【摘 要】
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通过激光选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金通常具有高的屈服强度和低的延展性。该材料的低延展性一般需要用后续热处理来提高。而目前热处理对该材料性能影响的机理仍未有清楚的阐释与理解。本文通过原位高能X射线（HEXRD）的研究方法系统研究了热处理对激光选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金的力学性能的影响机理。在730℃或900℃热处理2h后,激光选区熔化的Ti-6Al-4V的屈服强度降低,加工硬化能力
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通过激光选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金通常具有高的屈服强度和低的延展性。该材料的低延展性一般需要用后续热处理来提高。而目前热处理对该材料性能影响的机理仍未有清楚的阐释与理解。本文通过原位高能X射线（HEXRD）的研究方法系统研究了热处理对激光选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金的力学性能的影响机理。在730℃或900℃热处理2h后,激光选区熔化的Ti-6Al-4V的屈服强度降低,加工硬化能力和延展性得到提高。沉积态的样品主要由马氏体α?相组成。经过热处理后,马氏体α?相部分或全部分解为α+β相。马氏体的分解降低了样品的屈服强度。从两相的晶格应变来看,经过730℃热处理后的样品中具有较小尺寸的β相且在变形过程中β相比α?/α基体相具有更高的晶格应变。然而β相与α?/α相的这种晶格应变差在经过900℃热处理后基本消失。这是热处理后样品延展性得到提高的关键原因。从晶格应变的各向异性分析来看,α?/α相中基面滑移被确认是最容易开启的滑移系。通过弹塑性自洽模型（EPSC）分析发现,在沉积态和900℃热处理的试样中,柱面滑移和基面滑移的临界分切应力比(CRSSprism/CRSSbasal)分别为1.31和1.16。通过峰宽分析发现,在900℃热处理后,α相不仅能够激活多个滑动系统而且在塑性变形过程中能够积累更多的位错。这就解释了900℃热处理后样品具有比其他两个样品更好的延展性和更高的加工硬化率的原因。本文中的结果对如何调节微观组织来优化激光选区熔化制备的Ti-6Al-4V合金的力学性能具有重要意义。
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