近年來，由于鈦合金的優良特性，如高比強度、耐腐蝕性和生物相容性，使其在航空航天、醫療、海 洋等領域得到了快速發展［1］。增材制造（ａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕｆａｃ?ｔｕｒｉｎｇ，ＡＭ）技術 憑借著特有的全數字化、凝固速度快和近凈成形復雜零部件的獨特優勢，為金屬基材料的制備提供一種極 具潛力的新方法［2，3］。隨著定制化需求的不斷增加，推動了增材制造的快速發展，同時也為其迎來 了新的發展機遇。增材制造目前主要用于制備鋼、鈦合金、高熵合金、復合材料和形狀記憶合金等材料 ［4-9］。在快速成型和小批量生產方面，與傳統的減材制造方法相比，增材制造技術能夠創造更大的經 濟效益。通過增材制造技術制備鈦合金的成本較低，而且能夠設計自由，制造出用戶定義的復雜結構，這 是很難通過其他傳統制造方法生產的［10，11］。

為梳理近年來本領域的相關研究現狀，為相關從業人員提供技術參考，本研究綜述了增材制造鈦合金 組織及性能的研究進展，從力學性能、疲勞性能、高溫氧化性能、摩擦磨損性能以及生物相容性幾個角度 進行了梳理，總結了合金化和熱處理對增材制造鈦合金組織及性能影響。

1、研究進展

1.1　力學性能

Ｌｉ等［12］為了減少電弧熱輸入并細化柱狀晶粒，采用熱絲電弧增材快速成型制備了4個Ti-6.5Al-3.5Ｍｏ-1.5Zr-0.3Si樣品。研究發現，粗大的柱狀晶粒得到了極大的細化，最終得到了由等軸晶 粒和短柱狀晶粒組成的組織。同時，α-板條的寬度也得到了細化。力學性能與晶粒變化相一致，各向 異性幾乎消失。而且，可以通過熱絲電弧增材制造獲得具有優異綜合力學性能的零件。

張明朗等［13］研究了增材制造TA15鈦合金直壁構件不同區域的組織特征及拉伸性能。由圖1可 以看出，受熱輸入、熱循環及冷卻速度的影響，構件不同區域組織存在明顯差別，主要有針、片狀α、針 狀馬氏體α′、網籃組織、魏氏組織及大等軸原始β晶。中、下層存在短棒狀α，為初生α。垂 直于焊縫方向與平行于焊縫方向的拉伸性能不同，存在明顯各向異性。

王繼航等［14］研究了預埋缺陷的尺寸、位置對激光選區熔化（ｓｅｌｅｃTiｖｅｌａｓｅｒｍｅ ｌTiｎｇ，SLM）技術制備含人工設計缺陷的TC4鈦合金室溫拉伸性能的影響。研究結果顯示，由 于ＳＬＭ成形過程人工植入缺陷內包含的合金粉末無法排出，熱處理后在孔洞缺陷表面燒結，導致缺陷 實際尺寸較設計尺寸略小。當預埋缺陷直徑小于0.7mm時，對合金抗拉強度幾乎不產生影響，試樣斷裂 均發生在非預埋缺陷區；當預埋缺陷直徑超過0.7mm后，抗拉強度隨缺陷尺寸增大顯著降低，試樣斷裂 均發生在預埋缺陷區。合金延伸率受缺陷的影響較為顯著，隨著缺陷尺寸的增大，延伸率整體呈現逐漸 降低的趨勢，當缺陷尺寸超過0.7mm后，延伸率急劇降低，缺陷尺寸超過0.9mm后，延伸率在2％～4 ％范圍內波動。

Ｎａｄａmmａｌ等［15］采用4種不同的能量密度制備了新型骨科β鈦合金Ti-35Nb-7Zr- 5TA。研究發現，所有條件制備的試樣理論密度均大于98.5％。在較高的能量密度輸入下，缺陷越小 ，密度越高。在最高的能量密度輸入下觀察到細胞到柱狀樹枝晶的轉變，同時凝固的晶粒尺寸增加，表 明溫度梯度和凝固增長率的協同效應。密度測量表明，能量密度為50.0J/mm³時達到了 約99.5％的理論密度。能量密度為54.8J/mm³時，通過形成柱狀樹枝狀的亞結構，獲得 了最大的拉伸強度約660MPa，所有制造的部件均呈現25％～30％的高延展性。

方遠志等［16］借鑒激光擺動焊接技術，提出一種激光擺動送粉增材制造TC4鈦合金工藝，借助激 光原位擺動改變熔池運動軌跡進而影響溫度梯度和凝固速率，改善增材制造鈦合金的微觀組織，研究了激 光擺動送粉增材制造工藝對TC4鈦合金微觀組織演變及力學性能的影響。研究發現，無擺動激光熔化沉 積實驗的最佳工藝參數為：激光功率1000Ｗ，掃描速率8mm/s，送粉速率6.92g/min；直 線型激光擺動的最佳工藝參數為：擺動頻率200Hz，擺動幅度1.5mm。

