/ σi0 ,sserts laPManmoNβTiβTi111４．結論図７(a)冷却機構を持つ造形ステージにて造形したTi64合金サンプル．レーザ走査速度：(a)535mm/s，(b)1200 mm/s．(-1)α-Ti，(-2)再構築したβ-Ti，(-3)α-Ti（高倍率），(-4)再構築したβ-Ti（高倍率）．速度1200 mm/sでは，特定の配向は確認できなかった．また，その集合組織は粗大な柱状から微細なうろこ状となった．この集合組織の変化は，コンダクティブ状からキーホール状への溶融池形状の変化に起因すると考えられる．溶融池形状の変化は凝固方向の変化をもたらすことを確認している．これにより，連続的な一方向凝固による強配向を持った柱状組織の形成が妨げられ，微細で無秩序な配向を持つ集合組織が形成されたものと考えられる．また，集合組織の微細化に伴って，内部に形成される微細針状α-Ti結晶粒も微細化することを確認した．以上より，冷却ステージの導入により，目的としていた微細で無秩序な配向を持つ集合組織の形成が可能であることを確認した．■・■造形部温度と引張特性の関係図７に通常の造形ステージおよび冷却ステージを用いてレーザ走査速度1200 mm/sで造形したTi64合金試料の応力ひずみ曲線を示す．通常の造形ステージで作製した試料のYSは1010 MPa，UTSは1190 MPaであった．これに対して，冷却ステージで作製した試料では，同等の延性を維持しながら，そのYSは1200MPaに，UTSは1365 MPaに増加した．これは，集合組織の微細化と配向の無秩序化に起因する転位の伝播の阻害とα-Ti結晶粒の微細化に起因すると考えられる．また，本結果は，既存の合金規格を満たしながら，強度-延性のトレードオフ関係を逸脱した高強度化が可能であることを意味している．図７通常の造形ステージ(黒)および冷却ステージ(赤)を用いて造形したTi64合金試料の応力ひずみ曲線．に及ぼす影響を調査した．以下に知見をまとめる．高温の部材にレーザを照射するとコンダクティブ状の溶融池が形成されるが，室温の部材にレーザを照射するとキーホール状の溶融池が形成され，底部での凝固方向が大きく変化することを明らかにした．通常，Ti64合金の造形試料の集合組織は粗大な柱状で(001)配向をもつ．これに対して，冷却ステージを用いて造形することで，その集合組織は微細で配向が無秩序化した．また，内部に形成される針状α-Ti結晶粒は微細化した．これに伴って，延性の低下を伴わずに，YSは180 MPa，UTSは165 MPa増加した．Ti64積層造形合金の集合組織の微細化を目的に，造形ステージに冷却機構を導入し，これが組織形成と引張特性(a(a-(a-1)(a(a-(a-3)(a(a-(a-2)(a(a-(a-4)(b(b-(b-1)(b(b-(b-3)BuildingBuildingBuildingdirection160014001200100080060040020000.020.040.06Nominal strain,ε(b(b-(b-2)(b(b-(b-4)αTi0.080.1− 391 −
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