知識片段：Ti175合金

標題：SLM成形Ti175合金實驗方案與表征方法

知識類型：產品技術資料

本研究實驗原材料采用氣霧化球形商用Ti175合金粉末，粉末粒徑分布在21.5~68.3μm，合金名義成分為Ti-6.5Al-2Sn-3.5Zr-4Mo-1W-0.2Si，確保粉末流動性與成形致密度滿足SLM工藝要求。采用BLT-S210選區(qū)激光熔化設備制備試樣，試樣尺寸為25mm×15mm×10mm，成形過程全程在氬氣保護氛圍下進行，控制倉內壓力0.3MPa、氧氣含量低于0.02vol%，最大限度抑制鈦合金氧化。

SLM成形核心工藝參數(shù)設定為：激光功率175W，掃描速度1400mm/s，能量密度41.3J/mm3，激光光斑尺寸0.1μm；采用交替掃描方式，層間旋轉67°，有效降低成形件內部殘余應力與表面不平整性。試樣成形完成后，放入高純氬氣（純度＞99.999%）保護的管式爐中進行熱處理，熱處理制度為960℃保溫1h，升溫速率控制在10℃/min，隨后爐冷至室溫。

試樣表征測試流程規(guī)范且全面，首先采用不同目數(shù)砂紙對試樣進行打磨預處理，隨后使用5%高氯酸+35%正丁醇+60%甲醇的電解液，在-30℃條件下進行電解拋光，為后續(xù)微觀形貌與晶體取向觀測做準備。利用賽默飛Apreo2C場發(fā)射掃描電鏡（SEM）觀測試樣表面形貌與微觀組織，搭配Oxford Symmetry2電子背散射衍射（EBSD）系統(tǒng)表征晶體取向，采集步長0.3μm，加速電壓20kV，實驗數(shù)據(jù)通過AZtecCrystal軟件處理分析。

為實現(xiàn)熱處理過程準原位觀測，采用賽默飛Helios5PFIB聚焦電子束掃描電子顯微鏡對試樣進行加工，精準去除試樣表面高溫氧化層，保障EBSD測試精度；通過特定角度與參數(shù)的離子拋光，實現(xiàn)同一觀測區(qū)域熱處理前后的精準定位追蹤，同時采用HV-1000Z+CCD顯微維氏硬度儀，測試沉積態(tài)與熱處理態(tài)試樣不同區(qū)域的顯微硬度，關聯(lián)組織演變與力學性能變化規(guī)律。