三次元プリンター製チタン合金の先進型複合処理法の確立

• 研究課題/領域番号: 15H03892
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 森田 辰郎 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90239658)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
• キーワード: 三次元プリンター / チタン合金 / SLM / 複合表面処理 / 複合処理 / プラズマ硬化処理 / 短時間熱処理 / 微粒子衝突処理 / 三次元プリンタ / EBM / 機械材料・材料力学

研究成果の概要

本研究は，三次元プリンター製チタン合金（Ti-6Al-4V）を対象材料として，プラズマ窒化，短時間熱処理および微粒子衝突処理から構成される複合処理の効果について学術的知見を蓄積した．その結果，三次元プリンター製チタン合金の疲労強度を展伸材と同水準まで改善し，同時に耐摩耗性を顕著に改善することに成功した．また，短時間熱処理により三次元プリンター製チタン合金の延性および疲労強度を展伸材と同水準まで改善することに成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Fundamental Properties of Ti-6Al-4V Alloy Produced by Selective Laser Melting Method (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Morita, C. Tsuda, H. Sakai, N. Higuchi
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 58 号: 10 ページ: 1397-1403
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2017103
  • NAID: 130006096687
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of scanning speed and short-time heat treatment on fundamental properties of Ti-6Al-4V alloy produced by EBM method (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Morita, C. Tsuda, T. Nakano
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 巻: 704 ページ: 246-251
  • DOI: 10.1016/j.msea.2017.08.020
  • 査読あり
• [学会発表] EBM法により作製したTi-6Al-4V合金の疲労強度に及ぼす短時間熱処理の効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河口紘明，安達祐斗，森田辰郎，中野貴由
  • 学会等名: 日本材料学会第67期通常総会・学術講演会
• [学会発表] 複合処理による3次元プリンター製Ti-6Al-4V合金の疲労特性および耐摩耗性の改善 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 要平，森田辰郎，酒井仁史，樋口官夫
  • 学会等名: 日本金属学会2016年（第159回）秋期講演大会
  • 発表場所: 大阪大学（豊中市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Effect of short-time heat treatment on properties of Ti-6Al-4V alloy produced by selective laser melting (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Oka, T. Morita , C. Tsuda, H. Sakai and N. Higuchi
  • 学会等名: The 17th International Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: Greece
  • 年月日: 2016-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] 3次元プリンタ製Ti-6Al-4V合金の基本特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安達祐斗，森田辰郎，津田千嘉，酒井仁史，樋口官男
  • 学会等名: 日本材料学会第65期学術講演会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] 3次元プリンタ製Ti-6Al-4V合金の基本特性に及ぼすプラズマ窒化処理の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川敬太，森田辰郎，岡 要平，酒井仁史，樋口官男
  • 学会等名: 日本材料学会第65期学術講演会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] 短時間熱処理を施した3次元プリンタ製Ti-6Al-4V合金の機械的性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 要平，森田辰郎，酒井仁史，樋口官男
  • 学会等名: 日本材料学会第65期学術講演会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
  • 年月日: 2016-05-28
• [学会発表] 短時間熱処理による3次元プリンター製Ti-6Al-4V合金の疲労強度の改善 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 要平，森田辰郎，津田千佳，酒井仁史，樋口官男
  • 学会等名: 日本金属学会2016年（第158回）春期講演大会
  • 発表場所: 東京理科大学（東京都）
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] EBM法により作製したTi-6Al-4V合金の諸特性に及ぼす短時間熱処理の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田辰郎，津田千佳，中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2015年（第157回）秋期講演大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [備考] 先端材料学研究室ホームページ
  • URL: http://www.cis.kit.ac.jp/~morita/jp/index.html