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J-GLOBAL ID：202102278350788942   整理番号：21A1995579

フェーズフィールド法によるNi基超合金付加製造における凝固偏析予測

Prediction of Solute Element Segregation in Additive Manufactured Ni-based Superalloy using Multi-phase Field Simulation

著者 (4件)： 奥川将行 (大阪大 大学院工学研究科) ,  齊藤賢士 (大阪大 大学院工学研究科) ,  若林誠 (大阪大 大学院工学研究科) ,  小泉雄一郎 (大阪大 大学院工学研究科)
資料名： スマートプロセス学会誌  (Journal of Smart Processing - for Materials, Environment & Energy -)
巻： 10  号： 4  ページ： 214-219  発行年： 2021年07月10日 
JST資料番号： F0907C  ISSN： 2186-702X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 溶質偏析は材料特性に大きく影響し,ニッケル基超合金の粉末床溶融(PBF)型付加製造(AM)における本質的な問題である。本研究では,マルチフェーズフィールド(MPF)シミュレーションを用いて,Hastelloy-X Ni基超合金における偏析挙動に及ぼす温度勾配と凝固速度の凝固条件の影響を調べた。液化亀裂感受性を評価するために,固相線温度を偏析領域の予測組成を用いて計算した。MPFシミュレーションは,MoとCrの偏析とCoの枯渇が冷却速度の増加と共に顕著となり,この溶質偏析が17.7Kまでの固相線温度の低下を引き起こすことを明らかにした。PBF型AMプロセスでは,金属粉末は高温勾配Gと高凝固速度Rのユニークな条件下で凝固し,強い溶質偏析と液化亀裂が発生することを示唆した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： ハステロイ ,  ニッケル合金 ,  *超合金 ,  *偏析 ,  予測 ,  数学モデル ,  *付加製造 ,  冷却速度 ,  温度勾配 ,  亀裂 ,  alloy X ,  フェイズフィールド法 ,  *粉末床溶融結合方式付加製造 ,  割れ感受性
準シソーラス用語： ハステロイX ,  フェーズフィールド法 ,  *粉末床溶融結合式付加製造 ,  亀裂感受性

分類 (2件)： その他の金属組織学  (WB01040Y) ,  圧粉,焼結  (WC02030X)

引用文献 (21件)：

• M. Ramsperger, R.F. Singer and C. Körner: “Microstructure of the Nickel-Base Superalloy CMSX-4 Fabricated by Selective Electron Beam Melting”, Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 47 (2016), 1469-1480.
• S. Ghosh, M.R. Stoudt, L.E. Levine and J.E. Guyer: “Formation of Nb-rich droplets in laser deposited Ni-matrix microstructures”, Scr. Mater. 146(2018), 36-40.
• X. Ding, Y. Koizumi, D. Wei and A. Chiba: “Effect of process parameters on melt pool geometry and microstructure development for electron beam melting of IN718: A systematic single bead analysis study”, Addit. Manuf. 26(2019), 215-226.
• P. Kontis, E. Chauvet, Z. Peng, J. He, A.K. da Silva, D. Raabe, C. Tassin, J.J. Blandin, S. Abed, R. Dendievel, B. Gault and G. Martin: “Atomic-scale grain boundary engineering to overcome hot-cracking in additively-manufactured superalloys”, Acta Mater. 177(2019), 209-221.
• K. Karayagiz, L. Johnson, R. Seede, V. Attari, B. Zhang, X. Huang, S. Ghosh, T. Duong, I. Karaman, A. Elwany and R. Arróyave: “Finite interface dissipation phase field modeling of Ni-Nb under additive manufacturing conditions”, Acta Mater. 185(2020), 320-339.

タイトルに関連する用語 (6件)： フェーズフィールド法 ,  Ni基超合金 ,  付加製造 ,  凝固 ,  偏析 ,  予測