双态组织Ti-6Al-4V

强度延性同步提升

通过工程化孔隙与热等静压后处理，在增材制造钛合金中构筑异质双态组织，突破传统HIP仅恢复延性而牺牲强度的局限。

Ziqi, Zhao · Xu M.Y. · Wang, Chunhui · 钱凌云 · Li, Yageng · Chaoyang, Sun · Li, P.

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2025

参数信息

抗拉强度

975 MPa

延伸率

19.2 %

延伸率

16.4 %

孔隙率

24.3 %

孔隙率

41.5 %

技术优势

延性显著提升

通过异质变形诱导硬化，细等轴α与粗α板条间的几何必需位错积累产生额外加工硬化，使初始孔隙率24.3%的HIP样品延伸率达19.2%。

强度延性兼得

在保持抗拉强度975 MPa的同时，延伸率比近全致密HIP态提高3.4个百分点。

无需全新设备

利用现有LPBF与HIP设备，通过调整工艺参数即可实现定制孔隙率，工艺路线易在现有产线推广。

性能可预测

建立了孔隙率与力学性能的定量关系，为优化强度-延性匹配提供指导。

应用场景

• 增材制造钛合金：改善增材制造钛合金的强塑性匹配，替代传统HIP后性能妥协的工艺。
• 航空结构件：获得高强高延性的钛合金部件，满足航空结构对损伤容限和可靠性的要求。
• 生物医用植入体：定制孔隙率可优化植入体力学性能与骨长入的匹配。
• 高性能机械部件：为高性能机械部件提供强度与延性同步提升的工艺路线。