▶ シーテック コンステリウム テクノロジー センターの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-19
(54)【発明の名称】アルミニウム合金製部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B22F 10/38 20210101AFI20230612BHJP
C22C 21/00 20060101ALI20230612BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20230612BHJP
B22F 10/28 20210101ALI20230612BHJP
B22F 10/64 20210101ALI20230612BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20230612BHJP
B33Y 80/00 20150101ALI20230612BHJP
B33Y 70/00 20200101ALI20230612BHJP
B22F 12/17 20210101ALI20230612BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20230612BHJP
C22F 1/04 20060101ALN20230612BHJP
【ＦＩ】
B22F10/38
C22C21/00 N
B22F1/00 N
B22F10/28
B22F10/64
B33Y10/00
B33Y80/00
B33Y70/00
B22F12/17
C22C21/00 L
C22F1/00 621
C22F1/00 630A
C22F1/00 630Z
C22F1/00 687
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/04 B
C22F1/04 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022568499
(86)(22)【出願日】2021-05-10
(85)【翻訳文提出日】2022-12-23
(86)【国際出願番号】 FR2021050802
(87)【国際公開番号】W WO2021156583
(87)【国際公開日】2021-08-12
(31)【優先権主張番号】2004725
(32)【優先日】2020-05-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519367223
【氏名又は名称】シーテック コンステリウム テクノロジー センター
【氏名又は名称原語表記】Ｃ－ＴＥＣ ＣＯＮＳＴＥＬＬＩＵＭ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＥＮＴＥＲ
(74)【代理人】
【識別番号】100080447
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 恵一
(72)【発明者】
【氏名】シェアブ，ベシール
(72)【発明者】
【氏名】シャアニ，ラヴィ
【テーマコード（参考）】
4K018
【Ｆターム（参考）】
4K018AA14
4K018AB02
4K018AB04
4K018BA08
4K018BB04
4K018EA11
4K018FA08
(57)【要約】
本発明は、連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、部品が特定の結晶粒構造を有することを特徴とする製造方法に関する。本発明はまた、この方法および代替的方法によって得られる部品にも関する。本発明に係る付加製造方法において用いられる合金は、傑出した特性を有する部品を得ることを可能にする。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし、
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造、および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし、
また、溶加材（２５）が、
－ 質量分率にしたがって、０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ、
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法。
【請求項2】
互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし、
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造、および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし、
また、溶加材（２５）が、
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法。
【請求項3】
部品が、好適には５０～１３０℃、より好適には５０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１０５℃の温度で製造される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、溶加材（２５）が、
－ 質量分率にしたがって、０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ、
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし、
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法。
【請求項5】
互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、溶加材（２５）が、
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし、
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法。
【請求項6】
アルミニウム合金が、－ 質量分率にしたがって、０．５０～３．００％、好ましくは０．５０～２．５０％、好適には０．６０～１．４０％、より好適には０．７０～１．３０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％、さらに一層好適には０．８５～１．１５％、さらに一層好適には０．９０～１．１０％のＺｒ、
－ 質量分率にしたがって、１．００～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好適には２．００～５．００％、より好適には３．００～５．００％、さらに一層好適には３．５０～４．５０％のＭｎ、
－ 質量分率にしたがって、１．００～６．００％、好ましくは１．００～５．００％、好適には２．００～４．００％、より好適には２．５０～３．５０％のＮｉ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下、かつ好ましくは０．０５以上、好適には０．１０％以上のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下のＳｉ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００～５．００％、好ましくは１．００～３．００％、好適には１．５０～２．５０％のＣｕ、
を含む、請求項１から５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項7】
層（２０１・・・２０ｎ）の形成の後、－ 典型的には少なくとも１００℃、かつ多くとも５００℃、好ましくは３００～４５０℃の温度での熱処理、および／または
－ 熱間等方圧加圧、
を含む請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項8】
Ｌａ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｓｃおよび／またはＺｎの添加が回避され、これらの元素の各々の好ましい質量分率がこのとき０．０５％未満、好ましくは０．０１％未満である、請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項9】
アルミニウム合金がまた、各々５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下、さらに一層好適には１２ｋｇ／トン以下、かつ合計で５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下の量にしたがって、結晶粒を微細化するための少なくとも１つの成分、例えばＡｌＴｉＣまたはＡｌＴｉＢ２を含んでいる、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項10】
各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満であり、かつ柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好適には２５％以上、より好適には３０％以上であるような結晶粒構造を有することを特徴とする、請求項１から３および６から９のいずれか一つに記載の方法によって得られる金属部品。
【請求項11】
－ 質量分率にしたがって、０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６０～１．４０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ、－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む粉末。
