レーザ3D積層造形技術を活かした新規アルミニウム耐熱合金の創製

使用激光 3D 增材制造技术创建新型铝耐热合金

基本信息

批准号：
22KJ1566
负责人：
王文苑
金额：
$ 1.09万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

愛知産業科学技術総合センターにて、私は3D Systems Prox200装置を用いて、Al-Fe-Mn合金の三元系造形体を造形する実験を行いました。この実験では、さまざまな造形条件（出力P＝102、128、153、179、204 W、走査速度v= 0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 m/s）を設定し、25個のサンプルを造形しました。それぞれのサンプルは研磨され、相対密度を測定し、組織観察を行いました。この調査により、造形条件によって相対密度と微細組織がどのように変化するかを明らかにしました。さらに、緻密なAl-Fe-Mn合金造形体（相対密度≧99%）を得るための最適なレーザ条件を確立しました。また、製造された緻密な材料の微細組織を観察し、機械的特性を調査しました。さらに、最適なレーザ条件で引張試験片を造形し、Al-Fe-Mn合金造形材の高温引張強度（室温、100℃、200℃、250℃、300℃）を評価しました。さらに、合金造形体の組織の安定性を調査するために、熱処理（200℃で1時間から1000時間、300℃で1時間から1000時間、500℃で1時間から100時間）を行いました。この熱処理により、Al-Fe-Mn造形材の組織（析出形態）の変化を詳細に観察しました。さらに、九州大学でInLens-SEMを使用して、金属間化合物を観察し、高温でのAl-Fe-Mn造形材の微細組織の変化を明らかにしました。これらの研究内容に基づき、私は国内学会に2回、国際学会に1回参加しました。さらに、二本の論文を投稿し、学術界において研究成果を発表しました。

在爱知县工业科学技术中心，我进行了一项实验，使用 3D Systems Prox200 设备创建由 Al-Fe-Mn 合金制成的三元物体。在这个实验中，我们设置了各种打印条件（输出 P = 102、128、153、179、204 W，扫描速度 v = 0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 m/s）并打印了 25 个样本。对每个样品进行抛光，测量相对密度，并观察结构。这项研究揭示了相对密度和微观结构如何根据打印条件而变化。此外，我们还建立了获得致密 Al-Fe-Mn 合金成形体（相对密度≥99%）的最佳激光条件。我们还观察了所生产的致密材料的微观结构并研究了它们的机械性能。此外，在最佳激光条件下打印拉伸试样，评价Al-Fe-Mn合金型材的高温拉伸强度（室温、100℃、200℃、250℃、300℃）。此外，为了研究合金成型体的结构稳定性，进行热处理(200℃1小时至1000小时、300℃1小时至1000小时、以及500℃1小时至100小时)。通过该热处理，详细观察到Al-Fe-Mn成形材料的结构(析出物形态)的变化。此外，我们使用九州大学的 InLens-SEM 观察了金属间化合物，并阐明了 Al-Fe-Mn 成型材料在高温下微观结构的变化。基于这些研究内容，我参加了2次国内会议和1次国际会议。此外，我还提交了两篇论文，向学术界展示了我的研究成果。