Ti-6Al-4V合金具有良好的強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性，得到了廣泛的應用[1, 2]
但是，用傳統鍛造、軋制以及擠壓等加工工藝難以生產大型復雜的構件[3]
激光立體成形是一種近凈成形的材料加工方法，此法以數字模型為基礎，將材料不斷添加、逐層堆積而成為三維實體零件[4]
但是與其它金屬相比，激光立體成形的Ti-6Al-4V合金零部件其加工硬化率低且塑性較差[5, 6]
對Ti-6Al-4V合金進行機械加工和后續熱處理，能優化其顯微組織
但是，激光立體成形屬于近凈成形工藝，難以用后續機械加工控制晶粒尺寸或形態而只能進行后續熱處理調整其晶粒尺寸或形態
Zhao等[7]將激光立體成形的Ti-6Al-4V樣品在980℃退火1 h和在920℃固溶1 h后再在550℃時效4 h，其顯微組織由β、等軸α和板條狀α相組成，延伸率達到25%
Sabban等[8]將選區激光熔化的Ti-6Al-4V樣品在975℃~875℃循環熱處理24 h后試樣的顯微組織也由β、等軸α和板條狀α相組成，其延伸率約為18%
已有研究表明，由β、等軸α和板條狀α相構成的顯微組織能顯著提高延伸率，但是對加工硬化能力沒有明顯的影響[7]
De Formanoir等[9, 10]通過熱處理調控電子束選區熔化Ti-6Al-4V組織，使其轉變為α'+α，與鍛造和熱等靜壓的Ti-6Al-4V樣品相比，這種熱處理方式能同時提高這種合金的抗拉強度、延伸率和加工硬化能力
強度和塑性的提高，可歸因于α'+α組織具有較高的加工硬化能力
許多學者的研究結果表明，α''馬氏體具有比α'馬氏體更高的加工硬化能力[11~13]，而α''馬氏體相轉變與β相的穩定能力密切相關
但是，α''+α顯微組織對激光立體成形Ti合金力學性能的影響尚不清楚
本文作者所在課題組長期研究了多組元復雜準晶、非晶以及固溶體合金的成分規律和結構特征，基于合金的近程有序結構提出了“團簇加連接原子”結構模型[14]
該模型認為，任何一個合金相的近程序都可簡化成第一近鄰團簇加上若干位于次近鄰的連接原子，連接原子填充相互孤立的團簇之間的間隙
此模型可表示為統一的團簇式形式[團簇](連接原子)x，其中x為連接原子的個數
這種團簇式形式的結構單元，稱為化學結構單元[15]
引入Friedel振蕩機制可解決團簇密堆的中程序堆垛結構以及相應的
聲明：
“基于α''組織設計適于激光立體成形的新型高塑性Ti-4.13Al-9.36V合金” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
1002
編輯：中冶有色網
來源：劉田雨,朱智浩,張爽,董闖,閔小華,王清
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2025年07月09日 ~ 11日 
