TC4（Ti-6Al-4V）钛合金由于其密度低,比强度高,耐腐蚀性好,高断裂韧性和优秀的生物相容性等,而广泛应用于生物医学和航空航天工业。但是钛合金由于熔点高,变形抗力大等特点,使得加工难度大,从而导致了钛合金制件的高成本,阻碍了其广泛应用。激光选区熔化成形技术（SLM）作为一种快速制造工艺,通过增材方法可以直接成形复杂结构零件,正逐渐受到国内外钛合金研究者的关注。因此,系统、准确地表征SLM成形的TC4钛合金显微组织与力学性能两者之间的关系至关重要。本研究以气雾化制得的球形TC4钛合金粉末为原料,采用激光选区熔化成形（SLM）技术制备了具有一定形状的TC4钛合金试样,并对其显微组织与力学性能进行了检测分析,旨在研究热处理以及样品取向对显微组织和力学性能的影响。结果表明:SLM成形的TC4钛合金试样具有较高的相对密度,相对密度可达99%。显微组织主要由针状α’马氏体组织构成,纵剖面呈现出明显的柱状晶结构,这是因为在SLM成形过程中存在较大的温度梯度,晶粒择优生长,形成柱状晶。退火处理后,α’马氏体发生分解,显微组织为片状α+β相混合组织;固溶时效后,显微组织为网篮组织。SLM成形的TC4钛合金试样具有较好的综合力学性能,抗拉强度达1060 MPa,延伸率达10.9%,达到了锻件水平。退火处理有利于提高试样的延伸率,但强度略微降低,而固溶时效可以提高试样的强度,但延伸率下降。观察到SLM成形试样中具有气孔、缺乏熔合等缺陷,这些缺陷会在拉伸过程中造成应力集中,产出微裂纹,影响材料的塑性。SLM成形的TC4钛合金试样具有明显的各向异性,这表现在垂直于激光扫描方向（纵向）上较低的延伸率。退火状态下,纵向试样的延伸率很低,仅为1.6%,抗拉强度为1020 MPa,断口呈现以解理断裂为主的混合型断裂;横向试样的延伸率为10.1%,抗拉强度略微降低至994 MPa,断口形貌为韧性断裂。固溶时效状态下,横向试样的延伸率为9.7%,抗拉强度为1192 MPa,断口呈现韧性断裂特征;而纵向试样仅发生了很小的变形,在弹性阶段便发生了断裂,基本没有发生塑性变形,断口形貌可以看到,裂纹沿α片层扩展,有时会穿过α片层,形成穿晶断裂。SLM成形试样力学性能的各向异性是在显微组织与内部缺陷的共同作用下形成的,但内部缺陷的影响要明显大于柱状晶取向对材料力学性能的影响,因此,造成了本研究中材料的各向异性。