直線型激光擺動對熔池形貌改善顯著，氣孔和裂紋等缺陷較少，柱狀晶數量和尺寸均有所減小，并且 晶粒出現了等軸化的現象。相比無擺動樣品，激光擺動后Ti-6Al-4V合金單道區域平均晶粒尺寸從 5.20μｍ減小到4.37μｍ，硬度從418.00ＨＶ提升到428.75ＨＶ。

以上研究表明，對于增材制造鈦合金力學性能的研究首先要集中在顯微組織上。由力學性能的變化 趨勢可以反映出內部組織的變化規律。

1.2　疲勞性能

池維乾等［17］采用旋轉彎曲疲勞測試（ｆ＝50Hz，R＝-1）與超聲頻率（20kHz）疲 勞測試研究了選區激光熔化技術制造的Ti-6Al-4V合金超高周疲勞行為。

研究結果表明，經熱等靜壓處理的增材制造Ti-6Al-4V合金與鍛造的Ti-6Al-4V合金疲勞性能 相當，且不同加載方式對超高周疲勞范疇內疲勞性能影響顯著。在旋轉彎曲疲勞試驗下，疲勞裂紋從試 樣表面開始萌生，而對于超聲疲勞測試，存在試樣表面和內部的裂紋萌生，且超高周疲勞裂紋趨于在試樣 內部萌生，并且疲勞斷口呈現“魚眼”形貌特征。對斷裂面裂紋萌生處的細晶區（FGA）進行電子背 散射衍射與透射電子顯微鏡觀測。結果表明，增材制造Ti-6Al-4V合金超高周疲勞裂紋萌生與早期 擴展

區域存在不連續的細小晶粒區域，是由位錯相互作用導致晶粒細化進而形成微裂紋以及形成于α相 、晶界等的微裂紋共同作用所致。

高一峰等［18］研究了退火態TA15合金的疲勞性能與疲勞斷裂失效行為。結果表明，退火態Ｔ Ａ15合金的軋向和縱向組織均以α/β片層交疊形成的網籃組織為主，局部存在等軸晶粒分布。通 過對Ｓ-Ｎ曲線進行擬合，TA15鈦合金疲勞極限為311MPa。試樣斷口包含疲勞裂紋源區、疲勞裂紋擴 展區和瞬斷區。裂紋均從表面萌生，同時裂紋擴展區存在大量的疲勞輝紋和二次裂紋，瞬斷區由等軸狀 的韌窩構成，呈現典型的準解理斷裂特征。在低循環應力下，裂紋主要穿過或沿著α／β片層組織 進行擴展，裂紋擴展路徑較長；在高循環應力下，裂紋開始沿著原始β晶界擴展，二次裂紋擴展路徑較 短但數量較多。疲勞裂紋容易沿著組織中相對薄弱的位置進行擴展，并且二次裂紋周圍有裂紋分支生成。

黃興等［19］選取絲材電弧增材制造TC4鈦合金進行試驗，建立了疲勞裂紋萌生壽命有限元預測模 型，通過與實驗結果對比，驗證了該模型在預測TC4鈦合金疲勞裂紋萌生壽命方面的可行性。試驗結果 表明，增材制造TC4鈦合金的彈性模量、抗拉強度、泊松比與TC4鈦合金鍛件相近，但疲勞性能與傳 統TC4鍛件相差甚遠，建立的疲勞裂紋萌生壽命預測模型結果與試驗結果誤差小于40％，具有一定的 參考意義。Ｋｏｎｄａ等［20］采用K-近鄰算法（ｋ-ｎｅａｒｅｓｔｎｅｉｇｈｂｏｒｓ， ＫＮＮ ）、決策樹（ｄｅｃｉSiｏｎｔｒｅｅ，ＤＴ）、隨機森林（ｒａｎｄｏｍｆｏｒｅｓｔ，ＲＦ）和 極端梯度提升（ｅＸｔｒｅｍｅｇｒａｄｉｅｎｔｂｏｏｓTiｎｇ，ＸＧＢ）算法等四種機器 學習（ｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇ，ＭＬ）算法來分析Ti64合金的疲勞裂紋擴展速率（ｆａTi ｇｕｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ，ＦＣＧＲ）。在調整了這些算法的超參數后，發現訓練過 的模型對未見過數據的估計與訓練過的數據一樣好。在訓練和測試階段，根據其平均平方誤差和Ｒ2， 對4個測試的ＭＬ模型進行了相互比較。與其他模型相比，由于ＸＧＢ算法具有最小的均平方誤差和 更高的Ｒ2，因此在ＦＣＧＲ預測中更準確。Ｓｙｅｄ等［21］研究了單程、平行程和振蕩沉積三種 增材制造方式對Ti-6Al-4V的疲勞裂紋生長行為的影響。研究結果顯示，由于較高的局部熱輸入， 與單程和平行程方式相比，振蕩沉積表現出明顯較粗的柱狀β晶粒結構以及較粗的轉化微觀結構。在 三種制造方法中，振蕩沉積的裂紋生長率最低。裂紋大致介于再結晶α（軋制退火）和β退火的鍛 造材料之間。

