鈦(tai)合金(jin)具有(you)高(gao)比強、耐高(gao)溫、抗疲勞等優異(yi)性(xing)能，大型復(fu)雜(za)鈦(tai)合金(jin)整(zheng)體(ti)(ti)構(gou)件用(yong)量(liang)(liang)(liang)的(de)高(gao)低(di)，是(shi)衡量(liang)(liang)(liang)航空裝備技(ji)術(shu)(shu)先進性(xing)的(de)重要指(zhi)標[1]。采(cai)用(yong)整(zheng)體(ti)(ti)鍛造(zao)(zao)等傳(chuan)統方法制造(zao)(zao)大型鈦(tai)合金(jin)構(gou)件工藝復(fu)雜(za)，材(cai)(cai)(cai)料利用(yong)率低(di)，周期長，成(cheng)本(ben)高(gao)。增材(cai)(cai)(cai)制造(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)成(cheng)形大型復(fu)雜(za)鈦(tai)合金(jin)構(gou)件具有(you)數字(zi)化(hua)(hua)(hua)、精確化(hua)(hua)(hua)、設(she)計 – 材(cai)(cai)(cai)料 – 制造(zao)(zao)一(yi)體(ti)(ti)化(hua)(hua)(hua)等明顯的(de)技(ji)術(shu)(shu)和(he)經濟優勢[2]。大型金(jin)屬(shu)構(gou)件的(de)激光逐(zhu)層(ceng)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)沉積增材(cai)(cai)(cai)制造(zao)(zao)過程(cheng)，實際上是(shi)激光冶(ye)金(jin)高(gao)溫熔(rong)池(chi)在固(gu)體(ti)(ti)金(jin)屬(shu)基底快速(su)導熱、溫度(du)梯度(du)超高(gao)、冷卻速(su)度(du)超快條(tiao)件下(xia)的(de)快速(su)凝固(gu)及逐(zhu)層(ceng)堆積的(de)過程(cheng)。構(gou)件的(de)冶(ye)金(jin)組織、力(li)學性(xing)能呈現對(dui)工藝參(can)數和(he)工藝過程(cheng)狀(zhuang)態變化(hua)(hua)(hua)的(de)高(gao)度(du)敏感性(xing)及復(fu)雜(za)多(duo)變性(xing)，給(gei)構(gou)件內(nei)部冶(ye)金(jin)組織一(yi)致性(xing)和(he)力(li)學性(xing)能穩定(ding)性(xing)控(kong)制帶來(lai)巨大困(kun)難，國際公認構(gou)件的(de)內(nei)部質量(liang)(liang)(liang)控(kong)制是(shi)增材(cai)(cai)(cai) 熱處理制度(du)對(dui)激光增材(cai)(cai)(cai)制造(zao)(zao)TA15鈦(tai)合金(jin)力(li)學性(xing)能的(de)影響制造(zao)(zao)技(ji)術(shu)(shu)在飛(fei)機主承力(li)結構(gou)上應用(yong)的(de)最大挑戰(zhan)之一(yi)[3]。

鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金的(de)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)強(qiang)烈受控于(yu)其宏(hong)(hong)微(wei)觀組織(zhi)結構特征(zheng)。典型(xing)沉積(ji)態(tai)宏(hong)(hong)觀組織(zhi)由(you)(you)貫穿(chuan)多(duo)個熔覆(fu)層呈外延生長的(de)粗大(da) β 柱狀胞晶組成(cheng)，晶內(nei)微(wei)觀組織(zhi)是由(you)(you)極(ji)少量(liang)針狀α 板(ban)條、大(da)量(liang)的(de)魏(wei)氏 α 板(ban)條及一(yi)定體(ti)積(ji)分(fen)(fen)數的(de)板(ban)條間 β相(xiang)組成(cheng)[4]。雖(sui)然沉積(ji)態(tai)增(zeng)材(cai)制(zhi)造鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金強(qiang)度優于(yu) / 相(xiang)當于(yu)鍛件，但受粗大(da)晶粒組織(zhi)影響，其變形協(xie)調能(neng)力(li)較差(cha)，表現(xian)為塑性(xing)較低（低于(yu) / 稍高于(yu)鍛件的(de)最低值(zhi)）[5–7]。通(tong)過控制(zhi)熱處理(li)動(dong)力(li)學(xue)(xue)過程優化顯微(wei)組織(zhi)是提高鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)的(de)有效方法之(zhi)一(yi)[8]。席明哲(zhe)等[9] 指出(chu)將激光快速成(cheng)形 TA15 鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金在 α+β 兩相(xiang)區(qu)溫(wen)度退火，初生 α相(xiang)顯著長大(da)而(er)體(ti)積(ji)分(fen)(fen)數減(jian)少，同時在初生 α 相(xiang)板(ban)條間的(de)β 轉變組織(zhi)體(ti)積(ji)分(fen)(fen)數增(zeng)加(jia)，該(gai) β 轉變組織(zhi)由(you)(you)二次析出(chu)的(de)α 相(xiang)薄片和(he)殘余 β 相(xiang)薄片組成(cheng)，這種(zhong)顯微(wei)組織(zhi)表現(xian)出(chu)優異的(de)綜(zong)合(he)力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)。張霜銀[10–11]、Dinda[12] 和(he) Brandl[13]等亦(yi)發(fa)現(xian)經熱處理(li)后(hou)沉積(ji)態(tai) TC4 內(nei) α 片層厚度增(zeng)加(jia)，材(cai)料拉伸強(qiang)度降低而(er)塑性(xing)提高。