【請求項12】
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６００～１．４％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ、－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ、
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ、
－ 任意には、質量分率にしたがって各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ、
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素、
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物、
－ 残余がアルミニウム、
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の技術分野は、アルミニウム合金製部品の製造方法であり、付加製造技術を利用するものである。
【背景技術】
【0002】
１９８０年代以降、付加製造技術は発展した。これらの技術は、素材の付加によって部品を成形することにあり、このことは、素材を切削することを目ざす加工技術とは逆である。付加製造は、以前はプロトタイピングに限定されていたが、今では、金属部品も含めて工業製品を大量生産するために実用化されている。
【0003】
用語「付加製造」は、仏規格ＸＰ Ｅ６７－００１によると、「デジタルオブジェクトから物理オブジェクトを、素材の付加によって、層ごとに製造することを可能にする一連の方法」と定義されている。規格ＡＳＴＭ Ｆ２７９２（２０１２年１月）もまた、付加製造を定義している。規格ＩＳＯ／ＡＳＴＭ １７２９６－１において、さまざまな付加製造方式もまた定義および記述されている。国際公開第２０１５／００６４４７号において、低気孔率のアルミニウム製部品を作製するために付加製造を用いることが記述された。相次ぐ層の適用は一般的に、フィラー材と呼ばれる材料の適用、ついでレーザービーム、電子ビーム、プラズマトーチまたはアークタイプのエネルギー源を用いた、フィラー材の溶融または焼結によって実現される。適用される付加製造方式がどうであろうと、付加される各層の厚みは、およそ数十ミクロンまたは数百ミクロンである。
【0004】
付加製造の１つの手段は、粉末形態のフィラー材の溶融または焼結である。これは、エネルギービームによる溶融または焼結であり得る。
【0005】
特に、レーザーによる選択的焼結技術（選択的レーザー焼結、ＳＬＳまたは直接金属レーザー焼結、ＤＭＬＳ）が知られており、金属または金属合金の粉末層が、製造すべき部品上に適用され、レーザービーム由来の熱エネルギーを用いてデジタルモデルにしたがって選択的に焼結される。別のタイプの金属形成方法は、レーザーによる選択的溶融（選択的レーザー溶融、ＳＬＭ）または電子ビームによる溶融（電子ビーム溶融、ＥＢＭ）を含み、誘導されたレーザーまたは電子ビームによって供給される熱エネルギーは、金属粉末を（焼結する代りに）選択的に溶解させるために使用され、こうして金属粉末は、冷却し凝固するにつれて融合することになる。
【0006】
レーザー溶融による堆積（レーザー溶融堆積、ＬＭＤ）も知られており、粉末は、レーザービームにより投入と同時に溶解させられる。
【0007】
国際公開第２０１６／２０９６５２号は、おおよそ所望される通りの単数または複数の粉末サイズおよびおおよその形態を有する微粒化されたアルミニウム粉末の調製；付加製造により製品を形成するための粉末の焼結；溶体化処理；焼入れ；および付加製造されたアルミニウムの焼戻しを含む、高い機械的強度を有するアルミニウムの製造方法について記述している。
【0008】
ＳＬＭの利用分野向けの高温において使用可能で高い強度を有するアルミニウム合金に対する需要は高まりつつある。４ｘｘｘ合金（主としてＡｌ１０ＳｉＭｇ、Ａｌ７ＳｉＭｇおよびＡｌ１２Ｓｉ）は、ＳＬＭの利用分野向けの最も成熟したアルミニウム合金である。これらの合金は、ＳＬＭ方法に対する非常に優れた適性を提供するものの、機械的特性が限定的であるという問題を抱えている。
【0009】
ＡＰＷｏｒｋｓにより開発されたＳｃａｌｍａｌｌｏｙ（登録商標）（独国特許出願公開第１０２００７０１８１２３号明細書）は（３２５℃で４時間の製造後熱処理を用いて）周囲温度での優れた機械的特性を提供する。しかしながら、この解決法は、スカンジウムの高含有量（約０．７％のＳｃ）および特殊な微粒化プロセスの必要性に関連する粉末形態での高コストという問題を抱えている。この解決法は、例えば１５０℃超の温度といった高温での機械的特性が不良であることも問題である。
【0010】
ＮａｎｏＡｌにより開発されたＡｄｄａｌｌｏｙ（登録商標）（国際公開第２０１８／００９３５号）は、ＡｌＭｇＺｒ合金である。この合金は、高温での機械的特性が限定的であるという問題を抱えている。
【0011】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌにより開発された合金８００９（Ａｌ Ｆｅ Ｖ Ｓｉ）（米国特許出願公開第２０１３／１３８０１６６２号明細書）は、周囲温度と３５０℃までの高温の両方で、製造未加工状態で優れた機械的特性を提供する。しかしながら、合金８００９は、おそらくは製造未加工状態でのその高い硬度に関連して加工性の問題（割れの危険性）に悩まされている。
【0012】
割れ感受性に対する組立用トレーの温度の影響に関して、いくつかの研究が実施された。特に、２ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘまたは７ｘｘｘタイプのいくつかのアルミニウム合金について３５０～５００℃の温度を推奨する米国特許出願公開第２０１９／００３９１８３号明細書を挙げることができる。こちらはＡｌＳｉ１０Ｍｇタイプのアルミニウム合金について１５０～２５０℃の温度を推奨する「Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｂｙ ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ」という題の刊行物（Ｂｕｃｈｂｉｎｄｅｒら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２６，２０１４）も挙げることができる。
【0013】
付加製造によって得られるアルミニウム部品の機械的特性は、溶加材を形成する合金、そしてより厳密にはその組成、付加製造方法のパラメータ、ならびに適用される熱処理によって左右される。発明者らは、付加製造方法において使用された場合に、傑出した特性を有する部品を得ることを可能にする特定の特徴を決定した。詳細には、本発明により得られる部品は、特に２００℃での弾性限界およびＳＬＭ方法の際の割れ感受性の観点から見て、先行技術に比べ改善された特性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】国際公開第２０１５／００６４４７号
【特許文献2】国際公開第２０１６／２０９６５２号
【特許文献3】独国特許出願公開第１０２００７０１８１２３号明細書
【特許文献4】国際公開第２０１８／００９３５号
【特許文献5】米国特許出願公開第２０１３／１３８０１６６２号明細書
【特許文献6】米国特許出願公開第２０１９／００３９１８３号明細書
【非特許文献】
【0015】
【非特許文献1】「Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｂｙ ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｕｓｉｎｇ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ」（Ｂｕｃｈｂｉｎｄｅｒら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２６，２０１４）
【発明の概要】
【0016】
発明者らは、組成物およびプロセスパラメータの適切な選択、詳細には製造温度（例えば製造用トレーの温度）の制御による粒状構造のより良い制御によって：
－ 割れ感受性の問題を除去すること；
－ 優れた硬化能力を維持すること（製造未加工状態と約４００℃での熱処理後の状態の間の周囲温度における機械的強度の差異）；および、
－ 周囲温度および高温における優れた機械的性能を提供すること；
が可能になる、ということを発見した。
－ 割れ感受性の問題を除去すること；
－ 優れた硬化能力を維持すること（製造未加工状態と約４００℃での熱処理後の状態の間の周囲温度における機械的強度の差異）；および、
－ 周囲温度および高温における優れた機械的性能を提供すること；
が可能になる、ということを発見した。
【0017】
本発明の第１の対象は、互いに重ね合わされた連続する固体金属層の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデルから定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末の形態をしており、この粉末をエネルギービームに曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層を形成することになる方法であって、
部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし；
