激光立体成形Ti60-Ti_2AlNb梯度材料的组织与相演变

摘要

采用激光立体成形技术制备了沿沉积方向成分渐变的立墙式Ti60-Ti_2AlNb梯度材料,研究了沉积态Ti60-Ti_2AlNb梯度材料的相与显微组织的演变规律。随Al和Nb含量的增加,梯度材料中呈现α+β→α+α′→α′→α+β→α+β/B2+α_2→β/B2+α_2→β/B2+α_2+O→B2+O→B2的相演变趋势,α相在Ti60到Ti60-60%Ti_2AlNb (质量分数)的成分范围内一直存在。梯度材料的硬度同样随着Al和Nb含量的增加而增加,并随着B2+O相的形成达到极大值,不过随着在Ti_2AlNb端部全B2相的获得,硬度急剧降低。基于钛合金富Ti区非平衡相图,结合Al和Nb元素对α,α_2,β/B2和O相稳定性的影响分析,及考虑激光立体成形所具有的反复回火/退火和热积累效应,对梯度材料在激光立体成形过程中呈现的相演化规律进行了解释。