改性TC4钛合金

耐磨性提升2.7倍

搅拌摩擦加工将激光增材制备的TC4合金粗大组织细化为均匀等轴晶，同步消除内部气孔缺陷。

Zhang, Kai · Yan, Li · Binghan, Li · 刘伟军 · 姜兴宇 · Huiru, Wang · 卞宏友

Advanced Engineering Materials 2026

参数信息

磨损率

2.22 × 10⁻⁴ mm³ N⁻¹ m⁻¹

显微硬度

345.2 HV₁

β相稳定元素V含量

5.0 %

技术优势

磨损率大幅降低

磨损率从5.9×10⁻⁴降至2.22×10⁻⁴ mm³ N⁻¹ m⁻¹，耐磨性提高约2.7倍，归因于晶粒细化和微观组织均匀化。

晶粒细化且均匀

FSP将粗大的沉积态组织细化为均匀等轴晶，消除了柱状晶和各向异性，从而提升力学性能。

消除内部气孔

FSP通过剧烈塑性变形使材料致密化，消除了激光沉积中常见的气孔缺陷，提高可靠性。

应用场景

• 钛合金结构件：改性后TC4钛合金构件耐磨性和硬度提升，可直接用于承受摩擦磨损的结构件。
• 航空部件修复：FSP可局部处理修复航空钛合金部件，恢复并提升其表面耐磨性和强度。
• 增材制造后处理：作为增材制造后处理工序，FSP能消除气孔、细化晶粒，提升沉积态材料性能。