JP2024023541A - 積層造形用金属粉末及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物 - Google Patents
積層造形用金属粉末及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明は、積層造形用金属粉末であって、高い導電率と高い機械強度を兼ね備えた積層造形物の形成に適した金属粉末、及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物を提供することを課題とする。【解決手段】Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。【選択図】なし
Description
本発明は、積層造形用金属粉末及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物に関する。
近年、金属3Dプリンタ技術を用いて、複雑形状で、造形が難しいとされる立体構造の金属部品を作製する試みが行われている。3Dプリンタは積層造形法(AM)とも呼ばれ、プレート上に金属粉を薄く敷き詰めて金属粉末層を形成し、この金属粉末層に電子ビームやレーザー光を走査させて溶融、凝固させ、その上に、また新たな粉末を薄く敷き詰めて、同様に所定の部分をレーザー光で溶融、凝固させ、この工程を繰り返し行っていくことで、複雑形状の積層造形物を作製していく方法である。
積層造形用の金属の1つとしては、機械強度が高く、導電率が高い銅をベースとした材料が使用されている。例えば、特許文献1には、Cr:1.1~20質量%、Zr:0~0.2質量%、残部がCu及び不可避的不純物からなる銅合金粉末が開示され、銅合金造形物の電気伝導率が65%IACS以上であり、0.2%耐力が150MPa上で、引張強さが300MPa以上であることが開示されている。また、特許文献2には、1.00質量%より多く2.80質量%以下のクロム、および残部の銅を含有する銅合金粉末が開示されている。
銅合金粉末を用いた造形物は、ここ最近製造できるようになりつつあるが、未だ純銅による積層造形物に匹敵する導電率を有し、かつ、純銅による積層造形物に勝る機械強度を有する積層造形物は得られていない。このようなことから、本発明は、積層造形用金属粉末であって、高い導電率と高い機械強度を兼ね備えた積層造形物の形成に適した金属粉末、及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行ったところ、積層造形用の金属粉末として、銅に添加する元素を適切に選定することにより、得られる積層造形物において、銅の特徴である導電性が大幅に損なうことなく、また、銅を大きく上回る機械強度が得られるとの知見が得られた。
この知見に基づき、以下の実施形態を提供するものである。
1)Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
2)Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
3)Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
4)Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
5)Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=Sc又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
6)Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
7)Cu-Bi-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
8)Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=S又はZr)粉末、Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=S又はZr)合金粉末、Cu-Bi-X2(X2=S又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
9)Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
10)Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
11)Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
12)Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末、Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末、Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
13)Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
14)Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
15)Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
16)Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末、Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末、Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
17)Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残
部がCuである積層造形用金属粉末。
18)Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
19)Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
20)Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末、Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末、Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
21)Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
22)Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
23)Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
24)Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
25)Cu粉末、In粉末、Sc粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
26)Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
27)Cu-In-Sc合金粉末からなり、合金粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
28)Cu粉末、In粉末、Sc粉末、Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-In-Sc合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
29)Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
30)Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
31)Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
32)Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混
合した混合粉であって、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
33)Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
34)Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
35)Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
36)Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末、Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
37)Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
38)Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
39)Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてScとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
40)Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末、Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
41)Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