擴大(da)激光(guang)增材制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)鈦(tai)合金(jin)關鍵主(zhu)承(cheng)力(li)(li)構件(jian)的(de)應用范(fan)圍已成為航空裝備減輕結構重量(liang)，提(ti)升(sheng)性能(neng)指標的(de)重要手段[14]。北京(jing)航空航天大(da)學(xue)研究團隊[15–17] 通過(guo)熱(re)處理主(zhu)動控制(zhi)(zhi)激光(guang)增材制(zhi)(zhi)造(zao)(zao) TA15 鈦(tai)合金(jin)的(de)固態相變形核(he)和長大(da)動力(li)(li)學(xue)過(guo)程，獲(huo)得優異的(de)綜合力(li)(li)學(xue)性能(neng)，率(lv)先實現激光(guang)增材制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)飛機鈦(tai)合金(jin)大(da)型(xing)整體主(zhu)承(cheng)力(li)(li)構件(jian)。

本文(wen)基于(yu)增材制造鈦合金結構工(gong)程應(ying)用積累的性能(neng)數據(ju)，分析熱處理制度(du)對激光增材制造 TA15 鈦合金綜合力學性能(neng)的影(ying)響，為進(jin)一步優化熱處理制度(du)，降低(di)構件研發(fa)成本，擴大增材制造結構工(gong)程應(ying)用提供技術支撐。

1、 試驗及方法

本試(shi)驗所研究(jiu)的(de)熱處(chu)理(li) TA15 鈦合金(jin)板材(cai)來自北京航空航天大學(xue)大型金(jin)屬構(gou)件增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao)國家工(gong)(gong)程實驗室(shi)。沉積(ji)工(gong)(gong)藝為(wei)：采用(yong) LMD–V 型激(ji)光(guang)成形(xing)系統，保護氣體為(wei)氬氣，激(ji)光(guang)功率 4~6kW，光(guang)斑直(zhi)徑 6~8mm，掃(sao) 描(miao) 速(su)(su) 度(du)(du)(du) 15~20mm/s，單 層 厚 度(du)(du)(du) 1~1.5mm，送 粉 速(su)(su)度(du)(du)(du) 600~1000g/h。激(ji)光(guang)增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao)沉積(ji)過(guo)程如圖(tu) 1 所示，沉積(ji)增(zeng)(zeng)高方向(xiang)為(wei) Z 軸所示方向(xiang)，激(ji)光(guang)束掃(sao)描(miao)方向(xiang)為(wei) X 向(xiang)，垂直(zhi)于(yu)沉積(ji)方向(xiang)和激(ji)光(guang)掃(sao)描(miao)方向(xiang)的(de)為(wei) Y 向(xiang)，相應(ying)(ying)的(de)各個截(jie)面(mian)(mian)分別為(wei) XOZ、YOZ 和 XOY 截(jie)面(mian)(mian)。試(shi)樣成形(xing)后，采用(yong)金(jin)相法測試(shi)得到激(ji)光(guang)增(zeng)(zeng)材(cai)制造(zao) TA15鈦合金(jin)的(de) β 相變點為(wei) 1010℃。熱處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝：普通退火熱處(chu)理(li)制度(du)(du)(du)為(wei) 700~800℃ /1~4h，空冷(leng)；雙重退火熱 處(chu) 理(li) 制 度(du)(du)(du) 為(wei) 950~1000 ℃ /0.5~1.5h，空 冷(leng) 或 風 冷(leng)+700℃ ~800℃ /1~4h，空冷(leng)，其(qi)中普通退火熱處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝目的(de)是去除構(gou)件內部應(ying)(ying)力，熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)(du)低(di)于(yu) 800℃，對TA15 合金(jin)組(zu)織不(bu)造(zao)成影(ying)響[18–19]。

