Comprehensive improvement of performance of additive-manufactured titanium alloy by advanced rapid high temperature heat treatment

• Project/Area Number: 24K07215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 森田 辰郎 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90239658)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 孝夫 京都工芸繊維大学, 応用生物学系, 教授 (20242307) ; 高木 知弘 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (50294260)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 積層造形材 / チタン合金 / スキャンストラテジ / 急速高温処理

Outline of Research at the Start

本研究は，スキャンストラテジの最適化，周期的微細表面構造の導入，及び申請者が開発・発展させた急速高温処理の活用により，チタン合金積層造形材の耐久性及び機能性を総合的に向上させることを目的とする．具体的には，各種のストラテジで造形後に上記熱処理を施し，その際の組織発展と残留応力分布を実験及びシミュレーションを通じて検討することにより，応力誘起変態によるき裂進展抑止効果の発現と残留応力の制御を試みる．また，テクスチャ導入後に上記熱処理を施して最表面を酸化チタンとする硬化層を形成させ，点接触状態の安定な維持による摩擦摩耗特性の改善と幾何学的抗菌・細胞成長促進効果の発現を目指す．