TA32鈦合金，其名義成分為Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Mo-0.5Nb-0.7Ta-0.3Si，是我國(guó)最新研制的一種新型近α型鈦合金，該材料在550℃高溫下仍具有良好的蠕變與持久性能，有望代替部分鋼或鎳基高溫合金材料。短時(shí)服役溫度可達(dá)600℃，具有良好的拉伸、疲勞和蠕變等綜合力學(xué)性能。
采用水冷銅坩堝真空感應(yīng)熔煉氣霧化制粉技術(shù)完成TA32鈦合金粉末研制，原理是采用電磁感應(yīng)加熱作用實(shí)現(xiàn)水冷銅坩堝內(nèi)鈦合金棒材的熔煉，通過(guò)底注的方式使熔化的金屬液進(jìn)入導(dǎo)流管形成穩(wěn)定細(xì)小的液流，當(dāng)合金液流通過(guò)導(dǎo)流嘴流經(jīng)霧化噴嘴時(shí)，被霧化噴嘴產(chǎn)生的高速氣流擊碎并凝固形成微細(xì)粉末顆粒，具有生產(chǎn)效率高、細(xì)粉收得率高等優(yōu)點(diǎn)。采用該技術(shù)生產(chǎn)的TA32鈦合金粉末具有高純凈度、高球形度、高流動(dòng)性、高松裝密度等優(yōu)異性能。對(duì)15-53μm粒徑范圍的TA32進(jìn)行各項(xiàng)性能檢驗(yàn)，粉末氧含量1000ppm、氮含量190ppm、氫含量50ppm，各種雜質(zhì)元素含量遠(yuǎn)低于GB/T3620.1-2016標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。對(duì)粉末物理性能進(jìn)行了測(cè)試，TA32粉末中值粒徑d50為36μm、松裝密度為2.4g/cm3、霍爾流速為45s/50g，各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足金屬3D打印工藝要求。
通過(guò)控制激光能量密度對(duì)TA32鈦合金粉末進(jìn)行了不同工藝參數(shù)下的激光選區(qū)熔化3D打印成形試驗(yàn)，金相檢測(cè)結(jié)果表明TA32粉末激光選區(qū)熔化成形試件的晶粒尺寸較為細(xì)小，無(wú)明顯的裂紋、孔洞等缺陷。進(jìn)一步對(duì)試件進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，結(jié)果顯示試樣室溫抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到1200MPa和8%。試件在500℃、550℃和600℃高溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到867MPa、819MPa和712MPa；塑性值達(dá)到14.4%、15.9%和17.0%，具有優(yōu)異的力學(xué)性能。