為全面表征普通退火和雙重退火兩種熱處理狀態的影響，進行了兩種熱處理狀態下顯微組織表征和力學性能測試，具體試驗項目和測試標準如表 1 所示。顯微組織觀察采用的是縱截面 YOZ 試樣，腐蝕液為體積比為 1∶6∶43 的 HF∶HNO₃∶H₂O 混合溶液，腐蝕(shi)時間約(yue)5~8s。顯微組織分析中 α 相體積(ji)含量(liang)(liang)(liang)和尺寸(cun)采用 ImageJ 軟件進(jin)行測量(liang)(liang)(liang)，體積(ji)含量(liang)(liang)(liang)測量(liang)(liang)(liang)來(lai)自 3 張掃描照(zhao)片的平均值，而 α 片層寬度測量(liang)(liang)(liang)來(lai)自 3 張掃描照(zhao)片共約(yue) 30 個α 片層的平均值。

2、 結果與討論

2.1 顯微組織

普通退火態(tai)和(he)雙重退火態(tai)激光增材(cai)制造 TA15 鈦合(he)金宏觀組(zu)織(zhi)如圖(tu) 2 所示(shi)，兩種熱(re)處理(li)制度(du)宏觀組(zu)織(zhi)沒(mei)有明顯差異(yi)，均為沿著沉積方向(xiang)外(wai)延生長的(de)粗大原始 β柱(zhu)狀晶(jing)組(zu)織(zhi)，柱(zhu)狀晶(jing)的(de)寬度(du)在(zai)幾百 μm 到 mm 級，柱(zhu)狀晶(jing)的(de)長度(du)貫穿多個(ge)沉積層達幾 cm。

普通退火態(tai)(tai)和雙重退火態(tai)(tai)激光增(zeng)材(cai)(cai)制(zhi)造(zao) TA15 鈦(tai)合(he)金(jin)顯微組(zu)(zu)織(zhi)如圖 3 所示(shi)，兩種(zhong)(zhong)熱處理制(zhi)度顯微組(zu)(zu)織(zhi)顯著不(bu)同。普通退火態(tai)(tai)激光增(zeng)材(cai)(cai)制(zhi)造(zao) TA15 鈦(tai)合(he)金(jin)為(wei)細片層 α+β 超細網籃(lan)組(zu)(zu)織(zhi)，α 相(xiang)(xiang)(xiang)體積含量約為(wei) 78.1%±2.1%，平均 α 片層厚度約為(wei)（1.05±0.11）μm。雙重退火態(tai)(tai)激光增(zeng)材(cai)(cai)制(zhi)造(zao) TA15 鈦(tai)合(he)金(jin)為(wei)端部帶根須狀形貌(mao)的(de)初生(sheng) α 相(xiang)(xiang)(xiang) + 超細 β 轉變組(zu)(zu)織(zhi)構 成的(de)特種(zhong)(zhong)雙態(tai)(tai)組(zu)(zu)織(zhi)，初生(sheng) α 相(xiang)(xiang)(xiang)體積含量約為(wei) 40.5%±7.4%，初生(sheng) α 相(xiang)(xiang)(xiang)片層寬度平均值為(wei)（2.45±0.23）μm。