42)Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
43)Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr))合金粉末からなり、合金粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
44)Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
45)Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
46)Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
47)Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
48)Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末、Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末、Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
49)Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
50)Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
51)Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末からなり、合金粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
52)Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末、Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末、Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてHfとX11(X11=Ni、P、Si又はSn)の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
53)Cu粉末、Nd粉末、Si粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
54)Cu-Nd合金粉末、Si合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
55)Cu-Nd-Si合金粉末からなり、合金粉の組成としてNdとNdの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
56)Cu粉末、Nd粉末、Si粉末、Cu-Nd合金粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-Nd-Si合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
57)前記金属粉末の平均粒子径D50(メジアン径)が10~150μmであることを特徴とする上記1)~56)のいずれか一に記載の積層造形用金属粉末。
58)上記1)~57)のいずれか一に記載の金属粉末を用いて積層造形法により積層造形物を製造する積層造形物の製造方法。
59)上記58)に記載の製造方法により製造された銅合金積層造形物。
この知見に基づき、以下の実施形態を提供するものである。
1)Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
2)Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
3)Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
4)Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
5)Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=Sc又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
6)Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
7)Cu-Bi-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
8)Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=S又はZr)粉末、Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=S又はZr)合金粉末、Cu-Bi-X2(X2=S又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
9)Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
10)Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
11)Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
12)Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末、Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末、Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
13)Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
14)Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
15)Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
16)Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末、Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末、Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
17)Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残
部がCuである積層造形用金属粉末。
18)Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
19)Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
20)Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末、Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末、Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
21)Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
22)Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
23)Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
24)Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
25)Cu粉末、In粉末、Sc粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
26)Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
27)Cu-In-Sc合金粉末からなり、合金粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
28)Cu粉末、In粉末、Sc粉末、Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-In-Sc合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
29)Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
30)Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
31)Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
32)Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混
合した混合粉であって、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
33)Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
34)Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
35)Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
36)Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末、Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