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造；および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし；
また、溶加材（２５）が：
－ 質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法である。
部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし；
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造；および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし；
また、溶加材（２５）が：
－ 質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法である。
【0018】
当業者にとっては、他の元素もＺｒの効果と同等の効果を有することが公知である。特にＴｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＬｕを挙げることができる。したがって、本発明の第１の対象の一変形形態によると、Ｚｒは、好ましくはＺｒの質量分率の９０％に至るまで、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素によって部分的に置換可能である。
【0019】
したがって、本発明の第２の対象は、互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、
部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし；
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造；および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし；
また、溶加材（２５）が：
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５％、好適には０．４０～２．０％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法である。
部品が２５～１５０℃の温度で製造されることを特徴とし；
また、部品が、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満となるような結晶粒構造；および柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好ましくは２５％以上、好適には３０％以上となるような結晶粒構造を有することを特徴とし；
また、溶加材（２５）が：
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５％、好適には０．４０～２．０％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とする方法である。
【0020】
好ましくは、本発明に係る合金、特に本発明の第１および第２の対象に係る合金は、少なくとも８０％、より好適には少なくとも８５％の質量分率のアルミニウムを含む。
【0021】
粉末の溶融は、部分的または完全なものであり得る。好ましくは曝露された粉末の５０～１００％、より好適には８０～１００％が溶融する。
【0022】
各々の層は特に、デジタルモデルから定義されたパターンを描き得る。
【0023】
理論により束縛されることなく、本発明に係る合金は、割れ感受性と機械的強度特に冷間および２００℃などの高温における引張り強度との間の優れた妥協を提示するために、極めて有利であると思われる。
【0024】
以下の実施例において実証されているように、結晶粒の構造ならびに部品の製造温度は、アルミニウム合金の割れ感受性に対する優位な影響因子であるように思われる。
【0025】
好ましくは、特に、本発明の第１および第２の対象によると、部品は、５０～１３０℃、より好適には５０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１０５℃の温度で製造される。
【0026】
好ましくは、詳細には、本発明の第１および第２の対象によると、アルミニウム合金は：
－ 質量分率にしたがって、０．５０～３．００％、好ましくは０．５０～２．５０％、好適には０．６０～１．４０％、より好適には０．７０～１．３０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％、さらに一層好適には０．８５～１．１５％、さらに一層好適には０．９０～１．１０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好適には２．００～５．００％；より好適には３．００～５．００％、さらに一層好適には３．５０～４．５０％のＭｎ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～６．００％、好ましくは１．００～５．００％、好適には２．００～４．００％、より好適には２．５０～３．５０％のＮｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下；かつ好ましくは０．０５以上、好適には０．１０％以上のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下のＳｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００～５．００％、好ましくは１．００～３．００％、好適には１．５０～２．５０％のＣｕ；
を含む。
－ 質量分率にしたがって、０．５０～３．００％、好ましくは０．５０～２．５０％、好適には０．６０～１．４０％、より好適には０．７０～１．３０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％、さらに一層好適には０．８５～１．１５％、さらに一層好適には０．９０～１．１０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好適には２．００～５．００％；より好適には３．００～５．００％、さらに一層好適には３．５０～４．５０％のＭｎ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～６．００％、好ましくは１．００～５．００％、好適には２．００～４．００％、より好適には２．５０～３．５０％のＮｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下；かつ好ましくは０．０５以上、好適には０．１０％以上のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下のＳｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００～５．００％、好ましくは１．００～３．００％、好適には１．５０～２．５０％のＣｕ；
を含む。
【0027】
元素Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルは、得られた材料の硬度を増大させることのできる分散質または細かい金属間相の形成を導き得る。当業者にとっては公知のように、ミッシュメタルの組成は、概して約４５～５０％のセリウム、２５％のランタン、１５～２０％のネオジムおよび５％のプラセオジムである。
【0028】
一実施形態によると、Ｌａ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｓｃおよび／またはＺｎの添加は回避され、これらの元素の各々の好ましい質量分率はこのとき０．０５％未満、好ましくは０．０１％未満である。
【0029】
別の実施形態によると、Ｆｅおよび／またはＳｉの添加は回避される。ただし、当業者にとって、これら２つの元素が概して上記で定義された通りの含有量で一般的なアルミニウム合金中に存在することは公知である。したがって、上述の含有量は、ＦｅおよびＳｉについての不純物含有量にも対応し得る。
【0030】
元素ＡｇおよびＬｉは、硬化析出によってかまたは固溶体特性に対するそれらの効果によって、材料の強度に作用し得る。
【0031】
任意には、特に本発明の第１および第２の対象によると、合金は、各々５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下、さらに一層好適には１２ｋｇ／トン以下、かつ合計で５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下の量にしたがって、結晶粒を微細化するための少なくとも１つの成分、例えばＡｌＴｉＣまたはＡｌＴｉＢ２（例えばＡＴ５ＢまたはＡＴ３Ｂの形態）を含むこともできる。
【0032】
本発明の第３の対象は、溶体化処理／焼入れを行なう必要なく、冷間および熱間、例えば２００℃での優れた引張り機械性能を維持しながら、割れ感受性の問題を解決することもまた可能にする代替的方法である。これは、互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、
溶加材（２５）が：
－ 質量分率にしたがって、０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし；
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法である。
溶加材（２５）が：
－ 質量分率にしたがって、０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし；
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法である。