當裂紋垂直于沉積層傳播時，疲勞裂紋的增長速度較低。在提到的三種增材制造工藝中，在較低的應 力強度系數范圍內（＜25MPa·ｍ^1/2），微觀結構對裂紋生長速度的影響更大。

綜上所述，目前對于鈦合金疲勞性能的研究主要是試驗和模擬兩方面。進行模擬能夠在最大程度上 避免未知缺陷，提高材料性能研究的效率。

1.3　高溫氧化性能

高溫氧化性能是鈦合金在航空航天發動機應用上最為重要的性能，直接決定著服役的安全性。張利 等［22］介紹了耐熱鈦合金和增材制造鈦合金抗氧化性能的研究現狀，以及近年來對提高鈦合金抗高溫氧 化性能的合金化和表面改性等技術手段的研究進展。

展望了進一步改善采用增材制造技術制備的鈦合金抗高溫氧化性能的研究方向。ＦＵ等［23］用電 弧增材制造法生產的Ti6Ａｌ7Nb合金在800℃下被氧化，以確定由熱影響帶（ｈｅ ａｔａｆｆｅｃｔｅｄｂａｎｄｓ，ＨＡＢｓ）引起的氧化差異。氧化動力學證明，與非ＨＡＢｓ區 相比，具有緊密β板條的ＨＡＢｓ具有更強的抗氧化性。β相中富含的Nb元素促進了Ti3Ａｌ 在氧化后在β板條的原始位置析出，與β板條的間距相似。緊湊的Ti3Ａｌ在ＨＡＢｓ上的形成有 利于抑制氧氣在氧化層／基體界面上的擴散。

航空發動機在服役過程中需要長時間承受高溫，因此，鈦合金的高溫氧化性能是研究的重點，下一步 應該重點研發抗高溫氧化性能的鈦合金。

1.4　摩擦磨損性能

Ｓｕ等［24］對Ti-6Al-4V合金進行了直接時效和固溶時效處理，以提高其摩擦性能。在正 常載荷（2.5～40Ｎ）和滑動速度（50～800ｒｐｍ）范圍內，采用干式滑動磨損試驗來研究其綜合 磨損行為。結果表明，形成了高密度的Ti3Ａｌ沉淀物，并且在固溶處理過程中發生了α′→α＋β 的分解。磨損形態和磨損機制在很大程度上取決于微觀結構特征、外加載荷和滑動速度。Ｍａｎｔｒｉ 等［25］研究了硼對增材制造鈦合金硬度和磨損性能的影響。結果顯示，ＴＮＺ（成分為Ti-13Nb- 13Zr）試樣的整體硬度值為325ＨＶ，略高于文獻。造成這種現象的原因是在制作試樣時采用了激光工程 化凈成形（ｌａｓｅｒ-ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｎｅｔｓｈａｐｉｎｇ，ＬＥＮＳ）打印技術，從而產 生了細晶粒和殘余應力。在ＴＮＺ中加入硼后，ＴＮＺ-Ｂ的硬度值增加到450ＨＶ。硬度值的增加 歸因于原位TiＢ沉淀的形成。此外，與ＴＮＺ合金相比，ＴＮＺ-Ｂ的磨損率由于硬度的增加而降 低，硬度增加是由于TiＢ的形成以及α沉淀體積分數和形態的變化。

圖2（ａ）（ｂ）為兩種試樣的磨痕，圖2（ｃ）（ｄ）為三維掃描白光干涉儀（3Ｄｓｃａｎｎｉ ｎｇｗｈｉｔｅｌｉｇｈｔｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ，ＳＷＬＩ）圖像。由圖可以看出，在添加 硼以后，磨損深度明顯減小，磨損面也變得更加平整，表明硼的加入顯著提高了耐磨性。

1.5　生物相容性

鈦合金的生物相容性是作為人體植入材料需要考察的一項重要內容，生物材料表面在局部條件下的電 化學行為是影響植入成功與否的重要因素。Ａｙｄｉｎ等［26］研究了增材制造鈦合金在模擬正常、炎癥 和嚴重炎癥條件的三種不同介質中浸泡1ｈ和12ｈ后的電化學行為。極化研究表明，在所有情況下 ，耐腐蝕性都會隨著浸泡時間的延長而增加。研究發現，在炎癥條件下，Ｈ2Ｏ2會對被動層的電阻產生 破壞作用，而在嚴重炎癥條件下，白蛋白、乳酸鹽和Ｈ₂Ｏ₂都會協同降低鈦層 的耐腐蝕性。電化學阻抗數據表明，在嚴重炎癥條件下，帶電的白蛋白會吸引到局部點蝕區域，從而改 變腐蝕性物質在金屬／被動層界面的擴散傳輸。

