助成研究成果報告書Vol.35
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図7(a)SEM像とEDS像(b) Fe, (c) Ti, (d) B. レーザ出力250 W, 走査速度50 mm/sで作製したFe:Ti:B=1.4:1:2の試料(粉末組成No.9).図6Fe基板上に敷設した原料粉末に各種条件でレーザを照射した後の基板表面(粉末組成No.9,Fe:Ti:Bの混合比:1.4:1:2)図5鉄基板上に鉄粉末のみ(粉末組成No.1)を敷設し,各種条件でレーザを照射した後の基板表面.■・ レーザ照射操作Fe-Ti-B混合粉末を純Fe基板上に5 mm×18 mm×100 m(縦×横×厚さ)となるように敷設した.Fe-Ti-B混合粉末を敷設した後,基板上の粉末に対してレーザを照射した.表2に示したNo. 1および9の粉末混合条件においては,レーザ出力を100~400 W,レーザ走査速度を10~100 mm/sと変化させ,レーザ条件の影響を調査した.同じくNo. 2~13の粉末混合条件においてはレーザの出力を250, 300 W,走査速度を50 mm/sと二つの条件に固定した.いずれの条件においてもレーザスポット径は1.2 mmとした.■・■■■粉末のみへのレーザ照射図5にFe粉末のみを敷設して,各レーザ条件で処理したFe基板表面のSEM像を示す.レーザ出力100 Wの条件においてはいずれの走査速度においてもFe粉末は溶融せず,基板上に鉄層を積層することはできなかった.レーザ出力200 Wの条件において,走査速度10 mm/sのときFe基板上に表面が平滑で緻密な鉄の層が積層された.走査速度50, 100 mm/sの条件においてはFe基板上にわずかに鉄粉末が付着するのみであった.レーザ出力400 Wの条件においてはいずれの走査速度においても表面が平滑で緻密な層が形成した.■・■■■■■■■■系試料における生成物の観察図6にFe-Ti-B混合粉末を使用して,各レーザ条件で作製した試料の基板表面SEM像を示す.試料は,三種類に分類できた.1.Fe基板上に何も積層されない.2.Fe基板上に数十~数百mの粒子のみが付着する.3.Fe基板上に表面が滑らかで緻密な層が積層する.各レーザ条件で作製した試料において,レーザエネルギー密度が最も小さい条件(図6中右上部100 W-100 mm/s)から最も大きい条件(図6中左下部400 W-10 mm/s)にかけてFe基板上に何も形成しない状態1から粒が付着する状態2を経て,緻密な層ができる状態3へと推移した.レーザ出力300~400W以上,走査速度20mm/s以下の条件であれば,原料粉末を融解し基板上に積層できることが明らかになった.■・■■■■■■■■系試料の微視組織における相同定図7に図6で示したレーザ溶融部断面のEDS元素マッピング結果を示す.断面内には明るいコントラストの領域と角張った形態をもつ暗いコントラストの領域が観察された.明部にはFeが多く検出され,TiやBは検出されなかった.また,暗部にはTiおよびBが検出され,Feは検出されなかった.これらから,明部はFe相,暗部はTiB2相であることが推測される.(a)(c)(b)(d)3 m− 316 −

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