含铜Ti48Al2V合金

塑性大幅提升

通过电子束线材增材制造的原位双丝合金化策略引入铜元素，形成近层片组织并生成球状γ晶粒，室温与高温延伸率显著增加，同时保持无微裂纹与孔隙的良好成形质量。

Shi, Yilei · 巩水利 · Xu, Haiying · Chen, Wei · Wang, Zhuang · 杨光 · 刘星 · 齐铂金

Journal of Alloys and Compounds 2025

参数信息

室温抗拉强度提升幅度

5.6 %

650°C抗拉强度提升幅度

4.5 %

室温延伸率提升幅度

39.3 %

650°C延伸率提升幅度

36.2 %

技术优势

塑性大幅提升

铜的加入促使形成球状γ晶粒和近层片组织，有效缓解了钛铝合金的固有脆性，使室温延伸率提高39.3%。

强度同步提高

在塑性大幅提升的同时，室温抗拉强度仍提高5.6%，650°C抗拉强度提高4.5%，实现了强塑性协同。

成形无缺陷

稳定的双丝过渡状态、实时层高控制和闭环温度控制保证了合金样品无微裂纹和气孔。

工艺已建立

基于同轴电子束双丝原位合金化的工艺路线已经打通，为低成本调控钛铝合金组织提供了可行途径。

应用场景

• 航空发动机叶片：提供了耐高温且塑性更好的合金材料，替代传统脆性钛铝合金，提高叶片抗冲击能力。
• 轻质高温结构件：在保持轻质和耐热的同时显著提高塑性，可用于制造复杂形状的高温承载部件，扩展设计范围。
• 增材制造钛合金：展示了同轴电子束原位合金化工艺，证实用双丝法可打印出无缺陷的高性能钛铝合金部件。
• 高超声速飞行器热防护：该合金兼具耐高温和良好塑性，可用于高超声速飞行器的热防护结构，延长使用寿命。