热处理对选区激光熔化方法制备的 Ti-Ag 合金微观组织、力学和摩擦学性能的影响

《Scientific Reports》：The effect of heat treatment on microstructural, mechanical and tribological properties of Ti-Ag alloy produced by selective laser melting method

　　

摘要

本研究系统调查了不同成型后热处理对选择性激光熔化（SLM）制备的新型 Ti-Ag 合金的微观结构、力学和摩擦学性能的影响。与文献中报道的传统粉末混合方法不同，使用化学镀银包覆钛粉末作为原料，使得通过 SLM 后热处理能够控制 Ti 基体中的 Ag 分布。X 射线衍射分析证实所有样品均保留了 α-Ti 基体结构，而热处理后形成了氧化物相。水冷时效样品（HT-3）表现出最高的硬度（508.9 ± 13 HV），与未处理的 SLM 样品相比增加了 68.8%。这种改善归因于富银沉淀相的形成以及金红石/锐钛矿相的稳定。拉伸试验表明，打印态 SLM 样品的拉伸强度最高（639.5 MPa），而热处理样品由于冷却过程中的氧化和微观结构变化导致强度降低。在 15 N 载荷和 100 m 滑动距离下，热处理样品显示出显著降低的摩擦系数，其中 HT-3 达到 0.48（降低 22.6%）。HT-3 还表现出最低的体积损失，表明其具有优异的耐磨性和稳定的摩擦行为。