【0033】
前述の通り、当業者にとっては、他の元素もＺｒの効果と同等の効果を有することが公知である。特にＴｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＬｕを挙げることができる。したがって、本発明の第３の対象の一変形形態によると、Ｚｒは、好ましくはＺｒの質量分率の９０％に至るまで、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素によって部分的に置換可能である。
【0034】
したがって、本発明の第４の対象は、互いに重ね合わされた連続する固体金属層（２０１・・・２０ｎ）の形成を含む部品の製造方法において、各層がデジタルモデル（Ｍ）から定義されたパターンを描き、各層が溶加材と呼ばれる金属（２５）の堆積によって形成されており、溶加材が、エネルギー供給を受けて溶融しかつ凝固することによって前記層を構成するようになっており、溶加材が粉末（２５）の形態をしており、この粉末をエネルギービーム（３２）に曝露した結果として溶融およびそれに続く凝固がもたらされて固体層（２０１・・・２０ｎ）を形成することになる方法であって、
溶加材（２５）が：
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし；
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法である。
溶加材（２５）が：
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０％以上、好ましくは０．３０～２．５０％、好適には０．４０～２．００％、より好適には０．４０～１．８０％、さらに一層好適には０．５０～１．６０％、さらに一層好適には０．６０～１．５０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金であることを特徴とし；
また、部品が２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造されることを特徴とする方法である。
【0035】
本発明によると、部品は、２５～１５０℃、好適には５０～１３０℃、より好適には５０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１０５℃の温度かまたは、２５０℃超から３５０℃未満、好ましくは２８０～３３０℃の温度で製造される。これら２つの最適化された温度の選択については、以下の実施例においてより詳細に説明されている。付加製造で部品の製造用チャンバー（ひいては粉末床）を加熱する手段は複数存在する。例えば、組立用ヒートトレーの利用、あるいは、レーザーによる、誘導による、加熱ランプによる、または組立て用トレーの下および／または内部、および／または粉末床の周囲に設置され得る発熱体による加熱など、を挙げることができる。
【0036】
一実施形態によると、該方法は、高い製造速度による組立方法であり得る。製造速度は、例えば４ｍｍ３／ｓ超、好ましくは６ｍｍ３／ｓ超、より好適には７ｍｍ３／ｓ超であり得る。製造速度は、スキャン速度（ｍｍ／ｓ単位）、偏差ベクトル（ｍｍ単位）および層厚み（ｍｍ単位）の間の積として計算される。
【0037】
一実施形態によると、該方法は、１つのレーザー、任意には複数のレーザーを利用することができる。
【0038】
一実施形態によると、該方法は、層の形成の後、
－ 典型的には少なくとも１００℃、かつ多くとも５００℃、好ましくは３００～４５０℃の温度での熱処理；および／または
－ 熱間等方圧加圧（ＨＩＣ）；
を含むことができる。
－ 典型的には少なくとも１００℃、かつ多くとも５００℃、好ましくは３００～４５０℃の温度での熱処理；および／または
－ 熱間等方圧加圧（ＨＩＣ）；
を含むことができる。
【0039】
熱処理は特に、残留応力の除去および／または硬化相の追加析出を可能にすることができる。
【0040】
ＨＩＣ処理は、特に、伸び特性および疲労特性の改善を可能にし得る。熱間等方圧加圧は、熱処理の前、後または熱処理の代りに実施可能である。
【0041】
有利には、熱間等方圧加圧は、２５０℃～５５０℃、好ましくは３００℃～４５０℃の温度、５００～３０００バールの圧力で、０．５～１０時間実施される。
【0042】
構造的硬化の合金に適合した別の実施形態によると、溶体化処理とそれに続く形成された部品の焼入れおよび焼戻しおよび／または熱間等方圧加圧を実施することができる。この場合、有利にも熱間等方圧加圧を溶体化処理の代用とすることができる。しかしながら、本発明に係る方法は、好ましくは溶体化処理とそれに続く焼入れを必要としないことから、有利である。溶体化処理は、分散質または細かい金属間相の増大に寄与することにより、一部の事例において機械的強度に対して悪影響を及ぼす可能性がある。その上、複雑な形状の部品上では、焼入れ作業が部品の歪みを導く可能性があり、これが、最終的またはほぼ最終的なその形状で直接に部品が得られるという、付加製造を使用することの第１の利点を制限することになる。
【0043】
一実施形態によると、本発明に係る方法はさらに、任意には、機械加工処理、および／または、化学的、電気化学的または機械的表面処理、および／またはトライボ仕上げを含む。これらの処理は、特に粗度を削減しかつ／または耐食性を改善しかつ／または疲労割れの開始に対する耐性を改善するために実施され得る。
【0044】
任意には、例えば付加製造の後および／または熱処理の前に、部品の機械的変形を実施することが可能である。
【0045】
任意には、公知の接合方法によって単数または複数の他の部品との接合作業を実施することが可能である。例えば、接合方法として以下のものを挙げることができる：
－ ボルト締め、リベット締めまたは他の機械的接合方法；
－ 融接；
－ 摩擦圧接；
－ ろう付け。
－ ボルト締め、リベット締めまたは他の機械的接合方法；
－ 融接；
－ 摩擦圧接；
－ ろう付け。
【0046】
本発明の第５の対象は、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する等軸結晶粒の面積分率が４４％未満、好ましくは４０％未満、好適には３６％未満であり；かつ柱状結晶粒の面積分率が２２％以上、好適には２５％以上、より好適には３０％以上であるような結晶粒構造を有することを特徴とする、本発明の第１および第２の対象に係る方法によって得られる金属部品である。
【0047】
本発明の第６の対象は、
－ 質量分率にしたがって、０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６０～１．４０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む、好ましくはこの合金からなる粉末である。
－ 質量分率にしたがって、０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６０～１．４０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、０．３０％未満、好ましくは０．２０％未満、好適には０．１０％未満、より好適には０．０５％未満のＳｃ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｅｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｌｕ、Ｔｍ、Ｖおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む、好ましくはこの合金からなる粉末である。
【0048】
前述の通り、当業者にとっては、他の元素もＺｒの効果と同等の効果を有することが公知である。特にＴｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂまたはＬｕを挙げることができる。したがって、本発明に係る粉末のアルミニウム合金の一変形形態によると、Ｚｒは、好ましくはＺｒの質量分率の９０％に至るまで、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素によって部分的に置換可能である。
【0049】
したがって、本発明の第７の対象は、
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６０～１．４０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む、好ましくはこの合金からなる粉末である。
－ Ｚｒが以下の百分率範囲の１０％から１００％未満までを占めることを知った上で、質量分率にしたがって、合計で０．３０～１．４０％、好適には０．４０～１．４０％、より好適には０．５０～１．４０％、さらに一層好適には０．６０～１．４０％、さらに一層好適には０．７０～１．４０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％の、Ｔｉ、Ｖ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの中から選択された少なくとも１つの元素およびＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＭｇ；