2.2 靜力性能

按照國家標(biao)準 GB/T 228.1—2010 要求(qiu)，采用棒狀試(shi)(shi)樣對(dui)普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)和雙(shuang)(shuang)重(zhong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)激光增材(cai)制造(zao)(zao) TA15 鈦(tai)合(he)金室(shi)溫拉伸(shen)(shen)性(xing)能(neng)進行測試(shi)(shi)，試(shi)(shi)驗結果統計(ji)分析(xi)見表(biao) 2，可(ke)知，普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)(du)(du) Rm 為 992MPa、1022MPa ；縱(zong)(zong) 向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng) 向(xiang)(xiang)(xiang) 的(de)(de) 屈 服(fu) 強(qiang) 度(du)(du)(du) Rp0.2 為 904MPa、945MPa；縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)斷后(hou)伸(shen)(shen)長率為 13.3%、9.5%；雙(shuang)(shuang)重(zhong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)平均值為 973MPa、984MPa ；縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)為 910MPa、882MPa ；縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)、橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)斷后(hou)伸(shen)(shen)長率平均值為 14.7%、10.4% ；兩種熱(re)處理(li)狀態(tai)(tai)下(xia)室(shi)溫拉伸(shen)(shen)均呈現一定各向(xiang)(xiang)(xiang)異性(xing)，橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)縱(zong)(zong)向(xiang)(xiang)(xiang)強(qiang)度(du)(du)(du)略高，塑性(xing)低；與雙(shuang)(shuang)重(zhong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)相(xiang)(xiang)(xiang)比，普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)激光增材(cai)制造(zao)(zao) TA15 鈦(tai)合(he)金強(qiang)度(du)(du)(du)略高，但塑性(xing)略低。這是(shi)因為通(tong)常情況下(xia)，合(he)金不同方向(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)(de)力學性(xing)能(neng)差異主要是(shi)由(you)晶粒形貌(mao)、織構、α 相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量及(ji)其(qi)板條寬度(du)(du)(du)造(zao)(zao)成，比較(jiao)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)和雙(shuang)(shuang)重(zhong)處理(li)態(tai)(tai)組(zu)織可(ke)以看出(chu)，其(qi)晶粒形貌(mao)、織構等均相(xiang)(xiang)(xiang)同，但 α 相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量及(ji)其(qi)板條寬度(du)(du)(du)存在較(jiao)大(da)差異，Zhang[23] 及(ji)Ren[24] 等的(de)(de)研究表(biao)明，隨著(zhu) α 相(xiang)(xiang)(xiang)片(pian)層尺(chi)寸的(de)(de)增加及(ji)含(han)量降(jiang)低，均能(neng)導(dao)致(zhi)合(he)金的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)下(xia)降(jiang)，塑性(xing)提(ti)升。本(ben)試(shi)(shi)驗中雙(shuang)(shuang)重(zhong)退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)的(de)(de) α 相(xiang)(xiang)(xiang)板條寬度(du)(du)(du)明顯厚于退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)，且(qie)導(dao)致(zhi)其(qi)強(qiang)度(du)(du)(du)低于退(tui)火(huo)(huo)態(tai)(tai)，但塑性(xing)提(ti)升。

本文分(fen)析了激光增材制造 TA15 鈦合金普(pu)通(tong)退(tui)火態與雙重退(tui)火態 L 向室溫(wen)拉伸斷口形貌，如(ru)圖 4 所(suo)示。

兩(liang)種熱(re)處理態(tai)(tai)試樣均為杯錐狀斷口(kou)，具有中心(xin)纖(xian)維(wei)區(qu)和四周(zhou)剪切(qie)唇(chun)(chun)區(qu)，雙重退(tui)火(huo)態(tai)(tai)試樣的(de)剪切(qie)唇(chun)(chun)區(qu)比例(li)大。高倍下能看到(dao)明顯的(de)韌窩形狀，普通退(tui)火(huo)態(tai)(tai)與雙重退(tui)火(huo)態(tai)(tai)的(de)橫(heng)縱向斷裂(lie)機制均為韌性斷裂(lie)，但雙重退(tui)火(huo)態(tai)(tai)試樣的(de)韌窩形貌更(geng)深(shen)更(geng)大，說明其塑性更(geng)好。

2.3 疲勞性能

按照國(guo)家標準 GB/T 3075—2008 要求，采用棒狀試(shi)(shi)樣對普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)和雙(shuang)(shuang)(shuang)重退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)激光(guang)(guang)(guang)增材制造 TA15 鈦合金(jin)應力集中系數(shu) Kt=1 光(guang)(guang)(guang)滑(hua)試(shi)(shi)樣和 Kt=3 缺口(kou)試(shi)(shi)樣室(shi)溫高周(zhou)疲勞(lao)(lao)(lao)性能(neng)進(jin)行測試(shi)(shi)。測試(shi)(shi)條(tiao)件為，應力比 R=0.1，頻率 f=120Hz，正弦波(bo)加載(zai)，測試(shi)(shi)結果(guo)如圖 5 所(suo)示。可(ke)見，激光(guang)(guang)(guang)增材制造 TA15 鈦合金(jin)普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)疲勞(lao)(lao)(lao)性能(neng)顯著優(you)(you)于(yu)雙(shuang)(shuang)(shuang)重退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)。普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)縱向(xiang)光(guang)(guang)(guang)滑(hua)試(shi)(shi)樣（Kt=1）條(tiao)件疲勞(lao)(lao)(lao)極(ji)限（N=107）為 605MPa，較雙(shuang)(shuang)(shuang)重退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)537.5MPa 高 67.5MPa（約 13%）；縱向(xiang)缺口(kou)試(shi)(shi)樣（Kt=3）條(tiao)件疲勞(lao)(lao)(lao)極(ji)限（N=107）為 400MPa，較雙(shuang)(shuang)(shuang)重退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)322.5MPa 高 77.5MPa（約 24%）。合金(jin)的(de)疲勞(lao)(lao)(lao)性能(neng)主(zhu)要受初生 α 片層的(de)寬(kuan)度影響(xiang)，片層寬(kuan)度越小，其疲勞(lao)(lao)(lao)性能(neng)越好(hao)[23]，普通(tong)退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)合金(jin)的(de)片層寬(kuan)度明(ming)顯窄于(yu)雙(shuang)(shuang)(shuang)重退(tui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)，因此其疲勞(lao)(lao)(lao)性能(neng)更優(you)(you)。

