。。。。。。接纳SLM手艺生产的TC4钛合金的典范组织为柱状β晶粒、超细非平衡亚稳马氏体α'相和大宗位错，，，，，，，这种组织差别于通例退火和铸造后获得的等轴状α相、晶间β相，，，，，，，超细晶粒尺寸和大宗位错的保存使质料硬度和强度更高，，，，，，，非平衡亚稳α'相对证料的延展性和抗疲劳性能倒运，，，，，，，以是其拉伸性能始终体现为高强度（抗拉强度极限可达1320MPa[7]）、低塑性（塑性应变为2%~7%[8-9]）。。。。。。。。接纳SLM手艺生产的成形件，，，，，，，其断后伸长率较低，，，，，，，且剩余应力较大[10-11]，，，，，，，需对其举行热处置惩罚。。。。。。。。通常种种形变热处置惩罚不可改变或控制钛合金的显微组织，，，，，，，而热处置惩罚是改善钛合金的显微组织、提高其力学性能的唯一途径[12]。。。。。。。。

现在，，，，，，，关于热处置惩罚对选择性激光熔化TC4钛合金性能影响的研究较多，，，，，，，SU等[13]通过试验证实晰850℃热处置惩罚+水淬、850℃热处置惩罚+550℃固溶处置惩罚和热等静压工艺都可提高选择性激光熔化TC4钛合金的拉伸性能和疲劳性能。。。。。。。。YAN等[14]通过试验证实晰热处置惩罚对选择性激光熔化TC4钛合金的相变和硬度均会爆发影响。。。。。。。。李笑等[15]研究了冷却方法、时效温度、时效时间、固溶温度对选择性激光熔化TC4钛合金室温塑性的影响，，，，，，，效果批注固溶后的冷却方法影响最大，，，，，，，其次是时效温度。。。。。。。。然而，，，，，，，现有报道都只对试样的一个平面（侧面）举行了研究，，，，，，，未思量选择性激光熔化TC4钛合金板材有两个成形面。。。。。。。。

凭证现有研究，，，，，，，并思量α相转变温度，，，，，，，笔者研究了差别热处置惩罚温度对选择性激光熔化TC4钛合金板差别成形面的显微组织和性能的影响，，，，，，，以期为选择性激光熔化TC4钛合金的生长与应用提供理论依据。。。。。。。。

1、试验质料与要领

1.1试验质料

试验质料为球形TC4钛合金粉末，，，，，，，接纳气相雾化法，，，，，，，按表1所示的成形工艺参数和图1所示的打印计划接纳逐层旋转扫描战略以XY轴为底向Z轴打。。。。。。。。，，，，，，打印出来的TC4钛合金板如图2所示。。。。。。。。

表1选择性激光熔化TC4钛合金板的成形工艺参数

1.2试验要领

使用线切割机，，，，，，，在图2所示板材右边区域截取尺寸为20mm×20mm×8mm的小块，，，，，，，再将其均分成16个块状试样，，，，，，，切割时对试样顶面和侧面举行标记，，，，，，，顶面为XOY面，，，，，，，侧面为XOZ面。。。。。。。。在16个块状试样中选取侧面试样和顶面试样各4个，，，，，，，将其分成4组，，，，，，，每组包括一个顶面试样和一个侧面试样，，，，，，，其中1组作为原始试样，，，，，，，其他3组凭证表2所示的工艺参数举行热处置惩罚。。。。。。。。

表2热处置惩罚工艺参数

热处置惩罚后，，，，，，，将试样举行镶嵌、打磨、抛光后，，，，，，，接纳HNO?、HF、H?O按体积比混淆的溶液侵蚀25s，，，，，，，然后用光学显微镜和扫描电镜（SEM）举行微观形貌视察，，，，，，，用X射线衍射仪（XRD）剖析其相组成。。。。。。。。

接纳维氏显微硬度计，，，，，，，对热处置惩罚后的选择性激光熔化TC4钛合金板试样举行硬度测试，，，，，，，每个试样选取20个测试点，，，，，，，取其平均值。。。。。。。。

2、试验效果与讨论

2.1相组成

如图3所示：α相和α'相晶体结构相同，，，，，，，衍射峰的位置也相同，，，，，，，以是原始试样中的α'相和α相的所有衍射峰都可以标记为α相[16]。。。。。。。。与原始试样中的β相衍射峰相比，，，，，，，顶面试样的β相衍射峰随热处置惩罚温度上升的提高水平并不显着，，，，，，，当热处置惩罚温度上升至950℃时，，，，，，，其β相衍射峰提高较多，，，，，，，批注顶面试样中的β相含量升高；；；；；；；侧面试样XRD谱的转变纪律与顶面试样的相同；；；；；；；在差别热处置惩罚温度条件下，，，，，，，顶面和侧面试样的衍射峰高度相差不大。。。。。。。。

