基于团簇式设计激光增材制造的高比强度Ti-7Al-2V合金(英文)

作者：朱智浩; 刘田雨; 宋梦凡; 陈志鹏; 张爽; 董闯

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2022, 1-22.

• Ti合金
• 成分设计
• 团簇加连接原子模型
• 激光增材制造
• 力学性能

基于团簇式方法设计并采用激光增材制造工艺制备了一种近α型Ti-7Al-2V合金，其比强度优于Ti-6Al-4V合金。该合金的成分式为α-{[Al-Ti12](AlTi2)}15+β-{[Al-Ti14](V3)}2: 其特征在于α结构单元比例提高为15/17(相对于Ti-6Al-4V的12/17)，使合金成分偏向α-Ti；其次β相团簇式添加了大量V元素，提高了β-Ti结构单元稳定性。该合金具有良好的激光增材制造成型性。沉积态下，该合金的显微组织由细网篮组织区、粗网篮组织区和超细α魏氏组织区构成。其中，粗网篮组织区的表面粗糙度低于对应细网篮组织区和超细α魏氏组织区。细网篮组织区的α相分布相比于对应粗网篮组织区更加均匀。该合金的抗拉强度为971-1005MPa，屈服强度为891-921MPa，伸长率为4.5%-6.6%，强度和塑性均与Ti-6Al-4V持平，尤其是该合金的比强度为224-232 kN. m/kg优于Ti-6Al-4V合金。

• 单位
  沈阳铸造研究所有限公司; 大连理工大学; 大连交通大学