這主要是因為在選區激光熔化過程中熔池內上部的異質形核和底部的外延生長兩種形核長大機制相互競爭決定的晶粒形貌，在沉積下一層時，將本層的異質形核部分重熔，出現了沿沉積方向不斷外延生長的細長條狀晶粒形貌。圖 1(c)為晶粒內部析出的細長片狀 α 相，長度約為50μm，寬度約為 3μm，從圖中能明顯看出晶界為半連續的 α 相。

2、室溫拉伸性能

選區激光熔化成形TA15鈦合金室溫拉伸性能見表2。由表 2 可知，L 方向抗拉強度和屈服強度與 T 方向很接近，說明選區激光熔化成型的 TA15 鈦合金橫縱向的性能差異不明顯，呈現各向同性，抗拉強度略高于 40mm厚板材的性能。L 方向的延伸率和斷面收縮率略高于 T方向，這是因為 L 方向是不斷外延生長的細長柱狀晶，晶界比 T 方向少，與 40mm 厚板材塑性在同一個水平。

表2 室溫拉伸性能測試結果

圖 2 為選區激光熔化成形 TA15 鈦合金的室溫拉伸斷口的掃描照片，圖 2（a）為平行于沉積方向，圖 2（b）為垂直于沉積方向。由圖 2 可知：以 α 相的解理斷裂為主，分布有較為均勻的等軸狀小韌窩，L 向韌窩相對于 T 向略微密集，這也說明了 L 向的塑性略高于 T 向。

3、高溫拉伸性能

選區激光熔化成形 TA15 鈦合金高溫拉伸性能見表3。由表 3 可知，選區激光熔化成形的 TA15 鈦合金具有很好的高溫拉伸性能。高溫拉伸性能的橫縱向之間的差異不明顯，且與 40mm 厚板材的性能較為接近。

表3 高溫拉伸性能測試結果

圖 3 為選區激光熔化成形 TA15 鈦合金的高溫拉伸斷口電子掃描照片，從圖中可以明顯看出，分布著較為均勻的等軸狀的小韌窩，宏觀表現為韌性斷裂，塑性良好。

存在 α 片層發生滑移形成高低不平的解理斷裂平面，韌性和準解理相混合。片層狀的 α 相為選區激光熔化成形過程中析出的初生 α 相，在后續熱循環下長大形成的。

三、結論

（1）選區激光熔化成形 TA15 鈦合金沿著沉積方向不斷外延生長，組織呈現連續的柱狀晶，晶內析出細針狀和片層狀的 α 相。板材原始的 β 晶粒被充分破碎，不存在連續的、平直的晶界，α 相形貌不規則。

（2）選區激光熔化成形 TA15 鈦合金室溫抗拉強度達到 1000MPa、屈服強度在 900MPa 以上，塑性良好，達到 40mm 厚板材的水平。

（3）選區激光熔化成形 TA15 鈦合金具有很好的高溫拉伸性能，500℃高溫抗拉強度接近 700MPa、屈服強度超過 500MPa，塑性較高，達到 40mm 厚板材的水平。

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