－ 質量分率にしたがって、２．００％未満、好ましくは１．００％未満、好適には０．５０％未満、より好適には０．３０％未満、さらに一層好適には０．１０％未満、さらに一層好適には０．０５％未満のＺｎ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％；好ましくは質量分率にしたがって、合計で２５．００％未満、好適には２０．００％未満、より好適には１５．００％未満の、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒおよび／またはＣｕの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々５．００％以下、好ましくは３％以下、かつ合計で１５．００％以下、好ましくは１２％以下、より好適には５％以下の、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｏおよび／またはミッシュメタルの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下、かつ合計で２．００％以下、好ましくは１％以下の、Ｓｉ、Ｌａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎおよび／またはＳｎの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、第１の変形形態によると、質量分率にしたがって、０．５０～７．００％、好ましくは１．００～６．００％または第２の変形形態によると、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５％以下、好適には０．３％以下、より好適には０．１％以下、さらに一層好適には７００ｐｐｍ以下のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＡｇおよび／または質量分率にしたがって０．０６～１．００％のＬｉの中から選択された少なくとも１つの元素；
－ 任意には、質量分率にしたがって、各々０．０５％（つまり５００ｐｐｍ）未満、かつ合計で０．１５％未満の不純物；
－ 残余がアルミニウム；
という合金元素を少なくとも含むアルミニウム合金を含む、好ましくはこの合金からなる粉末である。
【0050】
好ましくは、本発明に係る粉末および代替的方法の合金は、少なくとも８０％、より好適には少なくとも８５％の質量分率のアルミニウムを含む。
【0051】
好ましくは、粉末（本発明の第６および第７の対象）および代替的方法（本発明の第３および第４の対象）のアルミニウム合金は：
－ 質量分率にしたがって、０．５０～３．００％、好ましくは０．５０～２．５０％、好適には０．６０～１．４０％、より好適には０．７０～１．３０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％、さらに一層好適には０．８５～１．１５％、さらに一層好適には０．９０～１．１０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好適には２．００～５．００％；より好適には３．００～５．００％、さらに一層好適には３．５０～４．５０％のＭｎ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～６．００％、好ましくは１．００～５．００％、好適には２．００～４．００％、より好適には２．５０～３．５０％のＮｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下；かつ好ましくは０．０５以上、好適には０．１０％以上のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下のＳｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００～５．００％、好ましくは１．００～３．００％、好適には１．５０～２．５０％のＣｕ；
を含む。
－ 質量分率にしたがって、０．５０～３．００％、好ましくは０．５０～２．５０％、好適には０．６０～１．４０％、より好適には０．７０～１．３０％、さらに一層好適には０．８０～１．２０％、さらに一層好適には０．８５～１．１５％、さらに一層好適には０．９０～１．１０％のＺｒ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～７．００％、好ましくは１．００～６．００％、好適には２．００～５．００％；より好適には３．００～５．００％、さらに一層好適には３．５０～４．５０％のＭｎ；
－ 質量分率にしたがって、１．００～６．００％、好ましくは１．００～５．００％、好適には２．００～４．００％、より好適には２．５０～３．５０％のＮｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下、好ましくは０．３０％以下；かつ好ましくは０．０５以上、好適には０．１０％以上のＦｅ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００％以下、好ましくは０．５０％以下のＳｉ；
－ 任意には、質量分率にしたがって、１．００～５．００％、好ましくは１．００～３．００％、好適には１．５０～２．５０％のＣｕ；
を含む。
【0052】
本発明に係る粉末および代替的方法のアルミニウム合金は、任意には、各々５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下、さらに一層好適には１２ｋｇ／トン以下、かつ合計で５０ｋｇ／トン以下、好ましくは２０ｋｇ／トン以下の量にしたがって、結晶粒を微細化するために選択される少なくとも１つの成分、例えばＡｌＴｉＣまたはＡｌＴｉＢ２（例えばＡＴ５ＢまたはＡＴ３Ｂの形態）を含むこともできる。
【0053】
好ましくは、Ｌａ、Ｂｉ、Ｍｇ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｓｃおよび／またはＺｎの添加が回避され、これらの元素の各々の好ましい質量分率はこのとき０．０５％未満、好ましくは０．０１％未満である。別の実施形態によると、Ｆｅおよび／またはＳｉの添加は回避される。しかしながら、当業者にとっては、これら２つの元素が概して、一般的なアルミニウム合金中に上述の通りの含有量で存在することは公知である。したがって上述の通りの含有量は、また、ＦｅおよびＳｉについての不純物含有量に対応し得る。
【0054】
他の利点および特徴は、以下に列挙する図に表現されている、以下の説明および非限定的な実施例からより明確になるものである。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】ＳＬＭまたはＥＢＭタイプの付加製造方法を例示する図である。
【図2】実施例中で使用される割れ試験片を示す。参照番号１は、金属組織学的観察のために使用される面に対応し、参照番号２は、割れの測定臨界ゾーンに対応し、参照番号３は、製造方向に対応している。
【図3】実施例中で使用された引張り試験を実施するために使用された試験片の幾何形状である。
【発明を実施するための形態】
【0056】
明細書中、別段の指示の無いかぎり：
－ アルミニウム合金の呼称は、アルミニウム協会によって作成された用語に準拠する；
－ 化学元素の含有量は、％単位で示され、質量分率を表わす。
－ アルミニウム合金の呼称は、アルミニウム協会によって作成された用語に準拠する；
－ 化学元素の含有量は、％単位で示され、質量分率を表わす。
【0057】
図１は、概して、本発明に係る付加製造方法が使用されている一実施形態を描いている。この方法によると、フィラー材２５は、本発明に係る合金粉末の形態を呈している。エネルギー源、例えばレーザー源または電子源３１はエネルギービーム、例えばレーザービームまたは電子ビーム３２を発出する。エネルギー源は、光学系または電磁レンズシステム３３によってフィラー材に結合されており、こうしてデジタルモデルＭに応じてビームの動きを決定することができる。エネルギービーム３２は、長手方向平面ＸＹに沿った動きをたどり、デジタルモデルＭに応じたパターンを描く。粉末２５は、組立用トレー１０上に置かれる。エネルギービーム３２と粉末２５の相互作用は、この粉末の選択的溶融とそれに続く凝固を生み出し、結果として層２０１・・・２０ｎの形成をもたらす。層が形成された時点で、それは溶加材の粉末２５で被覆され、予め作製された層に重ね合わされた別の層が形成される。層を形成する粉末の厚みは、例えば１０～２００μｍであり得る。この付加製造様式は典型的には、エネルギービームがレーザービームである場合、レーザーによる選択的溶融（選択的レーザー溶融、ＳＬＭ）の名称で知られており、この場合、該方法は有利には、大気圧で実行され、エネルギービームが電子ビームである場合には、電子ビームによる溶融（電子ビーム溶融、ＥＢＭ）の名称で知られ、この場合、該方法は有利には典型的には０．０１ｂａｒ未満、そして好ましくは０．１ｍｂａｒ未満の減圧で実行される。
【0058】
別の実施形態において、層はレーザーによる選択的焼結（選択的レーザー焼結、ＳＬＳまたは直接金属レーザー焼結、ＤＭＬＳ）によって得られ、本発明に係る合金粉末層は、レーザービームにより供給される熱エネルギーを用いて選択されたデジタルモデルにしたがって選択的に焼結される。
【0059】
図１によって描かれていない別の実施形態においては、粉末は、概してレーザービームによって投入と同時に溶解される。この方法は、レーザー溶融による堆積（レーザー溶融堆積）の名称で知られている。
【0060】
他の方法、特に直接エネルギー堆積（Ｄｉｒｅｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＤＥＤ）、直接金属堆積（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＤＭＤ）、直接レーザー堆積（Ｄｉｒｅｃｔ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＤＬＤ）、レーザー堆積技術（Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＬＤＴ）、レーザー金属堆積（Ｌａｓｅｒ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＬＭＤ）、レーザー加工ネットシェイピング（Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｉｎｇ、ＬＥＮＳ）、レーザークラッディング技術（Ｌａｓｅｒ Ｃｌａｄｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＬＣＴ）またはレーザーフリーフォーム製造技術（Ｌａｓｅｒ Ｆｒｅｅｆｏｒｍ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＬＦＭＴ）の名称で知られているものを使用することができる。
