激光增材Ti6Al4V钽合金

强度塑性同步提升

一种通过钽合金化实现强度与塑性同步提升的激光增材制造钛合金，解决了传统激光增材Ti6Al4V力学性能不足的问题。

Shang, Chun · 侯晓东 · Lu Yunzhuo · Zhang, Ruiyao · Xing, Lu · 袁超

Journal of Alloys and Compounds 2024

参数信息

屈服强度

956 MPa

极限抗拉强度

1042 MPa

延伸率

10.8 %

技术优势

强塑性同步提高

添加4 wt% Ta后，屈服强度、抗拉强度和延伸率同时提升，归因于晶粒细化、Ta固溶及位错密度改变。

满足ISO标准

Ti6Al4V-4Ta的力学性能（屈服应力956 MPa、抗拉强度1042 MPa、延伸率10.8%）满足ISO 7209对钛及钛合金的要求。

强化机制明确

定量分析表明，强度提升主要来自Ta合金化引入的额外晶界强化、固溶强化和位错强化。

应用场景

• 航空结构件：用于承力结构件，强塑性兼备且满足航空材料标准。
• 增材制造钛合金：改善激光增材Ti6Al4V的力学性能，直接用作打印原料。
• 高性能合金：通过Ta合金化获得高强度高塑性，扩展高性能钛合金设计。
• 金属基复合材料：Ta原位固溶形成金属基复合强化，无需额外增强相。