積層造形で使用される多くの金属合金は、熱処理に対応するように設計されており、印刷後の性能最適化を可能にします。熱処理は、強度、靭性、疲労寿命、微細組織の均一性を向上させます。これは航空宇宙、医療、工具、エネルギー分野の用途にとって重要です。具体的な熱処理プロセスは、材料の種類と部品の意図する機能によって異なります。
チタン合金は、高い強度重量比と耐食性から、航空宇宙および医療用途で広く使用されています。
Ti-6Al-4V ELI (Grade 23): インプラントに最適。靭性と延性向上のための焼鈍およびHIPによく反応します。
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo: 高応力・高温環境に対応するための高温焼鈍の恩恵を受けます。
高温構造用途に使用されるこれらの合金は、溶体化処理と時効処理によって機械的強度を得ます。
Inconel 718: 溶体化処理と二重時効処理により熱処理され、1200 MPaを超える降伏強度を達成します。
Hastelloy X: 耐酸化性と熱安定性のための溶体化焼鈍に反応します。
Haynes 230: 気孔を除去しクリープ抵抗を向上させるため、溶体化焼鈍およびHIPにより処理されます。
工具鋼は、金型・ダイス用途における耐摩耗性、衝撃強度、寸法安定性を向上させるために焼入れ・焼戻しされます。
工具鋼 H13: 56 HRCまでの焼入れ・焼戻しサイクルに対応します。
工具鋼 D2: 焼入れ後、複数回の焼戻し工程が必要です。
工具鋼 1.2709: 析出硬化型。490°Cで時効処理され、約52 HRCを達成します。
ステンレス鋼は、耐食性と機械的強度を最適化するための焼鈍と時効処理の恩恵を受けます。
SUS316L: 焼鈍により軟化し、延性と疲労寿命が向上します。
SUS630/17-4 PH: H900またはH1150サイクルによる時効処理により、高強度と耐食性が得られます。
鍛造材と比較すると限定的ですが、一部の印刷可能なアルミニウム合金は熱処理に対応しています。
AlSi10Mg: 熱処理(T6類似サイクル)により、延性が向上し内部応力が低減します。
AlSi7Mg: 靭性向上のための時効処理に反応します。
アルミニウム 7075: 微細組織と印刷条件に応じて選択的に熱処理可能です。
材料クラス | 対応合金 | 代表的な処理 |
|---|---|---|
チタン合金 | Ti-6Al-4V, Grade 23, TA15 | 焼鈍, HIP, 応力除去 |
超合金 | Inconel 718, Hastelloy X, Haynes 230 | STA, 溶体化焼鈍, HIP |
工具鋼 | H13, D2, 1.2709 | 焼入れ+焼戻し, 時効 |
ステンレス鋼 | 316L, 17-4 PH | 焼鈍, 析出時効 |
アルミニウム合金 | AlSi10Mg, AlSi7Mg, 7075 | 時効, T6類似処理 |
Neway 3DPは、材料と部品機能に合わせた熱処理を提供します:
熱処理 応力除去、時効、焼入れ、焼鈍のため。
ホットアイソスタティックプレス (HIP) 気孔除去と疲労特性改善のため。
CNC加工 熱安定化後の最終仕上げのため。