东莞市大岭山镇真空光亮淬火加工流程
盘星新金属TC4粉末选区激光打印采用GE Concept Laser M2型打印机完成TC4标准试样的打印，保护气为高纯度氩气，成形前将基板预热至200℃，参数设置见表4。采用NB 380M型真空热处理炉完成TC4标准试样的热处理，热处理制度为800℃，保温时间4h，随炉冷至室温，如下图2所示。
△表4 SLM打印主要工艺参数
△图2 M2打印机与真空热处理炉
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西安交通大学材料设计中心（CAID）刘畅研究员和马恩教授在上述高浓度间隙固溶中熵合金（(TiZrNb)86O12C1N1(at%) (O-12)）基础上，与清华大学于荣教授团队合作，应用清华自主研发的自适应传播因子叠层成像技术（H. Sha et al.Sci. Adv.8, eabn2275 (2022)），直接观察到了间隙固溶中熵合金中的氧原子及其选择性间隙占位。研究发现，氧原子在晶格中的占位与其含量直接相关，高浓度时，氧原子主要位于BCC晶格的四面体间隙位置，而非传统认为的八面体位置。原因在于，当大量间隙原子溶入后，多数金属（溶剂）原子都会受到溶质原子影响而产生位移，偏离点阵位置，因此，容纳间隙原子时导致的晶格畸变与所需的应变能，四面体间隙已明显高于八面体位置。在此情况下，间隙原子转而倾向于选择空间更大的四面体间隙位置。
在电影《钢铁侠》中有一个情节是，托尼在第二代战甲试飞过程中，挑战盔甲战衣强度，一直飞向天空，但是上升到一定高度后，全身结冰的问题突出明显，战甲表面开始结冰，而且电力系统也出现问题，托尼从高空降下后才慢慢恢复。为了防止钢铁盔甲结冰，第三代钢铁侠战甲就用了钛合金，这其实是有科学依据的。钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。有些钛合金在零下253度仍有一定塑性，飞行器飞到地球大气最冷的大气中间层(距离地面50 km～85 km)温度也只有零下八十到零下一百一十的温度，所以钛合金是制造飞行器最好的选择。
在现实中，能飞出大汽层的可能只有火箭了。但这并不代表钛合金只能应用在航天航空行业中。钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高，在工业中有很多特定的环境和空间需要用到钛合金制造的零配件。
钛合金加工是一个复杂且专业性很强的过程，涉及到多种技术和工艺，以确保材料的高性能和加工的经济性。加工钛合金时，还需注意控制加工环境，避免材料吸氧、氢和氮，导致性能下降。此外，选择合适的加工参数和刀具路径，以及进行必要的中间退火，都是保证加工质量和效率的关键。钛合金加工制造的英文是 "Titanium Alloy Parts Manufacturing"。德文是 "Herstellung von Titanlegierungsbauteilen"。俄文是 "Производство деталей из титановых сплавов"。
钛合金的加工性能和最终的力学性能很大程度上取决于其微观组织结构。热处理，包括退火、时效处理和定向再结晶等，被用来优化钛合金的微观结构，从而提升其机械性能和加工性。例如，退火可以消除加工硬化，恢复材料的塑性，而时效处理则可以强化材料。机械加工技术: 切削:钛合金切削时，由于其硬度较高和导热性差，需要采用硬质合金刀具，特别是钨钴类硬质合金，因为它们与钛的化学亲和力小，导热性相对较好。切削过程中，采用较小的前角和较大的后角，以及圆弧过渡刃，可以减少刀具磨损和提高加工质量。 磨削、铣削、钻削、镗孔、攻丝:这些加工方法同样需要选择合适的刀具材料和加工参数，以防止刀具过早磨损和工件变形。
电火花加工（EDM）和线切割适用于加工硬质材料的复杂形状，尤其在需要极高精度时。 焊接技术:钛合金焊接时，因为其高熔点和化学活性，容易产生气孔和富集效应，因此常采用TIG（钨极惰性气体保护焊）、激光焊和等离子弧焊等高能密度焊接方法，并在保护性气氛下进行，以减少污染。 表面处理技术:为了提高钛合金的耐磨性、耐蚀性等，会采用表面处理技术，如化学转化膜处理、喷砂、电镀、离子渗镀、等离子喷涂等。
锻造和轧制:热锻和热轧是将钛合金坯料在高温下变形，以形成所需形状和尺寸，冷轧则是在室温或接近室温下进行，适用于需要高精度尺寸和表面质量的产品。
抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力强；对碱、氯化物、氯的有机物品、等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
(5)化学活性大
钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2％时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1-0.15mm，硬化程度为20％～30％。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。
４）、 ＴＢ２钛合金ＴＢ２钛合金是一种亚稳定β型钛合金，合金名义成 分为 Ｔｉ－３Ａｌ－８Ｃｒ－５Ｍｏ－５Ｖ。在 固溶状态下，ＴＢ２钛合金具有的冷成形性能和焊接性能。目前，主要用作制造卫星波纹壳体、星箭连接带及各类冷镦铆钉以及螺栓，尤其是 ＴＢ２钛合金铆钉已经在航空航天领域重点型号产品上得到大量应用。
５）、 ＴＢ３钛合金
ＴＢ３钛合金是一种可热处理强化的亚稳定β型钛合金，合金名义成分为 Ｔｉ－１０Ｍｏ－８Ｖ－１Ｆｅ－３．５Ａｌ。该合金的主要优点是固溶处理状态具有的冷成形性能，其冷镦比可达２．８，合金固溶时效后可获得较高的强度，主要用于制造１１００ＭＰａ级高强度航空航天紧固件。
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钛合金 / 增材制造 / 钛基复合材料 / 力学性能 / 梯度功能材料钛合金及其复合材料是我国航空航天领域结构材料中的关键材料，被称为航空工业的脊柱。高温钛合金是在传统钛合金的基础上针对特定高温环境所开发的钛合金体系，具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀、耐高温等性能，因此被用作现代航空航天发动机或高温段部件用关键结构材料。高温钛合金可用于工作温度600 ℃以下的航空发动机高压压气机叶片、飞机机身构件及蒙皮等。TiAl合金在耐高温的基础上，具有更的抗蠕变和抗氧化特性，适用于军用飞机发动机高压压气机及低压涡轮叶片等，是目前替代镍基高温合金的理想材料；Ti‒V‒Cr系阻燃钛合金应用于航空发动机的尾喷管和加力燃烧室，可有效避免航空发动机钛火风险。