超硬合金（サーメット）の積層造形とラティス構造化

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アディティブマニュファクチャリング（AM）により鉄アルミナイド/TiC サーメットを製造し、レーザー条件と微視組織の関係を調査した。最適条件での微視組織および機械的特性、TiC添加の効果を評価し、焼鈍処理が組織および機械的性質に及ぼす影響を明らかにした。サーメット粉（鉄アルミナイド＋TiC）を調製した。AM鉄アルミナイドとサーメットの焼鈍処理の効果を、ミクロ組織と微小硬度によって評価した。造形材料の密度は85.5%であった。また、このサンプルは、微視組織および機械的特性（微小硬度）を分析するために有効であった。AMサーメットは、全体的に炭化物粒子がランダムに分布した微細な組織を示していた。一方、HPサーメットは、丸い鉄アルミナ粒子が小さいTiC粒子に囲まれた粒状組織を示した。TiCの添加により、微小硬度はHV0.1で628±34とAM鉄アルミナイドよりも大幅に増加した。バルク体において高い力学特性を示したことは、ラティス構造が可能なことを示している。実際に超硬合金において、ラティス構造体を造形することができた。さらに、TiCの組織内での分布の状態によりHPサーメット（HV0.1で487±50）よりも高くなった。ただし、焼鈍時間の増加に伴い、微小硬度の低下が観察された。従来、L-PBF鉄アルミナイドについての基礎研究は、ほとんど例を見ず、現時点ではL-PBF Fe3Al-TiCに関する論文はまだ発表されていない。本研究では、L-PBFによる鉄アルミナイドの最適化を行い、その微細構造、室温および高温での力学特性、酸化挙動を詳細に検討し、学術誌にも掲載された（Materials Today Communications, (2022) 103335）。