2.4 斷裂韌性

按(an)照(zhao)國(guo)家(jia)標準 GB/T 4161—2007 要求，采用緊湊拉伸 C(T) 試樣(yang)對普(pu)通退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)和(he)雙(shuang)重(zhong)退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)激(ji)光(guang)增(zeng)(zeng)(zeng)材制造(zao)TA15 鈦(tai)合金平(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)應(ying)變(bian)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing) KIC，取樣(yang)方(fang)向(xiang)包括 T–L和(he) L–T 方(fang)向(xiang)，試驗(yan)件(jian)厚度 35mm。試驗(yan)結(jie)果(guo)如表 3 所示，可(ke)見(jian)，普(pu)通退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)和(he)雙(shuang)重(zhong)退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)激(ji)光(guang)增(zeng)(zeng)(zeng)材制造(zao) TA15 鈦(tai)合金平(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)應(ying)變(bian)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing) KIC 均表現出(chu)一定的(de)(de)各向(xiang)異性(xing)(xing)，L–T 方(fang)向(xiang)的(de)(de)平(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)應(ying)變(bian)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing) KIC 稍(shao)高(gao)(gao)于 T–L 方(fang)向(xiang)。雙(shuang)重(zhong)退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)激(ji)光(guang)增(zeng)(zeng)(zeng)材制造(zao) TA15 鈦(tai)合金表現出(chu)優(you)異的(de)(de)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)，其(qi)平(ping)(ping)面(mian)(mian)(mian)應(ying)變(bian)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing) KIC 顯著高(gao)(gao)于普(pu)通退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)。Shi 等(deng)[25] 的(de)(de)研究發現裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展(zhan)與(yu)網籃結(jie)構(gou)中 α 片層的(de)(de)寬度相關，片層寬度的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)會(hui)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展(zhan)的(de)(de)阻力，提(ti)高(gao)(gao)其(qi)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)，Guo 等(deng)[26] 也發現 α 片層寬度以及(ji)集束(shu)尺寸的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)會(hui)加(jia)(jia)大裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展(zhan)的(de)(de)阻力從而提(ti)高(gao)(gao)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)。本試驗(yan)中雙(shuang)重(zhong)退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)的(de)(de) α 片層寬度明顯寬于普(pu)通退(tui)(tui)火(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)，使(shi)得其(qi)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌(ren)(ren)性(xing)(xing)更優(you)。

3、 結論

本文(wen)對(dui)普通退火態(tai)和雙重退火態(tai)激(ji)光增材制造TA15 鈦合金顯微組(zu)織(zhi)和力學性(xing)能進行了對(dui)比分析，得出(chu)以下(xia)結論(lun)。

（1）兩種(zhong)熱處(chu)理狀態(tai)下(xia)激光增材制造 TA15 鈦合金顯微組織(zhi)(zhi)明顯不同。普通退火態(tai)為細(xi)片層 α+β 超細(xi)網籃組織(zhi)(zhi)，雙重退火態(tai)為端(duan)部帶根(gen)須狀形貌的初生(sheng) α 相 +超細(xi) β 轉變組織(zhi)(zhi)構成的特種(zhong)雙態(tai)組織(zhi)(zhi)。

（2）普通(tong)退火態激(ji)光增材(cai)制造(zao) TA15 鈦合(he)金極限強度(du)、屈(qu)服(fu)強度(du)和疲勞極限均優于雙重(zhong)退火態。

（3）雙重退火態激光增(zeng)材(cai)制造(zao) TA15 鈦合金(jin)具(ju)有較(jiao)好的塑性(xing)和優異的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)。

參 考 文 獻

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通(tong)訊作者(zhe)：谷美邦，工程師，碩士，主要研究方向為(wei)艦(jian)載機(ji)監(jian)造，E–mail: 18640812356@163.com。