電子束熔絲成形TC17鈦合金顯微組織與拉伸性能研究

楊 洋，吳 凡，陳 瑋

（中國航空制造技術研究院高能束流加工技術重點實驗室，北京 100024）

電子束熔絲成形TC17鈦合金顯微組織與拉伸性能研究

楊 洋，吳 凡，陳 瑋

（中國航空制造技術研究院高能束流加工技術重點實驗室，北京 100024）

[摘要]針對電子束熔絲（EBWD）成形TC17鈦合金開展了顯微組織調控與力學性能研究。成形態EBWD TC17鈦合金的成分均勻性較好，具有沿z方向外延生長并貫穿多個沉積層的粗大β柱狀晶組織，柱狀晶內部為細密的網籃狀組織。經過熱等靜壓后，β柱狀晶內部呈現粗短棒狀α網籃組織。經過固溶時效處理后，β基體中同時存在粗短棒狀α相和細小的次生α相。成形態EBWD TC17材料的抗拉強度為935MPa，延伸率為9.0%；熱等靜壓態材料的抗拉強度為904MPa，延伸率為18.0%；二重固溶+時效后，由于析出的細小次生α相起到了沉淀強化的作用，材料的抗拉強度較熱等靜壓態提高了18%（至1066MPa），但塑性顯著下降（至7.5%），其拉伸斷口的韌窩數量也大幅減少。

關鍵詞：增材制造；鈦合金；顯微組織；力學性能；沉淀強化

DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.13.024

楊 洋

高級工程師，主要研究方向為電子束增材制造，主持并參與裝備預研基金、航空發動機專項、先進制造、國防基礎科研、國家重點研發計劃等項目。

TC17合金名義成分為Ti–5Al–2Sn–2Zr–4Mo–4Cr，是美國GE公司在20世紀70年代研制的中高強度損傷容限型鈦合金，已廣泛應用于航空發動機風扇、壓氣機盤件的制造[1–4]。該合金是一種富β相的α+β型鈦合金，Mo與Cr元素的加入能有效強化β相并提高合金的韌性與淬透性，同時阻止TiCr2相的形成，增強了合金的熱穩定性[5]。……