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公開番号2025145114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045134
出願日2024-03-21
発明の名称積層造形物およびその製造方法
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社デンソー,株式会社アイシン
代理人個人,個人,個人
主分類B22F 10/38 20210101AFI20250926BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】鉄基材からなる本体上に酸化物層を設けた積層造形物を提供する。
【解決手段】本発明の積層造形物は、本体上に中間層を介して酸化物層が積層されてなる。本体は第1鉄基材からなり、中間層はMoを含む第2鉄基材からなる。第1鉄基材は、例えば、Siおよび/またはAlを含む鉄合金からなる。第2鉄基材は、その全体に対してMoを4～15質量%含む。中間層は、例えば、本体から連なる柱状晶を有するとよい。酸化物層は、例えば、Fe、CrまたはSiの一種以上を含む。例えば、本体および中間層は軟磁性体であり、酸化物層は絶縁体である。少なくとも中間層および酸化物層は、指向性エネルギー堆積法または粉末床溶融結合法により形成される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
本体上に中間層を介して酸化物層が積層されてなり、
該本体は、第１鉄基材からなり、
該中間層は、Ｍｏを含む第２鉄基材からなる積層造形物。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記第２鉄基材は、その全体に対してＭｏを４～１５質量％含む請求項１に記載の積層造形物。
【請求項３】
前記中間層は、前記本体から連なる柱状晶を有する請求項１に記載の積層造形物。
【請求項４】
前記第１鉄基材は、Ｓｉおよび／またはＡｌを含む鉄合金からなる請求項１に記載の積層造形物。
【請求項５】
前記酸化物層は、Ｆｅ、ＣｒまたはＳｉの一種以上を含む請求項１に記載の積層造形物。
【請求項６】
前記本体および前記中間層は軟磁性体であり、
前記酸化物層は絶縁体である請求項１～５のいずれかに記載の積層造形物。
【請求項７】
請求項１～５のいずれかに記載した積層造形物を得る製造方法であって、
少なくとも前記中間層および前記酸化物層は、指向性エネルギー堆積法または粉末床溶融結合法により形成される積層造形物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物層を有する積層造形物等に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の除去加工（切削、研削、切断等）や成形加工（鋳造、鍛造、プレス等）とは異なり、専用の型や大型の工作機械等を必要とせずに、所望の造形物を得る付加加工（ＡＭ：Additive Manufacturing）が注目されている。積層を繰り返す付加加工（積層造形）によれば、従来の製造方法では製作が困難であった物（積層造形物）が得られる。
【０００３】
付加加工は、大別して７種類に分類される（ＡＳＴＭ規格）。具体的にいうと、指向性エネルギー堆積法（ＤＥＤ： Directed Energy Deposition）、粉末床溶融結合法（ＰＢＦ：powder bed fusion）、結合剤噴射法（binder jetting）、材料噴射法（material jetting）、材料押出法（material extrusion）、液槽光重合法（vat photopolymerization）およびシート積層法（sheet lamination）の各方式がある。
【０００４】
このうち、ＤＥＤやＰＢＦによれば、金属やセラミックからなる実用的な造形物が得られる。ＤＥＤとＰＢＦはいずれも、高エネルギービーム（レーザや電子ビームなどの熱源）で原料粉末（混合粉末を含む。）を溶融凝固（結合）させて造形物を得る点で共通する。ＤＥＤによれば、原料粉末の使用量抑制、造形自由度の拡大等が図られる。このような積層造形に関する提案は多くなされており、例えば、下記の文献に関連した記載がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
金丸ら，2021年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集, (2021) p. 326.
Hideaki Ikehata, et al., Grain refinement of Fe-Ti alloys fabricated by laser powder bed fusion, Materials &Design, 204(2021), 109665.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１には、ＤＥＤで製作したＦｅＳｉ造形物やＦｅＣｏＶ造形物に関する記載がある。非特許文献１は、等方性結晶粒からなる軟磁性造形物を対象にしているが、その具体的な合金組成や構造等を開示していない。
【０００７】
非特許文献２は、鉄基合金からなる積層造形物の機械的特性を向上させるため、レーザを熱源としたＰＢＦ（Ｌ－ＰＢＦ）やＤＥＤ（Ｌ－ＤＥＤ）により生成される結晶粒を、柱状晶から微細な等方晶へ変化させる旨を報告している。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、鉄基材からなる本体上に酸化物層を設けた新たな積層造形物等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者の鋭意研究により、鉄基材からなる本体上に酸化物層を積層造形すると、それらの境界付近で本体の金属組織が崩れることが新たにわかった。それらの間にＭｏを含む中間層を介在させることにより、所望の金属組織を有する積層造形物を得ることに成功した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【００１０】
《積層造形物》
（１）本発明は、本体上に中間層を介して酸化物層が積層されてなり、該本体は、第１鉄基材からなり、該中間層は、Ｍｏを含む第２鉄基材からなる積層造形物である。
（【００１１】以降は省略されています）

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