電化學測試還證明，與未經處理的相同成分的鈦相比，增材制造鈦合金表面在模擬溶液中的耐腐蝕性 更好。研究表明，新的表面形貌和潤濕性也是增材制造鈦合金試樣腐蝕性能得到改善的積極因素。圖3 為增材制造商業純鈦（ＣＰ-Ti）和Ti-6Al-4V在模擬介質中浸泡1ｈ和12ｈ后的開 路電位（ｏｐｅｎｃｉｒｃｕｉｔｐｏ?ｔｅｎTiａｌ，OCP）。由圖可以看出，在模擬炎癥和嚴重炎 癥環境中，OCP值向電位正方向移動，可能是Ｈ₂Ｏ₂分解為Ｈ₂和Ｏ₂， 從而在緩慢的氧還原反應中起到了額外的陰極反應的作用。早期的研究表明，炎癥溶液中的正OCP 值可歸因于氧化中間產物（如ＨＯ₂和ＨＯ）吸附到鈦基材料的膜上。在嚴重炎癥條件下， 向炎癥溶液（Ｈ2Ｏ2＋ＰＢＳ）中添加ＢＳＡ和ＣＬＨ會降低OCP值。

Ｎｉｋｏｌａｅｖａ等［27］根據銅的添加量，研究了增材制造鈦合金對金黃色葡萄球菌和白色念 珠菌的抗菌活性。結果表明，將材料中的銅含量提高到9.7％，可使含銅基質上的細菌數量減少99％。 這種基底抗菌活性的增強是由于Ti6Ａｌ4／Ｃｕ合金釋放出銅離子。

范東陽［28］通過選擇性激光熔化（ＳＬＭ）技術制造了一種新型梯度含銅鈦合金（TC4-5Ｃｕ ／TC4），研究了其對變形鏈球菌的抗菌作用。結果表明，銅元素在TC4-5Ｃｕ／TC4合金表面 80μｍ范圍內均勻分布，同時兩合金的親水性和粗糙度基本相同。TC4-5Ｃｕ／TC4合金的Ｃｕ^2＋釋放濃度（第28天的釋放濃度約為（18.73±0.87）μｇ／Ｌ）低于離子的最小抑 制濃度ＭＩＣ（28ｐｐｍ）及最小殺菌濃度ＭＢＣ（56ｐｐｍ），這與該合金對浮游細菌缺乏抗菌作 用的結果一致

。相反，TC4-5Ｃｕ／TC4合金對附著菌具有顯著的殺菌效果（抗菌率約為74.93％±5.32％ ）、抑制生物膜能力（抗生物膜率約為63.58％±1.54％）和下調相關基因表達的作用。

2、不同處理方式對增材制造鈦合金組織及性能影響

2.1　添加合金元素

劉晏碩等［29］通過增材制造技術制備了TC4與TC4＋Nb沉積態樣件，研究了Nb對TC4 沉積態顯微組織、相組成及力學性能的影響規律。結果表明，TC4與TC4＋Nb沉積態的組織均由大 量α-Ti及少量β-Ti構成。隨著Nb含量從0增加到8％，TC4沉積態的原始β-Ti和初生 針狀α-Ti平均晶粒尺寸逐漸減小，初生針狀α-Ti尺寸減小了67.4％；同時網籃組織得到細化，β相含量明顯增加。添加Nb能夠顯著提高Ｔ Ｃ4沉積態樣件的拉伸性能，TC4＋6％Nb沉積態樣件拉伸性能最優，滿足鍛件標準要求。

左新德等［30］研究了TA添加對ＮｉTi合金的微觀組織、相變行為、力學性能以及抗腐蝕能力的 影響。

結果表明，與ＮｉTi合金相比，ＮｉTiTA合金的晶粒顯著細化，析出相由ＮｉTi合金中的Ｎｉ 3Ti轉變為Ｎｉ（Ti，TA）2。此外，其相變溫度顯著提高，這導致了室溫下的組織由完全奧氏體相 （Ｂ2）轉變為奧氏體（Ｂ2）和馬氏體（Ｂ19’）的混合相。拉伸試驗結果表明，ＮｉTiTA合金試 樣相較于ＮｉTi合金試樣的抗拉強度提升了9.5％，但延伸率下降了6.8％。極化曲線結 果表明Ｎｉ?TiTA合金具有更高的自腐蝕電位和更小的腐蝕電流密度，抗腐蝕能力顯著提升。Ｙａｎｇ 等［31］研究了0～5％的Si對Ti-35Nb-5TA-7Zr合金強度和耐磨性的影響。結果表明，微觀 結構是由粗柱狀晶粒組成的。隨著硅含量的增加，等軸晶粒逐漸減小，β晶粒的形態發生了很大變化。 從圖4中可以看出，ＴＮＴＺ-5Si的微觀結構由細小的等軸β晶粒組成和細長的β晶粒組成。Si的加 入能顯著提高屈服強度，這主要是由于晶粒細化強化所致。與此同時，在ＳＢＦ（Siｍｕｌａｔｅｄ ｂｏｄｙｆｌｕｉｄ）溶液中，ＴＮＴＺ-5Si合金的磨損率僅為Ti-6Al-4V合金的約30％。綜上 ，鈦合金在添加Ｎｄ、TA和Si合金元素后，的確起到了細化晶粒提高性能的作用，在實際應用時應該 根據使用范圍和服役條件具體分析。