37)Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
38)Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
39)Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてScとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
40)Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末、Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
41)Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
42)Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
43)Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr))合金粉末からなり、合金粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
44)Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
45)Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
46)Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
47)Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
48)Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末、Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末、Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
49)Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
50)Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
51)Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末からなり、合金粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
52)Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末、Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末、Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてHfとX11(X11=Ni、P、Si又はSn)の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
53)Cu粉末、Nd粉末、Si粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
54)Cu-Nd合金粉末、Si合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
55)Cu-Nd-Si合金粉末からなり、合金粉の組成としてNdとNdの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
56)Cu粉末、Nd粉末、Si粉末、Cu-Nd合金粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-Nd-Si合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
57)前記金属粉末の平均粒子径D50(メジアン径)が10~150μmであることを特徴とする上記1)~56)のいずれか一に記載の積層造形用金属粉末。
58)上記1)~57)のいずれか一に記載の金属粉末を用いて積層造形法により積層造形物を製造する積層造形物の製造方法。
59)上記58)に記載の製造方法により製造された銅合金積層造形物。
本発明によれば、銅に添加する元素を適切に選定した積層造形用金属粉末であって、該金属粉末を用いて作製した積層造形物は、高い導電率と高い機械強度を兼ね備えるという優れた効果を有する。
積層造形用の金属粉末として、純銅粉末を用いた場合、レーザーの吸収率が他の元素と比較して低いため、添加元素にもよるが銅合金粉末又は混合粉末にすることで、純銅粉末よりもレーザーの吸収率が高まり、積層造形性を向上することができる。一方、積層造形
物としては、高強度且つ高導電率であることが求められ、銅合金は、添加元素を析出させることで析出強化による機械強度の向上が期待できるものの、純銅の導電率は、他の元素と比較して高いため、銅合金は、添加元素の固溶により導電性が損なわれる。
物としては、高強度且つ高導電率であることが求められ、銅合金は、添加元素を析出させることで析出強化による機械強度の向上が期待できるものの、純銅の導電率は、他の元素と比較して高いため、銅合金は、添加元素の固溶により導電性が損なわれる。
このようなことから本発明は、銅の積層造形物において、純銅の特徴である高導電率の特性を活かしつつ、添加元素同士で安定な化合物を形成させて、添加元素の固溶を抑え、この化合物を銅(母相)に析出させることで積層造形物を析出強化し、高強度を有する積層造形物を得ようとするものである。より詳細には、積層造形物において、添加元素同士で安定な化合物を生成する基準として、Formation Energyを用い、Formation Energyが-0.3eV以下のとき、母相の銅から、添加元素の化合物が析出して、析出強化を期待できるとの知見に基づくものである。
(添加元素の選定)
銅に対する固溶量は添加元素の固有の性質であり、一般的に「相図」と呼ばれる二つの元素の温度に対する相関係を示す図から抽出することができる。たとえば、ASM International社発行のPhase Diagrams for Binary
Alloys (ISBN: 0-87170-682-2) を参考にして判断することができる。この相図から、Cu側の固溶量を参照し、高導電率を考慮して、各種添加元素を選定した。
・銅に対して、1.0wt%以上固溶する11元素(Zn、Si、Pt、Pd、Ni、Mn、Ge、Ga、Au、As、Al)を抽出した。
・銅に対して、0.1wt%以上1.0wt%未満固溶する25元素(Zr、V、Ti、Tl、Sn、Sc、Sb、Rh、Pb、P、Mg、Li、Ir、In、Hg、Hf、H、Fe、Cr、Co、Cd、Bi、Be、B、Ag)を抽出した。
・さらに、銅に対して、0.2at%以下固溶する元素を対象として、32元素(Ba、Bi、Ca、Gd、Eu、Ho、La、Lu、Mo、Nd、Nb、Os、Pb、Pm、Pu、Re、Ru、S、Se、Sr、Sm、Tb、Tc、Te、Th、Tm、U、V、W、Y、Yb、Zr)を選択し、機械強度及び導電率を両立させる観点から、前記32元素の中から、W、Zr、Nb、Nd、Y、Mo、Os、Ruの8元素を、新たな観点で抽出した。
銅に対する固溶量は添加元素の固有の性質であり、一般的に「相図」と呼ばれる二つの元素の温度に対する相関係を示す図から抽出することができる。たとえば、ASM International社発行のPhase Diagrams for Binary
Alloys (ISBN: 0-87170-682-2) を参考にして判断することができる。この相図から、Cu側の固溶量を参照し、高導電率を考慮して、各種添加元素を選定した。
・銅に対して、1.0wt%以上固溶する11元素(Zn、Si、Pt、Pd、Ni、Mn、Ge、Ga、Au、As、Al)を抽出した。
・銅に対して、0.1wt%以上1.0wt%未満固溶する25元素(Zr、V、Ti、Tl、Sn、Sc、Sb、Rh、Pb、P、Mg、Li、Ir、In、Hg、Hf、H、Fe、Cr、Co、Cd、Bi、Be、B、Ag)を抽出した。
・さらに、銅に対して、0.2at%以下固溶する元素を対象として、32元素(Ba、Bi、Ca、Gd、Eu、Ho、La、Lu、Mo、Nd、Nb、Os、Pb、Pm、Pu、Re、Ru、S、Se、Sr、Sm、Tb、Tc、Te、Th、Tm、U、V、W、Y、Yb、Zr)を選択し、機械強度及び導電率を両立させる観点から、前記32元素の中から、W、Zr、Nb、Nd、Y、Mo、Os、Ruの8元素を、新たな観点で抽出した。
次に、上記抽出した元素のうち、以下の観点から元素を排除し、20元素(Zr、Nd、Si、Ni、Mn、V、Ti、Sc、Fe、Cr、Co、P、Zn、Ga、Al、Sn、In、Mg、Bi、Hf)を抽出した。
・非金属元素(H)
・貴金属元素(Os、Ru、Pt、Pd、Au、Rh、Ag)
・有害性のある元素(Pb、Hg、Cd、Be、Ge、As、Tl、Sb)
・危険性のある元素(Y、Li)
・単一金属の融点が1800℃以上のアトマイズし難い元素
(W、Nb、Mo、Ir、B)
・非金属元素(H)
・貴金属元素(Os、Ru、Pt、Pd、Au、Rh、Ag)
・有害性のある元素(Pb、Hg、Cd、Be、Ge、As、Tl、Sb)
・危険性のある元素(Y、Li)
・単一金属の融点が1800℃以上のアトマイズし難い元素
(W、Nb、Mo、Ir、B)
前記20元素に対し、Materials Projectデータベースにより、Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせと化合物の組成を抽出した。さらに抽出した二元系の添加元素より、それぞれの添加元素が0.1at%以上、銅に固溶するものを抽出した。その結果を以下に示す。
(Cu-Al-X1系:X1は、Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、AlとX1が挙げられる。AlとX1の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Al-X1合金になって
いればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Al粉末、X1粉末の混合粉末や、Cu-Ni合金、Cu-X1合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、AlとX1が挙げられる。AlとX1の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Al-X1合金になって
いればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Al粉末、X1粉末の混合粉末や、Cu-Ni合金、Cu-X1合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Bi-X2系:X2は、Sc又はZr)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、BiとX2が挙げられる。BiとX2の合計含有量は、0.01at
%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Bi-X2合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Bi粉末、X2粉末の混合粉末や、Cu-Bi合金、Cu-X2合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、BiとX2が挙げられる。BiとX2の合計含有量は、0.01at
%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Bi-X2合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Bi粉末、X2粉末の混合粉末や、Cu-Bi合金、Cu-X2合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Co-X3系:X3は、P、Si又はHf)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の
組み合わせとして、CoとX3が挙げられる。CoとX3の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Co-X3合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Co粉末、X3粉末の混合粉末や、Cu-Co合金、Cu-X3合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の
組み合わせとして、CoとX3が挙げられる。CoとX3の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Co-X3合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Co粉末、X3粉末の混合粉末や、Cu-Co合金、Cu-X3合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Cr-X4系:X4は、P又はSi)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、CrとX3が挙げられる。CrとX4の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Cr-X4合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Cr粉末、X4粉末の混合粉末や、Cu-Cr合金、Cu-X4合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、CrとX3が挙げられる。CrとX4の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Cr-X4合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Cr粉末、X4粉末の混合粉末や、Cu-Cr合金、Cu-X4合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Fe-X5系:X5は、P、Si、Ti又はHf)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、FeとX5が挙げられる。FeとX5の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Fe-X5合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Fe粉末、X5粉末の混合粉末や、Cu-Fe合金、Cu-X5合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、FeとX5が挙げられる。FeとX5の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Fe-X5合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Fe粉末、X5粉末の混合粉末や、Cu-Fe合金、Cu-X5合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Ga-X6系:X6は、Sc、Ti、Zr又はHf)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、GaとX6が挙げられる。GaとX6の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Ga-X6合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Ga粉末、X6粉末の混合粉末や、Cu-Ga合金、Cu-X6合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、GaとX6が挙げられる。GaとX6の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Ga-X6合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Ga粉末、X6粉末の混合粉末や、Cu-Ga合金、Cu-X6合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-In-Sc系)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、InとScが挙げられる。InとScの合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-In-Sc合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、In粉末、Sc粉末の混合粉末や、Cu-In合金、Cu-Sc合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、InとScが挙げられる。InとScの合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-In-Sc合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、In粉末、Sc粉末の混合粉末や、Cu-In合金、Cu-Sc合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Ni-X6系:X6は、Sc、Ti、Zr又はHf)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、NiとX6が挙げられる。NiとX5の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Ni-X6合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Ni粉末、X6粉末の混合粉末や、Cu-Ni合金、Cu-X6合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFor
mation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、NiとX6が挙げられる。NiとX5の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Ni-X6合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Ni粉末、X6粉末の混合粉末や、Cu-Ni合金、Cu-X6合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFor
mation Energy計算結果を示す。
(Cu-P-X7系:X7は、Nb、Sc、Ti、V又はZr)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、PとX7が挙げられる。PとX7の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-P-X7合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、P粉末、X7粉末の混合粉末や、Cu-P合金、Cu-X7合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となる