【0061】
一実施形態において、本発明に係る方法は、従来の圧延および／または押出し加工および／または鋳造および／または鍛造と任意にはそれに続く機械加工によって得られた部分と、付加製造によって得られた強固に結合された部分とを含むハイブリッド部品の製作のために使用される。この実施形態は、従来の方法によって得られた部品の修理にも適している可能性がある。
【0062】
また、本発明の一実施形態において、付加製造によって得られた部品の修理のために本発明に係る方法を使用することもできる。
【0063】
連続する層の形成後に、未加工部品つまり製造未加工状態にある部品が得られる。
【0064】
一実施形態によると、本発明にしたがって得られた製造未加工状態の部品の周囲温度で測定された弾性限界は、４５０ＭＰａ未満、好適には４００ＭＰａ未満、より好適には２００～４００ＭＰａ、そしてさらに一層好適には２００～３５０ＭＰａである。
【0065】
一実施形態によると、溶体化処理も焼入れ作業も含まない熱処理後の本発明に係る部品の周囲温度において測定された弾性限界は、製造未加工状態におけるこの同じ部品の弾性限界よりも高い。好ましくは、上記で挙げたもののような熱処理後の本発明に係る部品の周囲温度で測定された弾性限界は、３５０ＭＰａ超、好適には４００ＭＰａ超である。
【0066】
一実施形態によると、高温で測定された部品の弾性限界は、ひき続き高いままである。実際、製造未加工状態のまたは３５０℃未満での応力除去処理後の部品について、２００℃で測定された弾性限界は、ひき続き、周囲温度で測定された弾性限界の５０％超、好ましくは６０％超のままである。
【0067】
本発明にしたがって利用される粉末は、以下の特徴のうちの少なくとも１つを有し得る：
－ ３～１００μｍ、好ましくは５～２５μｍ、または２０～６０μｍの平均粒度。示された値は、粒子の少なくとも８０％が、規定された範囲内の平均粒度を有することを意味している；
－ 球形。粉末の真球度は例えば、モルフォグラニュロメーターを使用して決定可能である；
－ 優れた鋳造性。粉末の鋳造性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｂ２１３規格またはＩＳＯ ４４９０：２０１８規格に準じて決定され得る。ＩＳＯ ４４９０：２０１８規格によると、フロー時間は、好ましくは５０秒未満である；
－ 好ましくは０～５体積％、より好適には０～２体積％、さらに一層好適には０～１体積％の低い気孔率。気孔率は特に、走査型電子顕微鏡法によってかまたはヘリウムピクノメトリーによって決定可能である（ＡＳＴＭ Ｂ９２３規格参照）；
－ より大きな粒子に接着する、サテライト粒子と呼ばれる小さな粒子（粉末の平均サイズの１～２０％）の不在または少量（１０体積％未満、好ましくは５体積％未満）。
－ ３～１００μｍ、好ましくは５～２５μｍ、または２０～６０μｍの平均粒度。示された値は、粒子の少なくとも８０％が、規定された範囲内の平均粒度を有することを意味している；
－ 球形。粉末の真球度は例えば、モルフォグラニュロメーターを使用して決定可能である；
－ 優れた鋳造性。粉末の鋳造性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｂ２１３規格またはＩＳＯ ４４９０：２０１８規格に準じて決定され得る。ＩＳＯ ４４９０：２０１８規格によると、フロー時間は、好ましくは５０秒未満である；
－ 好ましくは０～５体積％、より好適には０～２体積％、さらに一層好適には０～１体積％の低い気孔率。気孔率は特に、走査型電子顕微鏡法によってかまたはヘリウムピクノメトリーによって決定可能である（ＡＳＴＭ Ｂ９２３規格参照）；
－ より大きな粒子に接着する、サテライト粒子と呼ばれる小さな粒子（粉末の平均サイズの１～２０％）の不在または少量（１０体積％未満、好ましくは５体積％未満）。
【0068】
本発明に係る使用された粉末は、液体または固体の形態をした本発明に係る合金から従来の微粒化方法により得ることができ、代替的には、一次粉末の様々な組成が本発明に係る合金の組成に対応する平均的組成を有し、エネルギービームに対する曝露の前に一次粉末を混合することによって粉末を得ることも可能である。
【0069】
粉末の微粒化の前、および／または粉末の堆積の際、および／または一次粉末の混合の際に、浴内に非可溶性で非可融性の粒子、例えば酸化物、または二ホウ化チタンＴｉＢ２粒子または炭化チタンＴｉＣ粒子を添加することもできる。これらの粒子は、微細構造を精錬するのに役立ち得る。これらの粒子は、ナノメートルサイズのものである場合に合金を硬化させるのにも役立つことができる。これらの粒子は、３０％未満、好ましくは２０％未満、より好適には１０％未満の体積分率にしたがって存在し得る。
【0070】
本発明に係る粉末は、例えば、ガスジェット噴霧、プラズマ噴霧、ウォータジェット噴霧、超音波噴霧、遠心力噴霧、電解と球状化または粉砕と球状化、によって得ることができる。
【0071】
好ましくは、本発明に係る粉末は、ガスジェット噴霧によって得られる。ガスジェット噴霧方法は、ノズルを通した溶解金属の流し込みで始まる。次に、場合によって他の気体が付随する窒素またはアルゴンなどの中性ガスが溶解金属に到達し、この金属は非常に小さい液滴へと微粒化され、これらの液滴は冷却して微粒化塔の内部に落下しながら凝固する。その後、粉末は、缶の中に収集される。ガスジェット噴霧方法には、不規則な形状を有する粉末を生成するウォータジェット噴霧とは異なり、球形状を有する粉末を生成するという利点がある。ガスジェット噴霧の別の利点は、特に球形状および粒度分布による優れた粉末密度にある。この方法のさらに別の利点は、粒度分布の優れた再現性にある。
【0072】
本発明に係る粉末は、その製造後、特にその水分を削減する目的で定温器に入れることができる。粉末はまた、その製造と使用の間で包装され保管され得る。
【0073】
本発明に係る粉末は、特に以下の利用分野において使用可能である：
－ 選択的レーザー焼結（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＳＬＳ）；
－ 直接金属レーザー焼結（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｌａｓｅｒ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＤＭＬＳ）；
－ 選択的加熱焼結（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｈｅａｔ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＳＨＳ）；
－ 選択的レーザー溶融（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ ＭｅｌｔｉｎｇまたはＳＬＭ）；
－ 電子ビーム溶融（英語でＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ ＭｅｌｔｉｎｇまたはＥＢＭ）；
－ レーザー溶融堆積（英語でＬａｓｅｒ Ｍｅｌｔｉｎｇ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）；
－ 直接エネルギー堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＥＤ）；
－ 直接金属堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＭＤ）；
－ 直接レーザー堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｌａｓｅｒ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＬＤ）；
－ レーザー堆積技術（英語でＬａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＤＴ）；
－ レーザー加工ネットシェイピング（英語でＬａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｔ ＳｈａｐｉｎｇまたはＬＥＮＳ）；
－ レーザークラッディング技術（英語でＬａｓｅｒ Ｃｌａｄｄｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＣＴ）；
－ レーザーフリーフォーム製造技術（英語でＬａｓｅｒ Ｆｒｅｅｆｏｒｍ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＦＭＴ）；
－ レーザー金属堆積（英語でＬａｓｅｒ Ｍｅｔａｌ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＬＭＤ）；
－ コールドスプレーコンソリデーション（英語でＣｏｌｄ Ｓｐｒａｙ ＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎまたはＣＳＣ）；
－ 付加摩擦撹拌（英語でＡｄｄｉｔｉｖｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＳｔｉｒまたはＡＦＳ）；
－ 電界支援焼結法または放電プラズマ焼結（英語でＦｉｅｌｄ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＦＡＳＴ、またはｓｐａｒｋ ｐｌａｓｍａ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）；または
－ 慣性回転摩擦溶接（Ｉｎｅｒｔｉａ Ｒｏｔａｒｙ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＷｅｌｄｉｎｇまたはＩＲＦＷ）。
－ 選択的レーザー焼結（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＳＬＳ）；
－ 直接金属レーザー焼結（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ Ｌａｓｅｒ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＤＭＬＳ）；
－ 選択的加熱焼結（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｈｅａｔ ＳｉｎｔｅｒｉｎｇまたはＳＨＳ）；
－ 選択的レーザー溶融（英語でＳｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ ＭｅｌｔｉｎｇまたはＳＬＭ）；
－ 電子ビーム溶融（英語でＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ ＭｅｌｔｉｎｇまたはＥＢＭ）；
－ レーザー溶融堆積（英語でＬａｓｅｒ Ｍｅｌｔｉｎｇ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）；
－ 直接エネルギー堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｅｎｅｒｇｙ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＥＤ）；
－ 直接金属堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｍｅｔａｌ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＭＤ）；
－ 直接レーザー堆積（英語でＤｉｒｅｃｔ Ｌａｓｅｒ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＤＬＤ）；
－ レーザー堆積技術（英語でＬａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＤＴ）；
－ レーザー加工ネットシェイピング（英語でＬａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｔ ＳｈａｐｉｎｇまたはＬＥＮＳ）；
－ レーザークラッディング技術（英語でＬａｓｅｒ Ｃｌａｄｄｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＣＴ）；
－ レーザーフリーフォーム製造技術（英語でＬａｓｅｒ Ｆｒｅｅｆｏｒｍ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙまたはＬＦＭＴ）；
－ レーザー金属堆積（英語でＬａｓｅｒ Ｍｅｔａｌ ＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎまたはＬＭＤ）；
－ コールドスプレーコンソリデーション（英語でＣｏｌｄ Ｓｐｒａｙ ＣｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎまたはＣＳＣ）；
－ 付加摩擦撹拌（英語でＡｄｄｉｔｉｖｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＳｔｉｒまたはＡＦＳ）；
－ 電界支援焼結法または放電プラズマ焼結（英語でＦｉｅｌｄ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＦＡＳＴ、またはｓｐａｒｋ ｐｌａｓｍａ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）；または
－ 慣性回転摩擦溶接（Ｉｎｅｒｔｉａ Ｒｏｔａｒｙ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ＷｅｌｄｉｎｇまたはＩＲＦＷ）。
【0074】
本発明は、以下の実施例の中でさらに詳述される。
【0075】
本発明は、以上の説明中または以下の実施例中に記載の実施形態に限定されず、本明細書に付属されている特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲内で大幅に変動し得るものである。
【0076】
［実施例］
実施例１：
質量％単位でＩＣＰ（誘導結合プラズマ）によって決定された、下表１中に記された組成を有する合金Ａについて、第１の研究を行なった。この合金は、ガス（Ａｒ）ジェット噴霧を用いて、ＳＬＭ方法用の粉末の形態で得られた。粒度は本質的に、３μｍ～１００μｍであり、Ｄ１０は約３５μｍ、Ｄ５０は約４８μｍそしてＤ９０は約６７μｍであった。
実施例１：
質量％単位でＩＣＰ（誘導結合プラズマ）によって決定された、下表１中に記された組成を有する合金Ａについて、第１の研究を行なった。この合金は、ガス（Ａｒ）ジェット噴霧を用いて、ＳＬＭ方法用の粉末の形態で得られた。粒度は本質的に、３μｍ～１００μｍであり、Ｄ１０は約３５μｍ、Ｄ５０は約４８μｍそしてＤ９０は約６７μｍであった。
【0077】
【表1】
【0078】
ＥＯＳ２９０（供給業者ＥＯＳ）タイプのＳＬＭ機を用いて、割れに対するこの合金の感受性を研究する目的で、割れ試験片を作製した。
【0079】
図２中に表現されているこれらの試験片は、割れを開始させ易い危険な部位を有する特殊な幾何形状を有する。この危険な部位は、曲率半径Ｒを有する。これらの試験片のプリントの際に、使用された主要なレーザーパラメータは、以下の通りであった：レーザー出力３７０Ｗ；スキャン速度１４００ｍｍ／ｓ；偏差ベクトル０．１１ｍｍ；層厚み６０μｍ。使用された機械ＥＯＳＭ２９０は、加熱要素により組立用トレーを２００℃の温度まで加熱することができる。この機械を用いて５０℃、８０℃、１００℃そして２００℃のトレー温度で、割れ試験片をプリントした。あらゆる場合において、試験片は、製造後に３００℃で４時間の応力除去処理を受けた。
【0080】
製造後、試験片を、図２に示された面のレベル（参照番号１）で１μｍまで機械的に研磨した。試験片の危険な開始部位に存在する割れの全長を、光学顕微鏡を用いて５０倍の倍率で測定した。結果は、下表２にまとめられている。
【0081】
【表2】
【0082】
この第１の研究の結果は、２００℃と５０℃の間のトレー温度の低下が、合金Ａの割れ感受性を削減するために有利であることを示す。この結果は、１５０℃を超える、さらには３５０℃を超える組立用トレーの予熱がＳＬＭ方法に際して割れに対してもたらす有益な効果を実証する複数の文献研究（本明細書中の前述の先行技術の部を参照のこと）に反するものである。
【0083】
この実施例において、割れ感受性に対する組立用トレーの温度の影響を効果的に比較できるようにするために、発明者らによって、意図的に割れを促進することにつながる条件下に試験片が置かれたということを指摘しておかなければならない。それほど複雑でない形状を有する試験片を利用したとすれば、十分な判別はできなかったであろう。したがって、本実施例は、割れ感受性に対する組立用トレーの温度の影響を示すためにのみ役立つものである。
【0084】
ここでは示されていない補足的試験の範囲内で、５００℃の温度までの加熱トレーを有する別のＳＬＭ機上で本発明に係る組成を用いて、発明者らは、２５０～３５０℃、そして好適には２８０～３３０℃のトレー温度が、周囲温度および２００℃での機械的性能を劣化させることなく、割れ試験片上の割れを回避することをも可能にすることを実証した。意外にも、トレーの温度の上昇にもかかわらず、未加工状態におけるまたは熱処理後の機械的特性の低下は無かった。理論により束縛されることなく、これらの条件下で本発明に係る合金は、固溶体での添加元素、および特にＺｒの捕捉に対する優れた適性を維持することを可能にすると思われる。例えば４００℃または５００℃へのトレー温度の追加上昇は、ＳＬＭ方法の際の凝固速度を低下させ、こうして固溶体でのＺｒの捕捉を制限することを可能にすると思われ、このことが、未加工状態での機械的特性ならびに、例えば製造後４００℃での熱処理の際の合金の追加硬化適性を低下させると思われる。結論として、割れ感受性を最大化すると思われるトレーの温度範囲は、１５０℃～２５０℃に位置する。
【0085】
したがって、本発明にしたがった組立用トレーの推奨温度範囲は、２５～１５０℃、好適には５０～１３０℃、より好適には８０～１１０℃、さらに一層好適には８０～１０５℃か、または２５０℃超から３５０℃未満まで、好適には２８０～３３０℃の温度である。
【0086】
実施例２：
付加製造によって得られた部品の周囲温度および２００℃における引張り機械的特性に対する組立用トレーの温度の影響を決定する目的で、研究を行なった。このために、実施例１の合金Ａを使用した。
付加製造によって得られた部品の周囲温度および２００℃における引張り機械的特性に対する組立用トレーの温度の影響を決定する目的で、研究を行なった。このために、実施例１の合金Ａを使用した。
【0087】
ＥＯＳＭ２９０（供給業者ＥＯＳ）タイプのＳＬＭ機を用いて、組立方向（方向Ｚ）に対して垂直な円筒形サンプルを、合金の機械的特性を決定する目的で作製した。これらのサンプルは、１１ｍｍの直径と４６ｍｍの高さを有する。これらのサンプルのプリントの際、使用された主要なレーザーパラメータは、以下の通りであった：レーザー出力３７０Ｗ；スキャン速度１４００ｍｍ／ｓ；偏差ベクトル０．１１ｍｍ；層厚み６０μｍ。組立用トレーの２つの温度、１００℃および２００℃が試験された。