2.2　熱處理

Ｗａｎｇ等［32］采用激光定向能沉積（ＬＤＥＤ）技術，制備了一種具有新成分的α＋β鈦合 金，并研究了950℃／1ｈ／空冷＋530℃／6ｈ／空冷退火對組織的影響。

圖5中（ａ）（ｂ）為沉積狀態微觀結構，（ｃ）（ｄ）（ｅ）為熱處理狀態的微觀結構，（ｆ）為 αｐ纖維根形態演變的橫截面示意圖。沉積后的新α＋β鈦合金呈現出近等軸的先β晶粒和超細網 籃微觀結構，其中α板條的厚度為（0.4±0.1）μｍ。通過宏觀擴散形成了厚度為（1.4±0.2）μｍ 的初級α（αｐ）纖維根形態，這種特殊形態是延展性得以改善的主要原因。借助這種特殊形貌和細 小次生α（αｓ）的成核，極限抗拉強度（ＵＴＳ）和延展性可達到（1247±3）ＭＰａ和（9.2±0.2 ）％。

張國棟等［33］分析了不同熱處理狀態的增材制造TC11鈦合金微觀組織和室／高溫拉伸性能及其各 向異性。結果表明，沉積態微觀組織為沿＜001＞β方向生長的柱狀晶。晶界存在連續α相，晶體內 部由集束和網籃α相組成的片層組織。經950℃／2ｈ／空冷＋530℃／6ｈ／空冷的熱處 理后晶界連續α相破碎，晶內α相寬度從1.1μｍ增加至1.8μｍ，并形成具有二次α相的雙片層 組織。沉積態室溫及500℃高溫拉伸性能均具有明顯的各向異性。經過熱處理后室／高溫拉伸性能 均獲得改善并高于鍛件要求且各向異性明顯降低。與沉積態相比，熱處理態室溫抗拉強度和斷后伸長率 各向異性分別從4.4％和27.1％降低至1.6％和5.4％。柱狀晶及其晶界連續α相是引起塑性各向異性 的原因。

劉祥宇等［34］研究了不同固溶溫度對高功率增材制造TA15的物相組成、微觀組織以及力學性能各 向異性的影響規律。結果表明，平行增材方向上的組織主要體現為外延生長的柱狀晶，垂直于增材方向 的組織則為等軸晶。并且隨著固溶溫度的下降，柱狀晶與等軸晶的尺寸明顯減小。在850℃ ／2ｈ／風冷＋650℃／3ｈ／空冷的熱處理條件下，具有更高的抗拉強度（橫向1017.8 MPa，縱向991.9MPa）與屈服強度（橫向929.9MPa，縱向893.1MPa）；在950℃／2ｈ／風 冷＋650℃／3ｈ／空冷的熱處理條件下，具有更優的伸長率（橫向16.7％，縱向17.2％）與斷面 收縮率（橫向32.7％，縱向43.7％）；隨著固溶溫度的提升，TA15拉伸性能的各向異性降低。

張穎等［35］研究了雙重退火工藝（890℃×1ｈ／ＦＣ＋750℃×2ｈ／ＡＣ，570℃×4 ｈ／ＡＣ）對激光增材沉積和修復兩種狀態的TC18鈦合金的組織和力學性能的影響，并與原始鍛件 TC18鈦合金進行比較。結果表明，激光增材修復試樣微觀組織為典型的類鑄態組織，主要由層狀β 晶粒組成。激光增材修復試樣經雙重退火后為魏氏組織，原始β晶界仍清晰可見，晶內分布著交錯的 （α＋β）集束。經雙重退火后，激光增材沉積試樣強度低于鍛件，塑性高于鍛件，激光增材修復試樣的 性能介于兩者之間，其沖擊性能比鍛件的沖擊性能高約60％。激光增材沉積、激光增材修復兩種狀態經退 火熱處理后力學性能都能達到TC18鍛件規定值。

陳素明等［36］研究了退火工藝參數對增材制造TC18鈦合金力學性能和組織的影響。結果表明， 增材制造TC18鈦合金試塊宏觀形貌平整，表面沒有裂紋等缺陷，表面呈均勻的銀白色。試樣經600 ℃退火保溫2ｈ后的各項力學性能均滿足ＧＪＢ2744Ａ-2007指標要求，其規定塑性延伸強度為1 036MPa，抗拉強度為1084MPa，斷后伸長率為9.8％，斷面收縮率為30％。增材制造TC18鈦合金 的組織為典型的柱狀晶組織，粗大的β相柱狀晶粒內為細長的針狀α相及編織細密的α＋β相板條 組織，隨著退火溫度的升高，β相柱狀晶內的針狀α相逐漸粗化。

