1.一种增材制造钛合金的制备方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,增材制造采用激光粉末床熔化工艺,打印功率p选取值的上限为400-500w,下限为100-200w,以40-60w为一个递增梯度,由下限起按梯度依次增加至上限止,分别作为打印功率p的打印工艺参数进行打印操作,扫描速度v选取值的上限为2000-2200mm/s,下限为1000-1200mm/s,以180-220mm/s为一个递增梯度,由下限起按梯度依次增加至上限止,分别作为扫描速度v的打印工艺参数进行打印操作,所选取的打印功率p分别对应不同的扫描速度v,打印层厚t和扫描间距h分别固定为20~100μm和70~120μm;工艺优化保证打印态材料内的孔洞尺寸控制在120μm以下,其可采用x射线衍射(x-ray diffraction topography,xrt)的无损孔洞检测方法进行确定。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,热等静压温度控制在915℃~925℃之间,压力控制在150mpa~200mpa之间,保温时间控制在3h~5h之间;随炉冷却至400-500℃后空冷至室温;热等静压处理后需对材料进行xrt无损孔洞检测,以确保材料内的孔洞被完全消除。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,钛合金的相变点和相转变过程可采用差示扫描量热分析法(dsc)确定和研究;选择高于钛合金相变点20℃~120℃的温度区间进行临界温度的确定,以高于钛合金相变点20-30℃为下限温度,以高于钛合金相变点100-120℃为上限温度,20-30℃为一个递增梯度选取固溶处理温度,由下限起按梯度依次增加至上限止,分别作为固溶处理温度进行测定,固溶处理时间以0.5-2min为下限时间,以8-20min为上限时间,0.5-2min为一个递增梯度选取固溶处理时间,由下限起按梯度依次增加至上限止,分别作为固溶处理时间进行测定,所选取的固溶处理温度分别对应不同的固溶处理时间;固溶处理采用悬挂热处理方式,以保证材料在热处理炉中受热均匀;淬火采用冰水冷却(采用液氮冷却控制水温低于0℃),保证材料获得较高的淬透性。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,临界温度和临界时间固溶处理即高温短时固溶处理,将固溶处理水冷后的样品进行时效处理,时效处理采用低温时效处理,温度500~550℃,保温时间4~6h,以完全去除淬火残余应力且保证材料得到充分的强化。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述钛合金为α+β合金。
7.根据权利要求1或4所述的制备方法,其特征在于:临界温度高于钛合金相变点40~65℃,临界时间为3min~5min。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:打印层厚t和扫描间距h分别固定为50-70μm和90-110μm。
9.一种根据权利要求1-8任一所述的制备方法制备的钛合金,其特征在于:所述钛合金具有超高抗高周疲劳的能力。