2.2微观组织

由图4和图5可见：原始顶面试样中保存柱状β相，，，，，，，晶内保存大宗的针状马氏体α'相；；；；；；；随着热处置惩罚温度的升高，，，，，，，顶面试样晶粒逐渐粗化，，，，，，，β晶粒逐渐镌汰；；；；；；；原始顶面试样外貌呈棋盘形貌，，，，，，，这是67°填充角在相邻层之间爆发相互交织的扫描路径形成的，，，，，，，柱状晶粒中有超细的分层针状马氏体α'相，，，，，，，大大都马氏体α'相长轴取向约为特定偏向，，，，，，，缘故原由是α、β两相之间保存严酷的伯格斯取向关系，，，，，，，即(0001)α//{110}β和<1120>α//<111>β[11]；；；；；；；经750℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，与原始试样相比，，，，，，，顶面试样的晶粒尺寸没有显着转变，，，，，，，柱状β相晶界内的一部分针状α'相转变为层状α相，，，，，，，由此判断该组织为魏氏组织；；；；；；；经850℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，顶面试样品粒粗化，，，，，，，仍可见柱状β晶，，，，，，，针状α'相完全转变为层状α相和β相，，，，，，，β晶粒呈小块状且层状α相仍在先前的柱状β相晶内，，，，，，，由此判断该组织为网篮组织；；；；；；；经950℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，顶面试样晶粒显着粗化，，，，，，，形成了球状α相，，，，，，，基本看不到柱状β相，，，，，，，β晶粒群集长大变为细棒状，，，，，，，形成层状β相转变组织，，，，，，，由此判断该组织为双态组织。。。。。。。。

由图6和图7可见：侧面试样的扫描痕迹比顶面试样的深，，，，，，，柱状β相越发清晰；；；；；；；随着热处置惩罚温度的升高，，，，，，，侧面试样的晶粒逐渐粗化，，，，，，，柱状β相晶界逐渐模糊，，，，，，，这与顶面试样的转变纪律相同；；；；；；；在差别热处置惩罚温度条件下，，，，，，，侧面试样均保存柱状β相，，，，，，，这与顶面试样差别。。。。。。。。

2.3硬度测试

由图8可见：原始顶面试样和原始侧面试样的硬度平均值划分为320HV和317HV；；；；；；；随着热处置惩罚温度的升高，，，，，，，顶面试样的硬度从308HV（750℃）下降至291HV（850℃），，，，，，，然后又上升至309HV（950℃）；；；；；；；侧面试样的硬度转变纪律与顶面试样的相同，，，，，，，其硬度从311HV（750℃）下降至297HV（850℃），，，，，，，然后又上升至303HV（950℃）。。。。。。。。由XRD和SEM剖析效果可知：在750~850℃热处置惩罚时，，，，，，，试样主要爆发α'相向α相的转变，，，，，，，α相为过饱和固溶体，，，，，，，其硬度显著高于α'相的硬度；；；；；；；顶面和侧面试样中均含有大宗针状马氏体α'相，，，，，，，经750℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，α'相转变为α相，，，，，，，试样的硬度降低；；；；；；；经850℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，针状α'相所有转化为α相和β相，，，，，，，其组织以层状α相和小块状β相为主，，，，，，，试样硬度降低；；；；；；；经950℃/2h+空冷处置惩罚后，，，，，，，顶面和侧面试样硬度升高，，，，，，，缘故原由是该热处置惩罚温度凌驾了α相的转变温度（882℃），，，，，，，爆发了再结晶，，，，，，，形成球状α相和层状β相转变组织。。。。。。。。与球状α相相比，，，，，，，层状α相的保存会使钛合金的断后伸长率降低，，，，，，，层状β相中有较多相互交织排列且细小的次生α相，，，，，，，相界面阻碍滑移的举行，，，，，，，钛合金变形难题，，，，，，，在双态组织中层状β相含量较高，，，，，，，导致钛合金硬度升高。。。。。。。。

当热处置惩罚温度为850℃时，，，，，，，针状α'相完全转变为α相和β相；；；；；；；当热处置惩罚温度（950℃）凌驾α相转变温度时，，，，，，，β相含量升高；；；；；；；950℃热处置惩罚后，，，，，，，选择性激光熔化钛合金板顶面基本没有柱状β相，，，，，，，且形成了等轴状β相，，，，，，，其侧面仍保存柱状β相。。。。。。。。

3、结论

（1）随着热处置惩罚温度的升高，，，，，，，选择性激光熔化TC4钛合金板顶面和侧面的针状马氏体α'相一直镌汰，，，，，，，当热处置惩罚温度为850℃时，，，，，，，针状α'相完全转变为α相和β相；；；；；；；当热处置惩罚温度（950℃）凌驾α相转变温度时，，，，，，，β相含量升高。。。。。。。。在950℃热处置惩罚后，，，，，，，选择性激光熔化钛合金板顶面基本没有柱状β相，，，，，，，且形成了等轴状β相，，，，，，，其侧面仍保存柱状β相。。。。。。。。

（2）未经热处置惩罚的选择性激光熔化TC4钛合金板的硬度最大，，，，，，，其顶面和侧面的硬度划分为320HV和317HV。。。。。。。。经由差别温度热处置惩罚的钛合金板，，，，，，，其顶面和侧面的硬度随着温度的升高呈先减小后增大的趋势。。。。。。。。钛合金板顶面的硬度从308HV（750℃）下降至291HV（850℃），，，，，，，然后又上升至309HV（950℃）；；；；；；；其侧面的硬度从311HV（750℃）下降至297HV（850℃），，，，，，，然后又上升至303HV（950℃）。。。。。。。。

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