ように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、PとX7が挙げられる。PとX7の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-P-X7合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、P粉末、X7粉末の混合粉末や、Cu-P合金、Cu-X7合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となる
ように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Sc-X8系:X8は、Si、Sn又はZn)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、ScとX8が挙げられる。ScとX8の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Sc-X8合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Sc粉末、X8粉末の混合粉末や、Cu-Sc合金、
Cu-X8合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、ScとX8が挙げられる。ScとX8の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Sc-X8合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Sc粉末、X8粉末の混合粉末や、Cu-Sc合金、
Cu-X8合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Si-X9系:X9は、Ti、V又はZr)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、SiとX9が挙げられる。SiとX9の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Si-X9合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮す
れば、金属粉末として、Cu粉末、Si粉末、X9粉末の混合粉末や、Cu-Si合金、Cu-X9合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、SiとX9が挙げられる。SiとX9の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Si-X9合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮す
れば、金属粉末として、Cu粉末、Si粉末、X9粉末の混合粉末や、Cu-Si合金、Cu-X9合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Sn-X10系:X10は、Ti又はZr)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、SnとX10が挙げられる。SnとX10の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Sn-X10合金に
なっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Sn粉末、X10粉末の混合粉末や、Cu-Sn合金、Cu-X10合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、SnとX10が挙げられる。SnとX10の合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Sn-X10合金に
なっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Sn粉末、X10粉末の混合粉末や、Cu-Sn合金、Cu-X10合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Hf-X11系:X11は、Ni、P、Si又はSn)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、HfとX11が挙げられる。HfとX11の合計含有量は、0.01
at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Hf-X11合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Hf粉末、X11粉末の混合粉末や、Cu-Hf合金、Cu-X11合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の組み合わせとして、HfとX11が挙げられる。HfとX11の合計含有量は、0.01
at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Hf-X11合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Hf粉末、X11粉末の混合粉末や、Cu-Hf合金、Cu-X11合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
(Cu-Nd-Si系)
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の
組み合わせとして、NdとSiが挙げられる。NdとSiの合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Nd-Si合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Nd粉末、Si粉末の混合粉末や、Cu-Nd合金、Cu-Si合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
Formation Energyが-0.3eV以下の化合物を生成する添加元素の
組み合わせとして、NdとSiが挙げられる。NdとSiの合計含有量は、0.01at%以上0.3at%未満とする。ここで、積層造形物が、Cu-Nd-Si合金になっていればよいので、造形時の電子ビーム又はレーザービームにより合金化することを考慮すれば、金属粉末として、Cu粉末、Nd粉末、Si粉末の混合粉末や、Cu-Nd合金、Cu-Si合金を適宜組み合わせて用いることもできる。その場合、合金後の組成が上記範囲となるように調整する必要がある。以下に、添加元素の濃度を変更したときのFormation Energy計算結果を示す。
ここで、添加元素の含有量は、例えばSII社製SPS3500DDのICP-OES
(高周波誘導結合プラズマ発光分析法)で測定することができる。
(高周波誘導結合プラズマ発光分析法)で測定することができる。
また、金属粉末の平均粒子径D50は10~150μmであることが好ましい。平均粒子径D50を20μm以上とすることで、造形時に粉末が舞いにくくなり、粉末の取り扱いが容易になる。また、平均粒子径D50を150μm以下とすることで、粉末の溶融が円滑に進み、さらに高精細な積層造形物を製造することが可能となる。
平均粒子径D50とは、顕微鏡画像解析により得られる粒子の画像から算出した面積に相当する円の直径を粒径として、当該粒度分布において、積算値50%での粒径をいう。例えば、スペクトリス株式会社(マルバーン事業部)製の乾式粒子画像分析装置Morphologi G3により測定することができる。
平均粒子径D50とは、顕微鏡画像解析により得られる粒子の画像から算出した面積に相当する円の直径を粒径として、当該粒度分布において、積算値50%での粒径をいう。例えば、スペクトリス株式会社(マルバーン事業部)製の乾式粒子画像分析装置Morphologi G3により測定することができる。
(金属粉末の製造方法)
金属粉末は、公知の方法によって製造された銅合金粉末を使用することができる。粒径数μm以上のサイズであれば、工業的には製造コストに優れるアトマイズ法に代表される乾式法によって製造された金属粉末を使用することが一般的ではあるが、還元法などの湿式法によって製造された金属粉末を使用することも可能である。具体的には、タンデッシュの底部から、溶融状態の合金成分を落下させながら、高圧ガスまたは高圧水と接触させ、合金成分を急冷凝固させることにより、合金成分を粉末化する。この他、たとえばプラズマアトマイズ法、遠心力アトマイズ法などによって、金属粉末を製造してもよい。これらの製造方法で得られた金属粉末を用いることにより、緻密な積層造形物が得られる傾向にある。
金属粉末は、公知の方法によって製造された銅合金粉末を使用することができる。粒径数μm以上のサイズであれば、工業的には製造コストに優れるアトマイズ法に代表される乾式法によって製造された金属粉末を使用することが一般的ではあるが、還元法などの湿式法によって製造された金属粉末を使用することも可能である。具体的には、タンデッシュの底部から、溶融状態の合金成分を落下させながら、高圧ガスまたは高圧水と接触させ、合金成分を急冷凝固させることにより、合金成分を粉末化する。この他、たとえばプラズマアトマイズ法、遠心力アトマイズ法などによって、金属粉末を製造してもよい。これらの製造方法で得られた金属粉末を用いることにより、緻密な積層造形物が得られる傾向にある。
(積層造形物の製造方法)
本実施形態に係る金属粉末を用いる方法であれば、その具体的な手段は、特に制限されない。例えば、以下のような方法で製造することができる。まず、造形用のステージに金属粉末の薄層を形成し、この薄層に、装置に入力されたプログラムに沿って電子ビーム又はレーザービームを照射して溶解し、その後、冷却凝固させる。次に、造形用のステージをスライドさせ、再度、金属粉末の薄層を形成したのち、電子ビーム又はレーザービームを照射して溶解し、その後、冷却固化させる。これら一連の工程を繰り返し行うことによって、プログラムされた形の積層造形物を製造することができる。
