新加坡制造技术研究院毕贵军研究员团队：循环热处理对激光辅助增材制造Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金组织和力学性能的影响

第一作者：隋尚

通讯作者：毕贵军*，周友翔*

单位：新加坡制造技术研究院

01
文章简介

新加坡制造技术研究院毕贵军博士团队结合激光辅助增材制造技术和循环热处理工艺实现了在近α钛合金 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti6242) 中获得球状α 相及对材料机械性能的调控。该研究工作发表在Advanced Power Materials，文章题目：Effect ofcyclic heat treatment on the microstructure and mechanical properties of laseraided additive manufacturing Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo alloy。

02
研究背景

目前，针对增材制造球状α相钛合金的研究大多局限于α+β型Ti-6Al-4V合金。 关于在含有较多α稳定元素的α或近α钛合金中制球状α相的相关文献很少。 因此，这项工作研究并探索了结合激光辅增材制造和合适的循环热处理，在制备的近α Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti6242) 中获得球状α 相。此外，还研究了激光辅助增材制造制备的 Ti6242 合金在不同热处理工艺后的显微组织特征和室温拉伸性能，填补了增材制造Ti6242合金材料性能调控的研究空白。

03
本文要点

要点一：提出并验证了循环热处理工艺在激光辅助增材制造近α钛合金Ti6242中制备球状α相的方法；

要点二：阐明了α与β相之间的元素扩散是激光辅助增材制造Ti6242合金中球状α相产生的驱动力；

要点三：通过球状α相的生成调控了激光辅助增材制造Ti6242合金的强度和伸长率，使其达到了锻件标准AMS 4919J要求 (屈服强度≥827MPa，延伸率≥10%)。

04
结论

本研究探讨了结合激光辅助增材制造和循环热处理工艺制备具有球状α 相的Ti6242合金。研究结果表明，α相在 970°C后开始球化，并随着温度的升高逐渐变成球状，并且980℃循环热处理显著促进了球状α相的形成。此外，不同的循环热处理工艺可以形成球状α相和相变β相，并实现对激光辅助增材制造的近α钛合金Ti6242强度和伸长率的调控，满足AMS 4919J 标准对该种材料的要求。该研究方法为调控增材制造近α钛合金的组织和性能提供了新方法。

05
通讯作者简介

毕贵军，现任广东省科学院先进激光增材制造技术团队责任研究员，国际智能制造学会秘书长，新加坡国立大学客座教授、博士生导师，北京市特聘专家。曾任新加坡科技研究局制造技术研究院资深研究员，连接与加工技术研究室主任，大型复杂构件增减材复合制造计划首席科学家。从事激光加工及增材制造技术研究20余年，研究领域包括增材制造新材料、增减材复合制造技术、增材制造数值模拟、过程监测与控制、机器学习与人工智能、增材制造工艺及装备开发等。累计发表论文120余篇，其中在国际权威SCI期刊发表论文90余篇。多次担任国际学术会议主席、技术委员会成员，并在中国、美国、瑞士、德国、日本、新加坡等国际会议做主题演讲和邀请报告20余次。

06
文章信息

Shang Sui,Youxiang Chew, Zhiwei Hao, Fei Weng, ChaolinTan, Zhenglin Du, Guijun Bi. Effectof cyclic heat treatment on the microstructure and mechanical properties oflaser aided additive manufacturing Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo alloy， Advanced Powder Materials，Doi：10.1016/j.apmate.2021.09.002

原文下载：

https://wwa.lanzoui.com/iCq5Rwdmdza

或点击结尾处“阅读原文”下载论文PDF版。

07
期刊信息

扫码关注我们

Advanced Powder Materials