ベイズ最適化を融合した亀裂レスな傾斜組成超硬合金層のレーザ粉体肉盛プロセス開発

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レーザ粉体肉盛法により超硬合金の肉盛ビード形成（長さ10mm）を行い、その時のき裂発生状況をAEセンサにより評価した。AEセンサには、100KHz～1MHzの周波数特性を有する広帯域AEセンサを使用し、サンプリングレート2MHzでAE信号のデータを取得した。き裂発生の有無は、取得したAE信号に現れる突発型波形により判断し、その数をき裂数としてカウントした。基材には、治工具になどに活用されているモリブデン系高速度工具鋼鋼材を用いた。粉末には、16mass%WC-Co～92mass%WC-CoのWC割合の異なる8種類の超硬合金粉末を用いて実験を行った。本年度は、この複数の超硬合金粉末を用いてWC割合が及ぼすき裂発生への影響を調査した。WCの含有率が30mass%以下では、き裂の発生は認められなかった。一方、WCの含有率が43mass%以上では、き裂の発生認められ、その数は、WC割合が高くなるほど多い傾向となった。き裂の発生形態を観察すると、横割れがほとんどであったが、高WC割合において一部縦割れも認められた。レーザ照射条件は、レーザ光出力を変えて実験を行った結果、レーザ光出力が高いほどき裂の発生が多くなる傾向であった。以上、本年度は、高WC割合ほどき裂の発生がしやすくなり、その発生形態に違いがあることを確認した。さらにレーザ投入エネルギー量が大きくなるほど、き裂数が増加することを明らかにした。