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申请/专利权人：西北有色金属研究院

摘要：本发明公开了一种降低增材制造高强钛合金力学性能各向异性的方法，该方法包括：一、向球形Ti185合金粉末中加入铁粉末球磨得到混合粉末；二、绘制目标产物三维模型并分层处理，获得切层数据并设计切层扫描数据；三、将切层数据和切层扫描数据导入设备中装粉并调平成形底板并预热；四、铺设铺粉层并预热；五、熔化扫描形成单层实体片层；六、重复上述工艺形成粉末床电子束增材制造成形件得到高强钛合金。本发明通过向Ti185合金粉末添加铁粉末进行粉末床电子束增材制造，提高了合金的生长限制因子和凝固温度区间值，有利于钛合金中等轴晶的形成，提高了钛合金的强度，并降低了钛合金力学性能各向异性，作为高强度部件，适用范围广泛。

主权项：1.一种降低增材制造高强钛合金力学性能各向异性的方法，其特征在于，通过增大Ti-1Al-8V-5Fe合金即Ti185合金粉末中的铁含量，采用粉末床电子束增材制造制备得到力学性能向同性的高强钛合金，该方法包括以下步骤：步骤一、向等离子旋转电极气雾化制备的球形Ti185合金粉末中加入铁粉末，然后采用行星式球磨机进行球磨得到混合粉末；步骤二、绘制目标产物钛合金的三维模型，然后进行分层处理，沿着三维模型的高度方向切分成等厚的片层，并获得切层数据，再对各片层的内部扫描方式和扫描路径进行设计，获得切层扫描数据；步骤三、将步骤二获得的切层数据和切层扫描数据导入粉末床电子束增材制造成形设备中，将步骤一中得到的混合粉末装入粉末床电子束增材制造设备的粉箱中，然后调平成形底板并对成形底板进行预热，成形底板的预热温度为700℃～720℃；步骤四、将步骤三中装入粉箱中的混合粉末铺设在预热后的成形底板上形成铺粉层，然后对铺粉层进行预热，铺粉层的预热温度为700℃～720℃；所述铺粉层的厚度与步骤三中切分的片层的厚度相同；步骤五、根据步骤三中导入粉末床电子束增材制造成形设备中的切层数据和切层扫描数据，采用电子束对步骤四中经预热后的铺粉层进行熔化扫描，形成单层实体片层，然后将成形底板下降，且成形底板的下降高度与步骤四中切分的片层的厚度相同；步骤六、重复步骤四中的铺粉工艺、预热工艺和步骤五中的熔化扫描工艺、成形底板下降工艺，直至各单层实体片层逐层堆积，形成粉末床电子束增材制造成形件，然后待成形底板的温度小于100℃时取出，利用高压气体去除粉末床电子束增材制造成形件表面的残留粉末，得到高强钛合金；所述高强钛合金水平方向的抗拉强度高于1317MPa，竖直方向的抗拉强度高于1303MPa，水平方向的抗拉屈服强度高于1241MPa，竖直方向的抗拉屈服强度高于1222MPa，断后伸长率高于5％，强度各向异性值不高于1.5。

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