知识片段：Ti175合金应用

标题：Ti175合金应用背景与SLM成形技术瓶颈

知识类型：产品技术资料

高温钛合金是航空航天领域核心关键原材料，凭借高比强度、低热膨胀系数与优异抗氧化性能，成为制造航空发动机部件、提升发动机推重比的首选材料。航空结构件长期服役于高温、强气流冲击、高应力循环的极端工况，对高温钛合金的综合强韧性、抗疲劳、抗裂纹扩展性能提出了极高要求。Ti175合金是中国科学院金属研究所在TC25G合金基础上改良研发的α+β两相高温钛合金，长期服役温度可达550℃，兼具出色的抗疲劳、抗裂纹扩展能力与优良的加工焊接性能，核心应用于航空发动机压气机盘等热端关键部件，是国产航空高温结构材料的重要代表。

随着航空构件几何结构日趋复杂，传统锻造工艺在钛合金加工中的局限性愈发突出。钛合金本身导热系数低、变形抗力大，采用传统工艺加工复杂构件时，极易出现加工硬化严重、成形能耗高、组织均匀性差、复杂结构难以成型等技术瓶颈。在此背景下，选择性激光熔化（SLM）增材制造技术凭借逐层精准成形的独特优势，为高精度复杂钛合金构件的制备提供了全新技术路径，该技术可通过精准调控激光能量输入，实现近全致密冶金结合组织，在制备内部流道、薄壁结构等功能性复杂部件方面优势显著，已在波音F22、空客380等机型钛合金构件中实现工程应用。

但SLM工艺固有的快速凝固特性，导致成形Ti175合金微观组织以亚稳态针状α'马氏体为主，这类组织虽强度偏高，但延展性极差；同时快速凝固过程伴随极大温度梯度，会在构件内部产生高额残余应力，大幅提升构件服役开裂风险，强塑性不匹配、残余应力集中两大问题，严重限制了SLM成形高温钛合金在航空航天领域的规模化、高可靠性应用。