钛合金作为一种重要的工程材料,其微观结构是在液-固和固-固相变过程中形成的。这些相变控制着微观结构的演变,并显示出复杂性。传统的制造技术在生产复杂结构时显示出较低的材料利用率和较高的制造成本。相比之下,作为金属增材制造（AM）技术中的选择性激光熔化（SLM）可通过逐层熔化来高度化定制,可以制造出具有复杂几何形状的近净形组件。但是,SLM过程固有的高温度梯度和快速冷却速率会阻止凝固前沿之前的形核,并导致沿构造方向（BD）具有优选方向的外延柱状晶粒形成,从而导致织构和力学性能各向异性的形成。本文研究了溶质铜（Cu）和氧化镧（La2O3）颗粒对选择性激光熔化商业纯钛（CP-Ti）晶粒细化的影响,并分析了微观组织与力学性能之间的关系。为了保持粉末的球形度和Cu/La2O3粉末在CP-Ti中的均匀分散,使用了基于磁力搅拌的工艺来制备Ti-Cu和CP-Ti+La2O3混合粉末。在SLM工艺参数优化的基础上制造出70×12×2mm3（Y×Z×X）的矩形样品,系统地研究了SLM样品的显微组织特征和力学性能。对添加1.25、2.5和5 wt.%Cu溶质实验,结果表明,由于Cu溶质在凝固过程中的固液界面前沿具有较高的组织过冷能力,SLM制造的Ti-5Cu样品获得了完全等轴的初生β晶粒。随着Cu含量的增加,SLM制备的Ti-Cu样品中马氏体的形态显示出从平行侧板或板条向针状板的过渡。由于马氏体转变应变的调节作用,Ti-Cu样品中马氏体分隔界面的14～20%由{10 1}孪晶边界构成。随着Cu含量的增加,显微硬度,屈服强度和极限抗拉强度得到协同增强,这主要归因于晶界强化,固溶强化,位错强化和析出强化的综合作用。对添加1wt.%的La2O3颗粒实验,结果表明,在SLM成形CP-Ti+La2O3中获得了均匀的针状α′马氏体微结构,包含高密度的位错和{10 1}孪晶,并具有较弱的晶体织构。其中纳米La2O3颗粒沿晶界和晶粒内部均匀分布,与CP-Ti基体呈现出高度相干的界面。加入La2O3后,CP-Ti的等效直径圆晶粒尺寸从2.21μm均匀地细化到1.47μm。这归因于SLM过程中的快速凝固速率,晶粒生长受限和成核位点增加的综合作用。晶粒细化后,其显微硬度,屈服强度和极限抗拉强度分别提高到276 HV0.3、858 MPa和940 MPa,伸长率为8.6%。力学性能的提高主要归因于晶粒细化强化,亚结构强化和La2O3弥散强化的综合作用。