研究了采用多道搭接形式冷金屬過(guò)渡（CMT）增材制造的TC4-DT合金試塊不同區(qū)域的宏觀、微觀組織和晶體取向差異,及其對(duì)力學(xué)性能的影響。低倍組織觀察表明,堆積試塊底部由尺寸較小的柱狀晶和等軸晶組成,隨著沉積高度的增加,轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮牡容S晶,層界線(xiàn)呈弧形并在搭接區(qū)交疊。堆積區(qū)高倍組織主要由編織狀α板條組成,搭接線(xiàn)兩側(cè)為細(xì)編織狀組織、粗大的α片層組織和粗編織狀組織組成的混合組織。普通堆積區(qū)存在由{001}_β//Z絲織構(gòu)轉(zhuǎn)變形成的α轉(zhuǎn)變織構(gòu)。搭接區(qū)由于熱傳導(dǎo)的復(fù)雜性,還存在由{001}_β與Z方向呈22.5°～67.5°的絲織構(gòu)轉(zhuǎn)變而成的α轉(zhuǎn)變織構(gòu)。EBSD分析顯示,搭接線(xiàn)處存在<0001>_α//X方向的強(qiáng)織構(gòu),使得搭接線(xiàn)處柱面滑移和基面滑移Schmid因子均比較小,阻礙位錯(cuò)滑移,結(jié)合Hall-Petch關(guān)系分析表明,原始β晶界和搭接線(xiàn)是影響力學(xué)性能一致性的主要因素,在2種因素的共同作用下,各區(qū)域的平均有效位錯(cuò)滑移程呈現(xiàn)以下關(guān)系:搭接區(qū)<普通堆積區(qū)底部<普通堆積區(qū)頂部,導(dǎo)致不同區(qū)域屈服強(qiáng)度具有以下關(guān)系:搭接區(qū)... 

【文章來(lái)源】：金屬學(xué)報(bào). 2020,56(12)北大核心EISCICSCD

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【部分圖文】：

堆積路徑示意圖和試塊示意圖

圖1 堆積路徑示意圖和試塊示意圖拉伸變形行為的研究選取如圖2b所示的搭接區(qū)試樣D，采用INSTRON 5582材料試驗(yàn)機(jī)拉伸至1%塑性變形后停止拉伸，分別選取如圖2c所示搭接線(xiàn)和隨機(jī)選取普通堆積區(qū)層帶內(nèi)的2個(gè)區(qū)域，采用LEXT OLS4000激光共聚焦顯微鏡對(duì)其進(jìn)行觀察，確定不同區(qū)域的變形程度；采用電子背散射衍射(EBSD)獲取不同選區(qū)內(nèi)的微觀晶體取向信息，測(cè)試設(shè)備為帶有EBSD探頭的S-3400N SEM。最后采用HKL Channel 5數(shù)據(jù)處理軟件處理EBSD數(shù)據(jù)，結(jié)合SEM照片對(duì)滑移系進(jìn)行標(biāo)定。

圖6為堆積試塊不同區(qū)域的X方向反極圖(IPF-X)。可見(jiàn)，堆積試塊不同區(qū)域的織構(gòu)類(lèi)型和強(qiáng)度存在明顯的差異：搭接區(qū)主要在與<0001>方向偏離20°～70°處形成較強(qiáng)的集中取向，在<101ˉ0>方向附近也存在較強(qiáng)的集中取向；普通堆積區(qū)頂部區(qū)域主要在與<0001>方向呈45°和70°2個(gè)方向上形成較強(qiáng)的集中取向；普通堆積區(qū)底部區(qū)域主要在<0001>方向附近及45°方向處形成較強(qiáng)的織構(gòu)。比較不同區(qū)域反極圖中的極密度數(shù)值可見(jiàn)，普通堆積區(qū)底部區(qū)域的織構(gòu)強(qiáng)度明顯低于搭接區(qū)和普通堆積區(qū)頂部區(qū)域。圖4 CMT成形TC4-DT合金試塊普通堆積區(qū)高倍組織

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]電子束快速成形TC4鈦合金顯微組織及力學(xué)性能研究[D]. 鎖紅波.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]TC4鈦合金電弧熔絲沉積成形工藝研究[D]. 王斌.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2018
[2]超聲沖擊電弧增材制造鈦合金零件的組織性能研究[D]. 何智.華中科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3353104