熱處理對積層製造Ti-6Al-4V合金之擇優取向及機械性質異向性的效應
雷射粉體床熔化成形(laser powder bed fusion, LPBF)Ti-6Al-4V合金由於複雜的熱循環過程，故往往會產生非平衡狀態的顯微組織和缺陷。要改善不良的顯微組織和機械性質，通常會採用熱處理，但熱處理對擇優取向和機械性質異向性之影響至今尚未被完全釐清，因此本計畫的主要目標是鑑定熱處理溫度對LPBF Ti-6Al-4V之擇優取向、機械性質、破壞行為之影響。結果發現LPBF試片中主要為α′-martensite，其沿著積層製造方向具有微弱{110}α′織構，此外試片中也殘留了具有強烈{100}β擇優取向的β相(~1 vol%)。在經過750 ℃熱處理後，α′-martensite完全分解成α+β相，且{110}α擇優取向隨著熱處理溫度提升而逐漸增強，尤其是在950 ℃熱處理後。研究中透過Burgers方位關係及電子背向散射繞射(electron backscatter diffraction, EBSD)結果，成功提出熱處理造成LPBF Ti-6Al-4V擇優取向強化之機制。
另一方面，計畫中也探討熱處理和積層製造方向對LPBF Ti-6Al-4V拉伸性質的影響，並討論熱處理後的LPBF Ti-6Al-4V機械性質異向性的主要成因。在950 ℃熱處理後，垂直印製試片的伸長率高於水平印製試片，此主要是因950 ℃熱處理明顯強化了擇優取向，由於垂直印製及水平印製試片的Schmid因子分別為0.38及0.28，因此垂直印製試片較容易產生塑性變形，故具有較高的延性及較低強度。除此之外，研究中也證實原始β相柱狀晶粒和孔洞對熱處理試片之機械性質及破壞並未造成影響。
