激光选区熔化(Selective Laser Melting,简称SLM)作为极具前景的增材制造技术之一,利用高能量的激光束,按照预先设定的扫描路径,逐层扫描预先铺覆好的金属粉末,金属粉末经完全熔化、冷却凝固后成形试样。该技术具备可成形任意复杂零件、材料利用率高并且成形周期短等优势。Ti6A14V(TC4)合金是一种α+β两相合金,因密度小、重量轻、比强度高、生物兼容性好、耐腐蚀性强等优良特性而在航空航天、航海及生物医疗等领域具有广泛的应用。采用SLM工艺有望获得组织细密、成分均匀无偏析且性能优异的钛合金零部件。本文以Ti6A14V合金为原材料,探讨了 SLM成形Ti6A14V合金微观组织和性能的各向异性,然后探究了 Nb元素的添加对于Ti6A14V合金成形试样微观组织和性能的影响,最后针对退火温度对于合金成形试样微观组织和性能的影响规律进行了研究。探寻增强试样性能最为有效的成形工艺及退火温度,以此制备具有高塑性高耐蚀的钛合金零部件,加强其在工程中的使用范围和利用率,主要结论如下:(1)研究了不同成形方向对SLM成形Ti6A14V合金的力学性能和耐腐蚀性的影响,各试样表现出明显的各向异性。通过对压缩性能进行测试,结果表明不同试样的抗压强度和屈服强度差别不大,而塑性之间存在较大差异,0°成形方向的试样塑性最为优异,90°成形方向的试样次之,45°成形方向的试样的塑性最差,这是因为不同成形方向的试样在压缩过程中的作用滑移面不同。显微硬度的测试表明45°成形试样因含有大量硬质针状马氏体α’相和低致密度而具有最高的硬度。此外,在耐腐蚀性能方面,对于横截面来说,90°成形试样的耐腐蚀性最好;对于纵截面来说,0°成形试样的耐腐蚀性最好。(2)探讨了不同成形工艺参数对Ti6Al4V+5Nb合金成形质量及其力学性能、耐腐蚀性的影响,发现当扫描速度950 mm/s,激光功率345 W,扫描间距0.12 mm,铺粉层厚0.03 mm时,可以获得最为密实的试样,同时也可获得优异的力学及耐腐蚀性能。由于Nb元素的加入,在Ti6Al4V+5Nb合金的微观组织中可以观察到超细组织柱状β晶粒和胞状β晶粒,并且β相的体积分数明显增加。相比于Ti6Al4V合金基体,Ti6Al4V+5Nb合金的塑性有了明显的提升,抗压强度有了略微的提高,屈服强度降低,同时合金试样的耐腐蚀性能也得到增强。(3)揭示了不同退火温度对SLM成形Ti6Al4V合金试样的微观组织、力学及耐腐蚀性能的影响。经不同的退火温度处理后,针状马氏体α’相发生分解,呈现层片状的α+β混合组织,β相体积分数随退火温度的增加而增加。通过压缩测试表明试样的屈服强度随着退火温度的增加而增加,此外,经730℃加热保温后,在抗压强度没有明显降低的情况下,试样表现出最好的塑性,经过1015℃进行加热保温后,因为产生魏氏组织而导致试样的抗压强度和塑性较差。退火处理后试样的耐腐蚀性受到晶粒尺寸的主导作用,随着晶粒尺寸的增加,耐腐蚀性逐渐变差,因此,经过730℃退火处理的试样表现出最优异的耐腐蚀性,经1015°℃退火处理后耐腐蚀性表现最差。