高剛性鉄基合金の製造方法

高剛性鉄基合金の製造方法（特開2025-187238）

概要

　鉄基合金-無機複合体を積層造形法によって製造する方法において、レーザー走査速度を制御することで無機粒子の凝集を抑制できることを見出した。

従来技術の課題

　構造用金属材料として、現在、鋼または鉄の合金が最も広く利用されている。これらの鉄をベースとした合金（鉄基合金）は、合金元素添加や熱処理によって多様な変化を示し、強度や硬さなどの機械的性質を幅広く制御することができる。しかし、実部品の設計において重要となる剛性は物質固有の値であるため、剛性を大幅に向上させることは困難であった。

課題解決の手段とその効果

 　鉄基合金の高剛性化を意図して高ヤング率の無機化合物粒子を分散させた鉄基合金－無機粒子複合材料の研究開発が行われている。しかし、従来技術では鉄マトリックス中の微細無機粒子の凝集や粗大化が起きることで被削性の低下が課題であった。本発明では鉄基合金-無機複合体を積層造形法によって製造する方法において、レーザー走査速度を制御することで無機粒子の凝集を抑制できることを見出した。

主な利用分野／市場動向

　従来形状や厚みで剛性を補ってきた部品において、本開発技術を適用することで設計自由度向上および軽量化につながることが期待される。

技術の詳細解説

　鉄系金属粉末とホウ化チタン粉末とを混合して得た混合粉末を、レーザー照射を伴う積層造形法、例えば粉末床溶融結合方式（Powder Bed Fusion）により処理することで高剛性を有する鉄基合金－ホウ化チタン複合体を得ることができる。

（図）積層造形法により作製した鉄基合金－ホウ化チタン複合体の元素マッピング像（左）Fe、（右）Ti。

　左図中の黄色から赤色の領域が鉄系マトリックスを示し、緑色から青色の部分がホウ化チタンを示す。

開発状態

　積層造形による鉄基合金－無機粒子複合体の造形と金属組織評価。

技術支援

　【共同研究】　要相談

　【技術指導】　可（あいち産業科学技術総合センターで可）

　【サンプル提供】　要相談

問い合わせ

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