题目：TA15钛合金激光表面重熔快速凝固组织研究

钛合金具有密度低、比强度高、高温力学性能、生物相容性及耐蚀性优异等突出特点，在航空、航天、船舶、海洋、石化和生物医学工程等领域得到广泛应用。本文对热轧退火近a TA15钛合金进行激光表面重熔快速凝固处理，研究了激光表面重熔快速凝固TA15钛合金的显微组织，分析了激光表面重熔工艺参数对合金重熔组织的影响，测试了合金的硬度。结果表明：TA15钛合金激光表面快速凝固层具有异常粗大的外延生长柱状晶组织，柱状晶尺寸随激光扫描速度的增大而显著减小，但无论激光扫描速度如何加快，凝固冷却速度如何增加，TA15钛合金激光表面重熔快速凝固层晶粒尺寸均远远大于热轧基板的原始组织，激光重熔区中b晶粒尺度分别是原始基材中a晶粒的10-20倍和b晶粒的32-62倍。采用激光表面重熔快速凝固技术无法细化TA15钛合金表面晶粒组织。分析表明，TA15钛合金激光表面重熔熔池的快速凝固是一个以熔池底部热影响区顶部与熔体接触的未熔母材b晶粒为衬底的直接外延生长（无形核）过程，因此热影响区顶部与熔体接触的未熔母材b晶粒大小决定了重熔区快速凝固b晶粒的大小。激光加热表面重熔熔池形成过程中，熔池底部与熔体接触的未熔母材b晶粒在短时超高温作用下发生了严重长大，是导致钛合金激光表面重熔快速凝固区中b晶粒组织“异常”粗化的直接原因。