本実施形態に係る金属粉末を用いる方法であれば、その具体的な手段は、特に制限されない。例えば、以下のような方法で製造することができる。まず、造形用のステージに金属粉末の薄層を形成し、この薄層に、装置に入力されたプログラムに沿って電子ビーム又はレーザービームを照射して溶解し、その後、冷却凝固させる。次に、造形用のステージをスライドさせ、再度、金属粉末の薄層を形成したのち、電子ビーム又はレーザービームを照射して溶解し、その後、冷却固化させる。これら一連の工程を繰り返し行うことによって、プログラムされた形の積層造形物を製造することができる。
本発明に係る金属粉末は、レーザー光の吸収率が上昇し、効率良くレーザーによる溶融が可能であり、複雑形状で、高導電率や高強度が求められる金属部品(放熱を目的としたヒートシンクや熱交換器、電子部品用のコネクター材、航空宇宙用の機械部材等)を製造するための積層造形用途として、特に有用である。
Claims (59)
- Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Al粉末、X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Al合金粉末、Cu-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Al-X1(X1=Co、Fe、Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてAlとX1の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=Sc又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Bi-X2(X2=Sc又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Bi粉末、X2(X2=S又はZr)粉末、Cu-Bi合金粉末、Cu-X2(X2=S又はZr)合金粉末、Cu-Bi-X2(X2=S又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてBiとX2の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Co粉末、X3(X3=P、Si又はHf)粉末、Cu-Co合金粉末、Cu-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末、Cu-Co-X3(X3=P、Si又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCoとX3の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Cr粉末、X4(X4=P又はSi)粉末、Cu-Cr合金粉末、Cu-X4(X4=P又はSi)合金粉末、Cu-Cr-X4(X4=P又はSi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてCrとX4の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Fe粉末、X5(X5=P、Si、Ti又はHf)粉末、Cu-Fe合金粉末、Cu-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末、Cu-Fe-X5(X5=P、Si、Ti又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてFeとX5の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Ga粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ga合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ga-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてGaとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、In粉末、Sc粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-In-Sc合金粉末からなり、合金粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、In粉末、Sc粉末、Cu-In合金粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-In-Sc合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてInとScの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末からなり、合金粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Ni粉末、X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)粉末、Cu-Ni合金粉末、Cu-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末、Cu-Ni-X6(X6=Sc、Ti、Zr又はHf)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてNiとX6の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、P粉末、X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)粉末、Cu-P合金粉末、Cu-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-P-X7(X7=Sc、Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてPとX7の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末からなり、合金粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Sc粉末、X8(X8=Si、Sn又はTi)粉末、Cu-Sc合金粉末、Cu-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末、Cu-Sc-X8(X8=Si、Sn又はTi)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてScとX8の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr))合金粉末からなり、合金粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Si粉末、X9(X9=Ti、V又はZr)粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末、Cu-Si-X9(X9=Ti、V又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSiとX9の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末からなり、合金粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Sn粉末、X10(X10=Ti又はZr)粉末、Cu-Sn合金粉末、Cu-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末、Cu-Sn-X10(X10=Ti又はZr)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてSnとX10の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末からなり、合金粉の組成としてHfとX11の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Hf粉末、X11(X11=Ni、P、Si又はSn)粉末、Cu-Hf合金粉末、Cu-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末、Cu-Hf-X11(X11=Ni、P、Si又はSn)合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてHfとX11(X11=Ni、P、Si又はSn)の合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Nd粉末、Si粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Nd合金粉末、Si合金粉末の混合粉からなり、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu-Nd-Si合金粉末からなり、合金粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- Cu粉末、Nd粉末、Si粉末、Cu-Nd合金粉末、Cu-Si合金粉末、Cu-Nd-Si合金粉末のうち、いずれか2種以上を選択して混合した混合粉であって、混合粉の組成としてNdとSiの合計が0.01at%以上0.3at%未満、残部がCuである積層造形用金属粉末。
- 前記金属粉末の平均粒子径D50(メジアン径)が10~150μmであることを特徴とする請求項1~56のいずれか一項に記載の積層造形用金属粉末。
- 請求項1~57のいずれか一項に記載の金属粉末を用いて積層造形法により積層造形物を製造する積層造形物の製造方法。
- 請求項58に記載の製造方法により製造された銅合金積層造形物。
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