由于存在大的温度梯度,激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶,导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化...由于存在大的温度梯度,激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶,导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响,结果表明,Cu元素能够显著细化柱状初生β晶粒,并使晶粒尺寸分布更加均匀,Cu元素添加量为4%(质量分数,下同)时能够实现完全的柱状晶向等轴晶转变,平均晶粒尺寸由未添加时的1490μm降低到385μm。添加Cu试样的晶粒内部仍为网篮组织,主要由α-Ti、β-Ti和少量Ti2Cu相组成,其中Ti2Cu呈短棒状分布在α-Ti板条的边界处,其在组织中的占比随Cu添加量的增大而增加。当添加8%Cu时,α-Ti的平均宽度为0.44μm,与未添加Cu试样的1.18μm相比降低了约63%。Cu添加能够显著降低激光熔化沉积钛合金的织构强度,当添加4%Cu时,α-Ti极图均匀分布倍数(multiples of uniform distribution,MUD)的最大值相比TC4降低了约71%。展开更多
文摘由于存在大的温度梯度,激光熔化沉积过程会沿沉积方向形成具有择优取向的粗大柱状晶,导致材料产生显著的各向异性。拟通过在钛合金中添加Cu以实现改变初生β晶粒形态、细化组织并弱化织构的目的。系统研究了不同含量的Cu添加对激光熔化沉积TC4钛合金组织及织构的影响,结果表明,Cu元素能够显著细化柱状初生β晶粒,并使晶粒尺寸分布更加均匀,Cu元素添加量为4%(质量分数,下同)时能够实现完全的柱状晶向等轴晶转变,平均晶粒尺寸由未添加时的1490μm降低到385μm。添加Cu试样的晶粒内部仍为网篮组织,主要由α-Ti、β-Ti和少量Ti2Cu相组成,其中Ti2Cu呈短棒状分布在α-Ti板条的边界处,其在组织中的占比随Cu添加量的增大而增加。当添加8%Cu时,α-Ti的平均宽度为0.44μm,与未添加Cu试样的1.18μm相比降低了约63%。Cu添加能够显著降低激光熔化沉积钛合金的织构强度,当添加4%Cu时,α-Ti极图均匀分布倍数(multiples of uniform distribution,MUD)的最大值相比TC4降低了约71%。
