Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是一种中等强度的α+β型两相钛合金,具有优异的综合性能,在航空和航天、军事装备等领域等得到广泛地应用。但是这些材料在使用过程中经常受到外来物体的冲击,造成材料失效破坏,因此研究材料的动态力学性能十分必要。本文通过激光选区熔化制备TC4钛合金试样进行实验,研究激光扫描速度和成型角度等工艺参数对成型质量的影响,并采用热处理工艺调控材料的微观组织,最后使用分离式霍普金森压杆测试试样的抗冲击性能。探索改善激光选区熔化成型TC4钛合金的微观组织、提高材料综合力学性能的途径。取得的主要研究成果和结论如下:1.随着扫描速度从1.0 m/s增加到1.6 m/s,流变应力和能量吸收先增加后急剧下降,但没有试样破裂。当扫描速度为1.2 m/s时,流变应力和能量吸收得到最大值,分别为1480 MPa和58 J/cm~3。流变应力和能量吸收随着成型角度的增加而增大,但只有成型角度为45°的试样发生了剪切破坏。此外,流变应力和能量吸收随着应变率的增加而增大,表现出明显的应变率强化效应。试样在应变率为2100/s时最终发生破坏,表现为韧性/脆性混合断裂模式。2.经过不同温度和时间的固溶处理后,激光选区熔化TC4合金的α’马氏体相均分解为α+β混合相。XRD衍射谱表明,固溶处理试样在40°和57.5°分别检测到(110)_β和(200)_β的相。在固溶温度低于β相变点时为网篮组织,随着固溶温度的增加,晶粒尺寸逐渐增大,小角晶界比例随着固溶温度的升高先增大后减小。当固溶温度超过β转变温度时为魏氏组织,小角晶界比例急剧下降。在相同应变率冲击下,流变应力和吸收能与固溶温度成反比。3.经过不同温度和时间的固溶+时效处理后,合金均为网篮状组织,说明时效处理不会改变材料的组织形貌,但是有大量的细小二次相颗粒分布在β相内。随着时效温度和时间的增加,晶粒尺寸先增大后减小,小角晶界比例也先增大后减小,和晶粒的尺寸成正比。使用透射电镜观察发现时效处理试样内部的位错数量增加,形成了位错胞。在相同应变率冲击下,时效试样的流变应力和应变比未时效处理试样的大,这是因为时效处理后有析出相生成,从而提高了材料的力学性能。通过以上研究,本文揭示不同工艺参数试样在高应变率下微观组织的演变规律和动态力学响应,揭示不同热处理工艺对微观组织的影响规律。研究热处理试样的动态力学性能,为进一步优化工艺参数提供理论依据,进一步提升TC4钛合金的性能。