図8(b, d, f) エネルギー密度に対する変化．図8に図6および7のようなSEM像より定量評価した，粒の投影面積率，粒のアスペクト比，粒と基板の接合率を件については省略した．粒の内部に観察される明部はTiC粒子である．200 Wおよび250Wの条件や300 W-100 mm･s-1の条件では，粒と基板との間に多くの空隙が観察され，あまり良好に粒と基板が接合していないことが分かる．一方，400 W-10 mm-1の条件では，ほとんど空隙が見られず良好に接合していることが分かる．概ね高出力・低走査速度になるほど，接合性が改善される傾向が見られた．また，高出力・低走査速度になるほど，TiC粒子だけでなく，-Al相（暗部）が粒内部にも観察されるようになり，粒の高さおよび幅が大きくなる傾向が見られた．示す．粒の投影面積率はレーザ走査速度の増加とともに減少した（図8(a)）．また，同じレーザ走査速度で比較すると，高出力ほど粒の投影面積率は高かった（図8(a)）．図8(b)は粒の投影面積率とエネルギー密度の関係である．約7J･mm-2まではエネルギー密度の増加とともに投影面積率は増加し，7J･mm-2以上では約65%で一定となった．粒のアスペクト比はレーザ走査速度に対して概ね一定であった（図8(c)）．また，同じ走査速度で比較すると，低出力ほどアスペクト比は大きかった（図8(c)）．図8(d)は粒(a, b) 粒の投影面積率，(c, d) 粒のアスペクト比，(e, f)粒と基板の接合率の(a, c, e)レーザ走査速度，のアスペクト比とエネルギー密度の関係である．エネルギー密度が増加するほど，アスペクト比が減少する傾向が見られた．粒と基板の接合率はレーザの走査速度の増加に伴い減少した．また，同じ走査速度で比較すると，レーザ出力が増加するほど接合率は向上した．図8(f)は粒と基板の接合率とエネルギー密度の関係である．エネルギー密度が大きくなるほど，接合率が増加する傾向が見られるものの，データのばらつきが大きかった．すなわち，接合率の変化はエネルギー密度では整理できない．式(1)に示すように，エネルギー密度ではPとvの寄与は数学的に等価である．一方で，接合率の変化はエネルギー密度では整理できないため，Pとvの接合率への寄与は等価ではないと考えられる．そこで，Pとvの寄与を重回帰分析により推定したところ，P･v-0.2とすることで，最も相関係数が高かった．すなわち，接合率にはレーザ出力の方が走査速度よりも大きく寄与することが分かった．粒はTiCが骨格となることで形成する10)．また，粒と基板の接合性は界面反応によるAl3Tiの形成が寄与していることが分かっている10)．本研究では，Al-Ti-C混合粉末の組成は固定しているため，形成するTiCの量は一定とみなせる．そのため，十分にレーザのエネルギーが投入され− 422 −
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