超硬合金（サーメット）の積層造形とラティス構造化

硬质合金（金属陶瓷）的增材制造和晶格结构

基本信息

批准号：
21F19754
负责人：
小橋真
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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）。

通过增材制造（AM）生产铝制铁/油处理Cermet，并研究了激光条件与微观结构之间的关系。评估了在最佳条件下的微结构和机械性能，并评估了添加的TIC效果，并阐明了退火处理对组织和机械性能的影响。制备了Cermet粉（铝制 + TIC）。通过微观结构和微硬度评估了AM铝铁和CERMET的退火处理的影响。雕塑材料的密度为85.5％。该样品也可有效分析微结构和机械性能（微标志）。 AM CERMET显示出精细的结构，整个过程中都有随机分布的碳化物颗粒。另一方面，HP Cermet显示出颗粒状结构，其中圆形铁氧化铝颗粒被小型的TIC颗粒包围。在HV0.1时，TIC的添加导致了628±34的微硬度，与AM铝制相比，这显着增加了。散装体的高机械性能表明晶格结构是可能的。实际上，晶格结构可以用碳化物合金形成。此外，组织内的TIC分布高于HP Cermets（HV0.1时为487±50）。然而，随着退火时间的增加，观察到微硬度的减少。以前，几乎没有对L-PBF铁铝制的基础研究，尚未发表有关L-PBF Fe3al-TIC的论文。在这项研究中，使用L-PBF进行了铝铁的优化，并详细检查了其微观结构，机械性能和氧化行为，并发表在学术期刊上（《今日材料通信》，（2022）103335）。