綜上所述，利用熱處理工藝對鈦合金進行處理已經成為一種簡單高效的途徑，通過改變相應的工藝即 可獲得性能優異的鈦合金材料。

3、結束語

隨著個性化需求的不斷提高，增材制造技術也迎來了不錯的發展前景，但目前對增材制造技術的研究 還不系統。本研究總結了近年來增材制造鈦合金研究取得的研究成果，從力學性能、疲勞性能、高溫氧化 性能、摩擦磨損性能和生物相容性角度對性能的研究進行歸類總結，介紹了添加合金元素和進行熱處理對 鈦合金組織及性能的影響。可以看出，通過不同的處理手段均取得了一定的研究進展，得到了組織細化、 性能強化的研究機理，下一步應繼續加強這方面的研究，不斷推進工程實際的應用。

參考文獻

［1］ＫＭＲ，ＳＡＨＯＯＡＫ，ＲＯＵTAＲＡＢＣ，ｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｍａｃ ｈｉｎａｂｉｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓTiｃｓｏｆｎｏｖｅｌａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕｆａ ｃｔｕｒｅｄTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙ（Ti-6Al-4V）ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｄｉｒｅｃｔｍｅ TAｌｌａｓｅｒSiｎｔｅｒｉｎｇ[J].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｓTiｔｕTiｏｎ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，ＰａｒｔＣ：ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉ ｃａｌＥｎ?ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，2023，237（4）.865-885.

［2］高楚寒，吳文恒，張亮.高溫鈦合金及鈦基復合材料增材制造技術研究現狀[J].粉末冶金技 術，2023，41（1）：55-62.

［3］ＳａｄｅｇｈｉｌａｒｉｄｊａｎｉＭ.ＲｅｖｉｅｗｏｆＰｏｗｄｅｒＢｅｄＦｕSiｏ ｎＡｄｄｉTiｖｅＭａｎｕｆａｃ?ｔｕｒｉｎｇｆｏｒＭｅTAｌｓ[J].ＭｅTAｌｓ，2021，11（ 9）：1391.

［4］ＧｏｒｓｓｅＳ，ＨｕTCｈｉｎｓｏｎＣ，ＭＧｏｕｎé，ｅｔａｌ.ＡｄｄｉTiｖ ｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｍｅTAｌｓ：ａｂｒｉｅｆｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｃｈａｒ ａｃｔｅｒｉｓTiｃｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｐｒｏｐｅｒTiｅｓｏｆｓｔｅｅｌｓ ，Ti-6Al-4Vａｎｄｈｉｇｈ-ｅｎｔｒｏｐｙａｌｌｏｙｓ[J].ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴ ｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，2017，18（1）：584-610.

［5］姜沐池.增材制造鈦基復合材料組織與性能研究［Ｄ］.沈陽：沈陽理工大學，2021.

［6］ＷｅｎＳ，ＧａｎＪ，ＬｉＦ，ｅｔａｌ.ＲｅｓｅａｒｃｈＳTAｔｕｓａｎｄ ＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＡｄｄｉTiｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄＮｉｃｋｅｌ-TiTAｎｉｕｍＳｈ ａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙｓ[J].Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，2021（16）：4496.

［7］楊冰，廖貞，吳圣川，等.增材制造技術發展和在先進軌道交通裝備中的應用展望[J].交通 運輸工程學報，2021，21（1）：132-153.

［8］常坤，梁恩泉，張韌，等.金屬材料增材制造及其在民用航空領域的應用研究現狀[J].材料 導報，2021，35（3）：3176-3182.

［9］陳怡，祁俊峰，賴小明，等.增材制造技術在空間飛行器領域的研究與應用［Ｃ］／／面向 增材制造與新一代信息技術的高端裝備工程管理國際論壇征文匯編.2020：48-55.

［10］ＢＫＮ，ＶＤ，ＭＶＳ，ｅｔａｌ.Ａｒｅｖｉｅｗｏｎｗｅｌｄａｂｉｌｉｔ ｙｏｆａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕ?ｆａｃｔｕｒｅｄTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙｓ[J].Ｍａｔｅ ｒｉａｌｓＴｏｄａｙ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，2020（33）.2964-2969.

［11］TiＡＮＺ，ＷＵＨＪ，TAＮＣＷ，ｅｔａｌ.ＤｙｎａｍｉｃＭｅｃｈａｎｉｃａ ｌＰｒｏｐｅｒTiｅｓｏｆTC11TiTAｎｉｕｍＡｌｌｏｙｓＦａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙＷｉｒｅ ＡｒｃＡｄｄｉTiｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒ?ｉｎｇ[J].2022，15（11）：3917.

