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增材制造技术制备钛基复合材料研究进展相对于传统制造技术，增材制造作为一种高速发展的近净成形精细加工技术，采用“离散+堆积”原理，这是一种自下而上的方法，由零件三维数据驱动直接制造零件，实现了复杂几何形状构件的一体化近净成形，减少时间和成本的同时，增材制造工艺的高冷却速率导致了微观结构的大幅细化，提高了硬度和强度。目前，增材制造技术已运用于制备各种不同类型及成分组成的钛基复合材料中，如TiC/Ti、TiB/CP‒Ti、TiB/Ti‒6Al‒4V、TiC/Ti‒6Al‒4V等，为多种钛合金与钛基复合材料复杂零部件的研制打开了一扇新的窗户。但由于零件尺寸受限制，多用于复杂精密中小零件的加工。运用于钛合金及其复合材料方面的增材制造技术主要有两种:一种是预置铺粉的选区激光熔化技术（selective laser melting，SLM），如图1（a）所示；另一种是喷嘴同步送粉的激光直接沉积技术（direct laser deposition，DLD），用自动喷粉（同轴或非同轴）的方式将原始粉末引入由高功率激光产生的熔池中焊接成形，如图1（b）所示。
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试验用TC4钛合金激光固溶处理工艺（1）＋时效后的硬度在41.0HRC以上，在540℃时效后的硬度高，为51.3HRC，比真空固溶处理＋时效的硬度39.7HRC高出11.6HRC；试验用TC4钛合金激光固溶处理工艺（2）＋时效后的硬度在38.3HRC以上，在500℃时效后的硬度高，为44.4HRC，比真空固溶处理＋时效的硬度39.7HRC高出4.7HRC。2）硬化层组织与深度TC4钛合金一般在950℃固溶处理后组织呈等轴状，而高于1020℃以后组织会呈片状、针状，更高温度下会形成马氏体。但钛合金中马氏体不像钢铁材料中的马氏体那样有很高的强度及硬度。本试验中激光固溶处理工艺（1）的实际表层加热温度超过了950℃，因此出现马氏体形态，且强化层也相对较厚。TC4钛合金激光固溶处理工艺（1）固溶强化层深度约为0.3mm，激光固溶处理工艺（2）固溶强化层深度约为0.2mm。
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（图片来源:参考文献[1]）为何人体不排斥钛合金？
钛合金因其的综合性能，已全面应用于现代医疗领域，涵盖牙科修复体、心血管支架、骨科植入器械等关键场景。那么，为何人类的身体不排斥钛合金？这就要从一个融合了骨组织与免疫调控的新兴交叉学科——说起。
1981年，瑞典学者Albrektsson首次用电子显微镜实了钛与骨组织之间的“直接接触”，这被视为种植成功的标志。这种种植体植入牙槽骨后与新骨直接接触的现象被称为“（osseointegration）”，但当时人们并不了解这一过程的生物学机制。
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钛合金优良的特性表现在:密度小（4.51g/cm3，钢的 57％）、强度高（抗拉强度680-1180Mpa）、硬度高（30-40HRC）、工作温度范围宽（高热600℃、低温-253℃）、耐蚀性好、无磁、热导率小、抗阻尼性能低等。
近年来，钛合金在航空航天、海洋工程、船舶、汽车、化工、电子、医疗、电力等行业的需求日益增多，广泛的市场需求正逐步加速钛合金锻造工艺与技术的发展。
本文主要为大家讲解一下钛合金热处理种类和热处理规范，有不当之处，欢迎指正。
01、钛合金热处理种类
钛合金常用的热处理方法为退火、固溶和时效处理。退火适用于各类钛合金，主要是为了获得最佳的力学性能，消除应力、提高塑性和稳定组织。固溶和时效处理是钛合金强化的主要手段。
去应力退火
退火温度比再结晶温度低100-250℃；
目的是为消除或减少加工过程中出现的内应力，防止和减少变形。
完全退火
又称:再结晶退火
退火温度接近再结晶温度和β转变点之间，退火过程主要发生再结晶，温度高于该合金的再结晶温度。
目的是降低硬度、提高塑性、稳定组织、改善加工性能。
双重退火
包括高温和低温两次退火，退火后空冷；高温为β转变点以下20-160℃，低温为相变点以下300-500℃。
目的是提高组织和性能的稳定性。
等温退火
双重退火的特殊形式
先加热到β转变点以下20-160℃，保温后，转移到低温炉（600-650℃）保温，然后出炉空冷到室温。
适用于β稳定元素含量较高的钛合金，采用缓慢冷却，使β相充分分解。
目的是得到稳定组织。
固溶处理
α+β两相区转变温度以上，β转变点以下28-83℃以下加热，特殊情况也可在β转变点以上加热，随后淬火。
目的是获得高比例时效强化的亚稳态β相。
时效处理
一般在425-650℃之间加热，时效温度和时效时间可以根据时效硬化曲线确定；
目的是促进亚稳态β相的分解或析出，从而提高合金强度。