【0088】
あらゆる場合において、サンプルは、３００℃で４時間の製造後応力除去処理を受けた。
【0089】
円筒形サンプルを機械加工して、下表３および図３に記載されている通りの次のような特性を有する引張り試験片を得た。
【0090】
【表3】
【0091】
前出の表３および図３において、φは試験片の中央部分の直径を表わし；Ｍは試験片の両端部の幅を；ＬＴは試験片の全長を；Ｒは試験片の中央部分と端部の間の曲率半径を；Ｌｃは試験片の中央部分の長さを、そしてＦは試験片の両端部の長さを表わす。
【0092】
機械加工の後、いくつかの試験片を４００℃で１時間の熱処理に付した。４００℃で１時間の熱処理によって、最終的部品の１００℃～３００℃の使用温度での長時間時効または熱間等方圧加工の製造後作業をシミュレートすることができる。
【0093】
試験片をその後、ＮＦ ＥＮ ＩＳＯ ６８９２－１（２００９－１０）規格にしたがって周囲温度（２５℃）で、およびＮＦ ＥＮ ＩＳＯ ６８９２－２（２０１８）規格にしたがって高温（２００℃）で、引張り試験に付した。主要な結果は、下表４中にまとめられている。
【0094】
【表4】
【0095】
試験した組立用トレーの２つの温度（１００℃および２００℃）のうち、１００℃の温度が有利であると思われる。実際、１００℃の組立用トレーの温度により、応力除去未加工状態（４００℃での製造後熱処理無し）についての２５℃で行なわれた引張り試験の場合を除いて、試験されたすべての条件についてより良い機械的特性を得ることができた。
【0096】
しかしながら、２５℃での引張りにおける、より柔軟な応力除去未加工状態も、ＳＬＭでの部品の製造の際のより低い残留応力レベルに関与することから有利であり、最終的部品の歪みの問題が少なくなる。
【0097】
試験された組立用トレーの２つの温度について、４００℃で１時間の製造後処理は、応力除去未加工状態（４００℃での製造後熱処理無し）に比べて、２５℃での弾性限界の有意な増加を可能にした。このタイプの製造後処理は、周囲温度または１５０℃未満の温度で作業する部品の利用分野については、弾性限界を最大限にするために有利である。
【0098】
反対に、試験された製造用トレーの２つの温度について、４００℃で１時間の製造後処理は、応力除去未加工状態（４００℃での製造後熱処理無し）に比べて約２６ＭＰａの２００℃での弾性限界の低下をひき起こした。いわゆる「高温」利用分野、すなわち約２００℃またはより一般的に１５０℃超の温度で作業する部品については、応力除去未加工状態が有利であると思われる。
【0099】
実施例３：
実施例１のものと同一の割れ試験片を、実施例１に記された合金Ａおよび以下の表５中に記された合金ＦおよびＨから作製した。合金ＦおよびＨもまた、ガス（アルゴン）ジェット噴霧を用いて、ＳＬＭ方法用の粉末の形態で得られた。粒度は本質的に３μｍ～１００μｍ、Ｄ１０は９～３０μｍ、Ｄ５０は２５～４４μｍ、そしてＤ９０は５１～６４μｍであった。
実施例１のものと同一の割れ試験片を、実施例１に記された合金Ａおよび以下の表５中に記された合金ＦおよびＨから作製した。合金ＦおよびＨもまた、ガス（アルゴン）ジェット噴霧を用いて、ＳＬＭ方法用の粉末の形態で得られた。粒度は本質的に３μｍ～１００μｍ、Ｄ１０は９～３０μｍ、Ｄ５０は２５～４４μｍ、そしてＤ９０は５１～６４μｍであった。
【0100】
【表5】
【0101】
使用されたレーザーパラメータは、実施例１のものと同じであった：すなわち、レーザー出力３７０Ｗ；スキャン速度１４００ｍｍ／ｓ；偏差ベクトル０．１１ｍｍ；層厚み６０μｍ。組立用トレーを、合金Ａについては２００℃に、合金ＦおよびＨについては１００℃に加熱した。試験片を、３００℃で４時間の製造後応力除去処理に付した。
【0102】
実施例１にある通り、各合金について、割れ試験片の開始危険部位に存在する割れの全長を決定した。
【0103】
粒状構造の特徴付けもまた、ＥＤＡＸカメラおよびＯＩＭ（英語で「Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ」）ソフトウェアを利用して、ＥＢＳＤ（「Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ」または電子後方散乱回析）で、すべてのサンプルについて実施した。これらの特徴付けは、０．５μｍのピッチで５００μｍ×５００μｍの場において１５ｋｅＶのエネルギーで、ＺＥＩＳＳ Ｕｌｔｒａ５５タイプのＦＥＧ－ＳＥＭを用いて実施された。
【0104】
ＥＢＳＤでの特徴付けの前に、全てのサンプルには、１μｍまで従来の機械的研磨（水での潤滑を伴うサンドペーパー、次にダイヤモンド入り懸濁液を伴う研磨布）を施し、それに続いて水中の５０％のＳＰＭ（コロイダルシリカゲル）希釈液を潤滑剤として使用して６時間３０％の振幅での振動による研磨を行なった。
【0105】
各々所与の閾値を上回る表面積を有する結晶粒の合計面積分率を、すべてのサンプルについて計算した。複数の閾値、すなわち２．１６μｍ２、３．２４μｍ２、６．４８μｍ２、８．６４μｍ２および１０．８μｍ２を使用した。結果は、下表６に提示されている。
【0106】
【表6】
【0107】
上表６の結果は、各々２．１６μｍ２超の表面積を有する結晶粒の５６％超、好ましくは６０％超、さらに好適には６４％超の結晶粒合計面積分率が、ＳＬＭ方法の際の割れを完全に無くするために有利であることを示している。
【0108】
換言すると、ＳＬＭ方法の際の割れを回避するためには、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する細かい結晶粒の４４％未満、好ましくは４０％未満、さらに好適には３６％未満の合計面積分率が有利である。これらの細かい結晶粒は、等軸構造を有していた。
【0109】
上表６の結果は、各々３．２４μｍ２超の表面積を有する結晶粒の４８％超、好ましくは５２％超、さらに好適には５７％超の結晶粒合計面積分率が、ＳＬＭ方法の際の割れを完全に無くするために有利であることを示している。
【0110】
上表６の結果は、各々６．４８μｍ２超の表面積を有する結晶粒の２７％超、好ましくは３５％超、さらに好適には４０％超の結晶粒合計面積分率が、ＳＬＭ方法の際の割れを完全に無くするために有利であることを示している。
【0111】
上表６の結果は、各々８．６４μｍ２超の表面積を有する結晶粒の２２％超、好ましくは２７％超、さらに好適には３３％超の結晶粒合計面積分率が、ＳＬＭ方法の際の割れを完全に無くするために有利であることを示している。
【0112】
上表６の結果は、各々１０．８μｍ２超の表面積を有する結晶粒の１９％超、好ましくは２５％超、さらに好適には３０％超の結晶粒合計面積分率が、ＳＬＭ方法の際の割れを完全に無くするために有利であることを示している。
【0113】
測定された柱状結晶粒の面積分率は、合金Ａについて２２％、合金Ｆについて３９％、合金Ｈについて６０％である。この測定は、３以上の細長比（長さと幅の間の比率）を有する結晶粒を考慮してＯＩＭソフトウェアを用いて実施した。この結果は、ＳＬＭ方法の際の割れの排除のためには、２２％以上、好ましくは２５％以上、さらに一層好適には３０％以上の柱状結晶粒分率を有する粒状構造が有利である、ということを示した。
【0114】
割れの無い状態の柱状結晶粒は概して、５００μｍ未満、好ましくは３００μｍ未満、より好適には２００μｍ未満、さらに一層好適には１５０μｍ未満の長さを有する。柱状結晶粒は概して、１５０μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、好適には５０μｍ未満、より好適には３０μｍ未満、さらに一層好適には２０μｍ未満の幅を有する。
【0115】
したがって、割れを制限するために求めるべき粒状構造は、２２％超の柱状結晶粒の面積分率と、各々２．１６μｍ２未満の表面積を有する細かい等軸結晶粒の４４％未満の面積分率とを有する構造であると思われる。
【0116】
この結果は、ＳＬＭ製造の際のアルミニウム合金中の凝固割れの排除のために完全に等軸である細かい構造の探求を強く促す、ＳＬＭの利用分野向けアルミニウム合金開発についての従来技術に反するものである。この等軸構造は特に、例えば米国特許出願公開第２０２０／０２４７００号明細書；米国特許出願公開第２０１８／１６１８７４号明細書；Ｍａｒｔｉｎら：２０１７年９月 ｖｏｌ ５４９ ＮＡＴＵＲＥ ３６５「３Ｄ ｐｒｉｎｔｉｎｇ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙｓ」中で例示されている通り、異なるタイプの結晶核または核形成を導入することによって得ることができる。
【0117】
補足的試験において、発明者らは、Ｍｇの存在が、大部分が柱状である構造を有するサンプル上で微小割れの発生を誘発し得る、ということを示した。微小割れは、粒界で柱状結晶粒に平行に伝播する。Ｍｇの存在はまた、ＳＬＭ方法の際の発煙の生成を導く可能性があり、レーザー方法の不安定さのリスクがある。したがって、本発明の一変形形態において、Ｍｇ含有量は、好ましくは２％未満、好適には１％未満、より好適には０．０５％未満である。
【符号の説明】
【0118】
１ 金属組織学的観察のために使用される面
２ 割れの測定臨界ゾーン
３ 製造方向
１０ 組立用トレー
２５ 粉末
３１ エネルギー源
３２ エネルギービーム
３３ 光学系または電磁レンズシステム
２ 割れの測定臨界ゾーン
３ 製造方向
１０ 組立用トレー
２５ 粉末
３１ エネルギー源
３２ エネルギービーム
３３ 光学系または電磁レンズシステム
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】