［12］ＬＩＺＸ，ＬＩＵＣＭ，ＸＵＴＱ，ｅｔａｌ.Ｒｅｄｕｃｉｎｇａｒｃｈｅａ ｔｉｎｐｕｔａｎｄｏｂTAｉ?ｎｉｎｇｅｑｕｉａｘｅｄｇｒａｉｎｓｂｙｈｏｔ-ｗｉｒｅｍ ｅｔｈｏｄｄｕｒｉｎｇａｒｃａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕｆａｃ?ｔｕｒｉｎｇTiTAｎｉｕｍａｌｌ ｏｙ[J].ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，2019（742 ）：287-294.

［13］張明朗，柏關順，李承德，等.等離子電弧增材TA15鈦合金組織與性能研究[J].重型機械 ，2022（6）：44-47.

［14］王繼航，蔡雨升，姜沐池，等.人工植入缺陷對增材制造TC4鈦合金性能影響規律［J/Ｏ Ｌ］.有色金屬科學與工程：1-10［2023-03-16］.ｈｔｔｐ：／／ｋｎｓ.ｃｎｋｉ.ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ｄｅTAｉｌ／36.1311.ＴＦ.20221103.1459.004.ｈｔｍｌ

［15］ＮＡＤＡmmＡＬＮ，ＲＡＪＰＵＴＭ，ＧＵＰTAＳＫ，ｅｔａｌ.ＬａｓｅｒＰｏ ｗｄｅｒＢｅｄＦｕSiｏｎＡｄｄｉTiｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆａＬｏｗ-Ｍｏｄｕ ｌｕｓTi-35Nb-7Zr-5TAＡｌｌｏｙｆｏｒＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃＡｐｐｌｉｃａTiｏｎｓ［Ｊ ］.ＡＣＳｏｍｅｇａ，2022，7（10）：8506-8517.

［16］方遠志，戴國慶，郭艷華，等.激光擺動對激光熔化沉積鈦合金微觀組織及力學性能的影響［ Ｊ］.金屬學報，2023，59（1）：136-146.

［17］池維乾，王文靜，孫成奇.增材制造Ti-6Al-4V合金超高周疲勞裂紋萌生和演化機理［ Ｃ］//中國力學學會.中國力學大會-2021論文集（上冊）.2022：721.ＤＯＩ：10.26914／ｃ.ｃｎｋｉ ｈｙ.2022.065388.

［18］高一峰，吳傳棟，龔子瀚，等.應力水平對線弧增材制造TA15鈦合金疲勞行為的影響[J] .特種鑄造及有色合金，2022，42（12）：1518-1524.

［19］黃興，蔣澤，韋朋余，等.電弧送絲增材制造TC4鈦合金力學性能研究[J].船舶力學， 2022，26（12）：1811-1822.

［20］ＫＯＮＤＡＮ，ＶＥＲＭＡＲ，ＪＡＹＡＧＡＮＴＨＡＮＲ.ＭａｃｈｉｎｅＬｅａｒ ｎｉｎｇＢａｓｅｄＰｒｅｄｉｃTiｏｎｓｏｆＦａTiｇｕｅＣｒａｃｋＧｒｏｗｔｈＲａｔｅｏ ｆＡｄｄｉTiｖｅｌｙＭａｎｕ?ｆａｃｔｕｒｅｄTi6Ａｌ4Ｖ[J].ＭｅTAｌｓ，2021，12（1） ：1-14.

［21］ＳＹＥＤＡＫ，ＺＨＡＮＧＸ，ＤＡＶＩＳＡＥ，ｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄ ｅｐｏSiTiｏｎｓｔｒａｔ?ｅｇｉｅｓｏｎｆａTiｇｕｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｂｅｈａｖｉｏ ｕｒｏｆｗｉｒｅ＋ａｒｃａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕ?ｆａｃｔｕｒｅｄTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙ Ti–6Ａｌ–4Ｖ［ＥＢ／ＯＬ］.ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａ，（2023-04-13），ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ.ｎｓｔｌ.ｇｏｖ.ｃｎ／ｐａｐｅｒ＿ｄｅTAｉ ｌ.ｈｔｍｌｉｄ＝17ａ859ｆｃ59ａ00ｆ06ｂｆ91ｄｄｄ9ｂ8639537.

［22］張利，王博，張昊陽.采用增材制造技術制備的鈦合金的高溫氧化行為研究進展[J].熱處理 ，2022，37（1）：1-7.

［23］ＦＵＬＱ，ＹＡＮＧＺＷ，ＷＡＮＧＹ，ｅｔａｌ.ＯｘｉｄａTiｏｎｄｉｆｆｅ ｒｅｎｃｅｏｆｍｉｃｒｏ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｂａｎｄｓｉｎａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕｆａｃ ｔｕｒｅｄTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙ[J].ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＬｅｔｔｅｒｓ， 2022，10（1）：6-13.

