Strengthening Principle of Innovative Heat-Resistant Aluminum Alloys Created by 3D Printing Technology

• Project/Area Number: 24H00378
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 高田 尚記 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70432523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 足立 大樹 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00335192) ; 君塚 肇 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60467511) ; 宮嶋 陽司 金沢大学, 機械工学系, 教授 (80506254)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2026)
• Budget Amount: ¥47,580,000 (Direct Cost: ¥36,600,000、Indirect Cost: ¥10,980,000); Fiscal Year 2026: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2025: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2024: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
• Keywords: 積層造形 / レーザ粉末床溶融結合法 / アルミニウム合金 / 準安定相 / 強化機構

Outline of Research at the Start

本研究は，金属3Dプリンタ技術であるレーザ粉末床溶融結合（L-PBF）プロセスにて製造可能かつ革新的な高温強度を示すアルミニウム（Al）合金の開発を見据え，従来製造プロセスでは生成不可能なα-Al（fcc）とAl6Fe相から構成されるナノ２相組織に由来する高強度化に着目する．具体的には，α-Al相の固溶元素とAl6Fe相を個々に制御したAl-Fe基多元系設計合金を利用し，高強度化を支配する組織因子を解明する．得られた知見は，豊富に存在する遷移金属元素を用いた革新的機能性を示すAl-Fe多元系合金（希少元素を必要としない）の設計だけでなく，金属3Dプリンタ材料の強化原理の学術的な礎となる．