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J-GLOBAL ID：202102232908230160   整理番号：21A1995578

付加製造用電子ビーム照射による316Lステンレス鋼の溶融・凝固挙動

Melting and Solidification Behavior of 316L Steel Induced by Electron-Beam Irradiation for Additive Manufacturing

著者 (6件)： 奥川将行 (大阪大 大学院工学研究科) ,  宮田雄一朗 (大阪大 大学院工学研究科) ,  WANG Lei (大阪大 大学院工学研究科) ,  能勢和史 (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) ,  中野貴由 (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： 208-213  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： 付加製造(AM)技術は,複雑な形状を有する3D部品を容易に構築することを可能にし,微細構造の制御により材料特性を著しく制御できるため,多くの注目を集めている。粉体床溶融(PBF)型AMプロセスにおいて,3D部品を,レーザまたは電子ビームによる金属粉末の溶融および凝固プロセスを繰り返して作製している。一般的に,凝固ミクロ組織は,Hunt[Mater.Sci.Eng.65,75(1984)]によって提案された柱状等軸遷移(CET)理論に基づいて,温度勾配Gと凝固速度Rの組合せによって定義される凝固条件から予測することができる。しかし,CET理論が,一般的な316Lステンレス鋼でさえ,高いGとRのために,PBF型AMプロセスに適用できるかどうかは,不明である。本研究では,微細構造と凝固条件との関係を明らかにするために,電子ビーム照射で誘起した316L鋼の凝固ミクロ組織を解析し,計算熱流体動力学(CtFD)法を用いて固体/液体界面での凝固条件を評価した。等軸粒は,CET理論とは対照的に,高G条件下でしばしば形成されることが分かった。CtFDシミュレーションは,約400mms^-1の速度までの流体流があることを明らかにし,等軸粒がデンドライトのフラグメンテーションと移動の影響により形成されることを示唆した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *オーステナイト系ステンレス鋼 ,  *付加製造 ,  電子ビーム融解 ,  金属組織 ,  樹枝状結晶 ,  凝固速度 ,  温度勾配 ,  *結晶成長 ,  計算流体力学 ,  流体力学
準シソーラス用語： *粉末床溶融結合式付加製造 ,  熱流体力学

分類 (2件)： 金属の結晶成長  (BK13030M) ,  圧粉,焼結  (WC02030X)

引用文献 (22件)：

• M.C. Sow, T. De Terris, O. Castelnau, Z. Hamouche, F. Coste, R.\nFabbro and P. Peyre: “Influence of beam diameter on Laser Powder Bed Fusion(L-PBF)process”, Addit. Manuf. 36(2020), 101532.
• J.C. Simmons, X. Chen, A. Azizi, M.A. Daeumer, P.Y. Zavalij, G.\nZhou and S.N. Schiffres: “Influence of processing and microstructure\non the local and bulk thermal conductivity of selective laser melted\n316L stainless steel”, Addit. Manuf. 32(2020), 100996.
• S. Dryepondt, P. Nandwana, P. Fernandez-Zelaia and F. List:\n“Microstructure and High Temperature Tensile properties of 316L\nFabricated by Laser Powder-Bed Fusion”, Addit. Manuf. 37(2020),\n101723.
• S.H. Sun, T. Ishimoto, K. Hagihara, Y. Tsutsumi, T. Hanawa and T.\nNakano: “Excellent mechanical and corrosion properties of austenitic\nstainless steel with a unique crystallographic lamellar microstructure\nvia selective laser melting”, Scr. Mater. 159(2019), 89-93.
• T. Ishimoto, S. Wu, Y. Ito, S.H. Sun, H. Amano and T. Nakano:\n“Crystallographic orientation control of 316L austenitic stainless\nsteel via selective laser melting”, ISIJ Int. 60(2020), 1758-1764.

タイトルに関連する用語 (6件)： 付加製造 ,  電子ビーム照射 ,  316Lステンレス鋼 ,  溶融 ,  凝固 ,  挙動