［24］ＳＵＪＬ，ＸＩＥＨＭ，TAＮＣＬ，ｅｔａｌ.Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓTiｃｓａｎｄｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎａｄｄ ｉTiｖｅｌｙｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄTi-6Al-4Vａｌｌｏｙｕｎｄｅｒｄｉｒｅｃｔａｇｉｎ ｇａｎｄｓｏｌｕTiｏｎ-ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ[J].ＴｒｉｂｏｌｏｇｙＩｎｔｅｒ ｎａTiｏｎａｌ，2022（175）：107763.

［25］ＭＡＮＴＲＩＳＡ，ＴＯＲＧＥＲＳＯＮＴ，ＩＶＡＮＯＶＥ，ｅｔａｌ.Ｅｆｆｅ ｃｔｏｆＢｏｒｏｎＡｄｄｉTiｏｎｏｎｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＷｅａｒＲｅSiｓTAｎｃｅ ｏｆＡｄｄｉTiｖｅｌｙＭａｎｕｆａｃ?ｔｕｒｅｄＢｉｏｍｅｄｉｃａｌTiTAｎｉｕｍＡｌｌｏｙ [J].ＭｅTAｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃTiｏｎｓ，2018：1 -5.

［26］ＡＹＤＩNbＫ，ＭＩＣＨＡＥＬＧ.Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏ ｒｏｆａｄｄｉTiｖｅｌｙｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄｐａｔｔｅｒｎｅｄTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙ ｓｕｎｄｅｒSiｍｕｌａｔｅｄｎｏｒｍａｌ，ｉｎ?ｆｌａmmａｔｏｒｙ，ａｎｄｓｅｖｅｒｅ ｉｎｆｌａmmａｔｏｒｙｃｏｎｄｉTiｏｎｓ[J].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅ?ｒｉａｌｓＲ ｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，2023（26）：356-370.

［27］ＮＩＫＯＬＡＥＶＡＡＶ，ＮＩＫＯＮＥＮＫＯＡＶ，ＢＡＫＩＮＡＯＶ，ｅｔａ ｌ.Ｃｏｐｐｅｒ-ｂｅａｒｉｎｇTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｗｏ-ｗｉｒ ｅｅｌｅｃｔｒｏNbｅａｍａｄｄｉTiｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｗｉｔｈｅｎｈａｎｃｅ ｄａｎTiｂａｃｔｅｒｉａｌａｃTiｖｉｔｙ[J].ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔ?ｔｅｒｓ，2023， 351（15）：135051.

［28］范東陽.激光增材制造梯度含銅鈦合金的抗菌性能研究［Ｄ］.中國醫科大學，2022.

［29］劉晏碩，徐諾，徐國建，等.Nb對激光增材制造TC4沉積態組織與性能的影響［J/Ｏ Ｌ］.熱加工工藝，2024（07）：41-46［2023-10-02］.

［30］左新德，陳懿，李洋，等.添加鉭對電弧熔絲增材制備鎳鈦形狀記憶合金組織性能的影響［Ｊ ／ＯＬ］.上海交通大學學報：1-9［2023-03-16］.ＤＯＩ：10.16183／ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｓｊｔ ｕ.2022.254.

［31］ＹＡＮＧＫ，ＷＡＮＧＪ，ＹＡＮＧＧＹ，ｅｔａｌ.Ｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅｃｈａ ｎｉｃａｌａｎｄｗｅａｒｐｒｏｐｅｒTiｅｓｏｆTi-35Nb-5TA-7Zr-ｘSiａｌｌｏｙｓｆａｂ ｒｉｃａｔｅｄｂｙｓｅｌｅｃTiｖｅｅｌｅｃｔｒｏNbｅａｍｍｅｌTiｎｇｆｏｒｂｉｏｍｅ ｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａTiｏｎ[J].ＪｏｕｒｎａｌＯｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅ ｒSiｔｙ，2022（29）：3825-3835.

［32］ＷＡＮＧＴ，TAＮＧＨＢ，ＺＨＵＹＹ，ｅｔａ.ＬａｓｅｒａｄｄｉTiｖｅｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｎｅｗα＋βTiTAｎｉｕｍａｌｌｏｙｗｉｔｈｈｉｇｈｓｔｒｅ ｎｇｔｈａｎｄｄｕｃTiｌｉｔｙ[J].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃ ｈａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，2023（26）：7566-7582.

［33］張國棟，張鵬，高健時，等.電子束熔絲增材制造TC11鈦合金組織及力學性能[J].機械 工程學報，2023，59（4）：105-112.

［34］劉祥宇，王辰陽，徐國建，等.固溶溫度對激光增材制造TA15組織與性能的影響［J/ＯＬ ］.熱加工工藝：1-5［2023-03-16］.

［35］張穎，胡生雙，鄭超，等.雙重退火對激光增材制造TC18鈦合金組織和性能的影響［Ｊ ］.特種鑄造及有色合金，2021，41（8）：1006-1009.

［36］陳素明，胡生雙，張穎，等.退火工藝對增材制造TC18鈦合金力學性能和組織的影響［Ｊ ］.金屬熱處理，2020，45（8）：142-146.

相關鏈接