平衡金属3D打印的强度和延展性

    平衡金属3D打印的强度和延展性

    与锻造工艺相比，采用SLM金属3D打印技术制造的Ti6Al4V零件一般具有较高的抗压强度，材料的物理性能差异显着，塑性变形较弱。这是由空间光调制器产生的典型微结构造成的。在正常情况下，用金属材料印制的零件通过调质处理可以改善外部经济结构，提高材料的塑性。

    本文将详细介绍的科研项目来自诺丁汉大学，其科研团队采用独特的快速调质处理方法，将金属3D打印的Ti6Al4V延伸率提高到16%以上，完成了抗压强度和塑性变形的平衡。

    科研人员制作的标本直径8毫米，长度60毫米，采用EOSM290立式底座钢板制作。根据测试，虽然印刷状态下的抗压强度为1240兆帕，但抗拉强度仅为5.2%(一般高于数据信息)，不能满足ASTM  MF  3001/14的要求。基本应力消除淬火后，塑性变形增加到11%左右，但仍低于标准。科研小组选择了独特的快速调质处理方法，发现抗拉强度可达16%以上，屈服应力和极限抗压强度仍在可接受的范围内。

    TC4印刷钛的特性、原位应力淬火、美国材料试验标准及其快速淬火和回火标准

    作者的数据分析了TC4钛晶体在印刷状态和快速调质处理后的规格变化。研究发现，快速调质处理后，新相的晶粒尺寸减小，由印刷状态的粗大柱状晶引起的倾向晶粒尺寸消失。经过快速淬火和回火处理后，样品中大视角位错比例增加，加工硬化发生在预兆

    印刷条件和快速热处理标准下的拉伸曲线

    通过对Ti6Al4V印刷态、调质态和锻造试样的检验，发现快速调质处理能平衡金属3D印刷钛合金的抗压强度和塑性，不易危及其拉伸性能。

    综上所述，经过快速调质处理后，SLM制备的TC4钛合金的抗压强度略有降低，但抗拉强度有了很大提高，新相晶体的规格得到了优化，这对提高TC4钛合金的疲劳和冲击韧性极为有利。

    科学研究中明确提出的调质方法，为添加剂制造的产品提供了获得准等轴晶的概念。还可应用于不锈钢板和镍基耐热合金的淬火和回火处理，以减少添加剂制造工艺带来的倾向性问题，提高材料的疲劳极限。