Reinforcement distribution tailoring has been proven effective in strengthening and toughening titanium matrix composites (TMCs). In this work, the analysis of the Ti64 (Ti-6Al-4V)-B phase diagram indicated that B content dominates the TiB distribution. With this philosophy, B content regulation was applied to tailor homogeneous and network structures in Ti64-B composites fabricated via laser-directed energy deposition additive manufacturing (AM). The unique plate-like TiB attends inhomogeneous composites (Ti64–0.05B). However, in network composite (Ti64–0.25B), the TiB whisker (TiBw) arranges along prior β-Ti grains with the same orientation. Moreover, the synergistic improvement of strength (988 MPa → 1202 MPa), stiffness (106 GPa → 116 GPa), hardness (325 HV → 362 HV), and uniform elongation (5% → 7.8%) were achieved. This work exhibited a balanced strength/ductility trade-off, which provides a good guide on microstructure tailoring.

中文翻译：

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通过增材制造在 TiB/Ti64 复合材料的强度和延展性之间实现卓越权衡的基本方法：从相图到微观结构设计


增强分布定制已被证明可有效增强和增韧钛基复合材料 （TMC）。在这项工作中，对 Ti64 （Ti-6Al-4V）-B 相图的分析表明，B 含量在 TiB 分布中占主导地位。根据这一理念，B 含量调节被应用于定制通过激光定向能量沉积增材制造 （AM） 制造的 Ti64-B 复合材料中的均质和网络结构。独特的板状 TiB 与不均匀复合材料 （Ti64–0.05B） 相得益彰。然而，在网络复合 （Ti64–0.25B） 中，TiB 晶须 （TiBw） 以相同的取向沿着先前的 β-Ti 晶粒排列。此外，强度 （988 MPa → 1202 MPa）、刚度 （106 GPa → 116 GPa）、硬度 （325 HV → 362 HV） 和均匀伸长率 （5% → 7.8%） 的协同提高。这项工作展示了强度/延展性的平衡权衡，这为微观结构定制提供了很好的指导。