電子束粉床3D打印TiAl金屬間化合物研究進(jìn)展

湯慧萍，李會霞，車倩穎，潘登

電子束粉床3D打印TiAl金屬間化合物研究進(jìn)展

湯慧萍1,2，李會霞2，車倩穎2，潘登2

（1.浙大城市學(xué)院 先進(jìn)材料增材制造創(chuàng)新研究中心，杭州 310015；2.西安賽隆增材技術(shù)股份有限公司，西安 710018）

TiAl金屬間化合物因具有低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能等特點(diǎn)，是迄今為數(shù)不多能夠在600 ℃以上氧化環(huán)境中長期使用的輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料，可顯著提高航空發(fā)動機(jī)推重比和燃油效率。電子束粉床3D打?。‥lectron Beam-Powder Bed Fusion，EB?PBF）技術(shù)具有高的能量利用率和成形效率，以及成形應(yīng)力低、真空環(huán)境等諸多優(yōu)勢，是脆性TiAl合金最理想的增材制造技術(shù)。通過查閱國內(nèi)外近20 a來EB?PBF打印TiAl合金方面的文獻(xiàn)，從粉末原料、組織特點(diǎn)、力學(xué)性能、復(fù)雜構(gòu)件成形及應(yīng)用等方面綜述了EB?PBF打印γ?TiAl合金、β凝固TiAl合金、高鈮TiAl合金的研究進(jìn)展，并針對目前面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題及實(shí)際應(yīng)用難題展望了EB?PBF打印TiAl 合金的發(fā)展前景和重點(diǎn)發(fā)展方向。

TiAl合金；電子束粉床3D打??；后處理；工程應(yīng)用

TiAl金屬間化合物因其具有低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗蠕變及抗氧化性能等特點(diǎn)，是能夠在600 ℃以上氧化環(huán)境中長期使用的輕質(zhì)高溫合金，可顯著提高航空發(fā)動機(jī)推重比和燃油效率，有望部分取代鎳基高溫合金，成為航空航天結(jié)構(gòu)件、地面動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)動及往復(fù)運(yùn)動結(jié)構(gòu)件的優(yōu)選材料。

TiAl合金的研究始于20世紀(jì)70年代中期，根據(jù)成分特點(diǎn)、性能和成形工藝不同，TiAl合金可分為3類，第1類為傳統(tǒng)鑄造γ–TiAl合金，以美國GE公司研制的Ti?48Al?2Cr?2Nb合金為典型代表，因其具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，目前已成功應(yīng)用于GEnx航空發(fā)動機(jī)低壓渦輪葉片[1]；……