知識片段：Ti175合金應用

標題：Ti175合金應用背景與SLM成形技術瓶頸

知識類型：產品技術資料

高溫鈦合金是航空航天領域核心關鍵原材料，憑借高比強度、低熱膨脹系數與優異抗氧化性能，成為制造航空發動機部件、提升發動機推重比的首選材料。航空結構件長期服役于高溫、強氣流沖擊、高應力循環的極端工況，對高溫鈦合金的綜合強韌性、抗疲勞、抗裂紋擴展性能提出了極高要求。Ti175合金是中國科學院金屬研究所在TC25G合金基礎上改良研發的α+β兩相高溫鈦合金，長期服役溫度可達550℃，兼具出色的抗疲勞、抗裂紋擴展能力與優良的加工焊接性能，核心應用于航空發動機壓氣機盤等熱端關鍵部件，是國產航空高溫結構材料的重要代表。

隨著航空構件幾何結構日趨復雜，傳統鍛造工藝在鈦合金加工中的局限性愈發突出。鈦合金本身導熱系數低、變形抗力大，采用傳統工藝加工復雜構件時，極易出現加工硬化嚴重、成形能耗高、組織均勻性差、復雜結構難以成型等技術瓶頸。在此背景下，選擇性激光熔化（SLM）增材制造技術憑借逐層精準成形的獨特優勢，為高精度復雜鈦合金構件的制備提供了全新技術路徑，該技術可通過精準調控激光能量輸入，實現近全致密冶金結合組織，在制備內部流道、薄壁結構等功能性復雜部件方面優勢顯著，已在波音F22、空客380等機型鈦合金構件中實現工程應用。

但SLM工藝固有的快速凝固特性，導致成形Ti175合金微觀組織以亞穩態針狀α'馬氏體為主，這類組織雖強度偏高，但延展性極差；同時快速凝固過程伴隨極大溫度梯度，會在構件內部產生高額殘余應力，大幅提升構件服役開裂風險，強塑性不匹配、殘余應力集中兩大問題，嚴重限制了SLM成形高溫鈦合金在航空航天領域的規模化、高可靠性應用。