Ti6Al4V钛合金具有优良的耐蚀性、低的密度、高的比强度及好的韧性和焊接性等一系列优点，在 航空航天、石油化工、船舶汽车，生物医学等领域得到广泛的应用。选择性激光熔化是一种先进的金 属增材制造技术，可用于几何结构复杂的钛合金等零部件的制造，在航空航天、生物医学和汽车工业 等领域表现出巨大的优势。然而，与锻造或铸造的钛合金相比，选择性激光熔化（SLM）块材低的延 展性，严重阻碍了其在工业领域内更广泛的应用。这是由于材料内部孔隙和针状α′易形成应力集中 ，导致裂纹萌生，在应变局部化前进行裂纹扩展直至断裂，严重降低了材料的延展性。

鉴于材料内部缺陷和微观组织结构对其延展性的显著影响。为了解决SLM钛合金块材初始孔隙率、 相结构等不利因素，选择合适的后处理工艺对提高SLM钛合金材料的延伸性具有重要意义。后热处理 已被证明可用于提高SLM钛合金的延展性，但合适的热处理工艺需仔细选择。基于高温、高压的综合 作用，热等静压已被广泛用于消除SLM钛合金部件内部的孔隙率。然而，热处理和热等静压也具有局 限性，例如晶粒长大、屈服强度和抗拉强度大幅下降、以及延展性表现各向异性。因此，急需开发新 的后处理工艺，降低材料的孔隙率，生成均匀微观组织结构，提高SLM钛合金块材延展性的同时还可 限制强度的大量损失。

研究人员针对目前SLM块材孔隙率和大量针状α′组织导致激光3D打印块材延展性差的这一主要缺 陷，其研究选择一种搅拌摩擦加工的后处理方法（FSP）改性选择性激光熔化Ti6Al4V合金块材，用以 降低材料的孔隙率，均匀化局部的组织结构（如图1），大量的提高了材料的断裂应变（0.21至0.65 ，如图2），从而获得高延展性和强度兼具的性能。。

图1

图2

图3

图3所示拉伸过程的组织演变图，经过FSP处理后的钛合金，其裂纹的产生及扩展均呈现典型的高 韧性材料特征。

来源： ChunjieHuang, XingchenYan, LvZhao, MinLiu, WenyouMa, WeibingWang, JeroenSoete, AudeSimar. Ductilization of selective laser melted Ti6Al4V alloy by friction stir processing, Materials Science and Engineering: A, 2019, 755, 85.