JP7425634B2 - Ｃｕ基合金粉末 - Google Patents

Description

本発明は、Ｃｕ基合金粉末に関する。詳細には、本発明は、積層造形法に適したＣｕ基合金粉末に関する。

金属からなる造形物の製作に、３Ｄプリンターが使用されている。この３Ｄプリンターでは、積層造形法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）によって造形物が製作される。積層造形法では、敷き詰められた金属粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、粉末の金属粒子が溶融する。粒子はその後、凝固する。この溶融と凝固とにより、粒子同士が結合する。照射は、金属粉末の一部に、選択的になされる。粉末の、照射がなされなかった部分は、溶融しない。照射がなされた部分のみにおいて、結合層が形成される。

結合層の上に、さらに金属粉末が敷き詰められる。この金属粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、金属粒子が溶融する。金属はその後、凝固する。この溶融と凝固とにより、粉末中の粒子同士が結合され、新たな結合層が形成される。新たな結合層は、既存の結合層とも結合される。

照射による結合が繰り返されることにより、結合層の集合体が徐々に成長する。この成長により、三次元形状を有する造形物が得られる。積層造形法により、複雑な形状の造形物が、容易に得られる。積層造形法の一例が、特許第４６６１８４２号公報（特許文献１）に開示されている。

従来、金属粉末を用いた積層造形法には、マルエージング鋼、ステンレス鋼、Ｔｉ（チタン）等が用いられている。近年、積層造形用材料として、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等の適用が求められている。特に、得られる造形物において、高い電気伝導度が要求される用途には、Ｃｕ及びＣｕ基合金が適している。

積層造形法では、通常、近赤外波長領域（波長１０００ｎｍ近傍）のファイバーレーザー又はＹＡＧレーザーを用いて、金属材料が急速に溶融され、かつ急冷されて凝固する。しかし、Ｃｕ及びＣｕ基合金は、熱伝導性が高く、エネルギー拡散が大きい。例えば、波長１０６４ｎｍであるファイバーレーザーを照射した場合の、純Ｃｕのレーザー光吸収率は１０％程度と低い。このレーザー光吸収率の低さに起因して、Ｃｕ及びＣｕ基合金では、レーザーによる溶融が困難、もしくは溶融できてもその効率が著しく低いという問題があった。

また、Ｆｅ基合金、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金等のレーザー反射率と比較すると、純Ｃｕのレーザー反射率は高い。積層造形法のような、急速溶融急冷凝固を伴うプロセスに純Ｃｕの粉末が用いられると、高いレーザー反射率に起因して、多くの熱が大気へ放出される。従って、粉末が溶融するための十分な熱が、この粉末に与えられない。熱の不足は、粒子同士の結合の不良を招来する。熱の不足に起因して、この粉末から得られた造形物の内部に、未溶融の粒子が残存する。この造形物の相対密度は、低い。

一方、エネルギー密度が高いレーザーが純Ｃｕ粉末に照射されれば、未溶融の粒子の残存は抑制される。しかし、エネルギー密度が高いレーザーは、溶融金属の突沸を招来する。この突沸は、造形物の内部の空隙の原因である。空隙を有する造形物の相対密度は、低い。

特開２０１７－１４１５０５号公報（特許文献２）には、造形光ビームと異なる波長の支援光ビームを金属末に照射して、この金属粉末の表面に酸化膜を形成することにより、造形光ビームの吸収率を向上させる技術が開示されている。特開２０１９－１２３９２０号公報（特許文献３）では、積層造形用原料として、銅もしくは銅合金からなる銅粉末本体と、この銅粉末本体の表面に、酸素存在下での加熱処理により形成された酸化被膜を具備する銅粉末が、提案されている。

特許第４６６１８４２号公報 特開２０１７－１４１５０５号公報 特開２０１９－１２３９２０号公報

特許文献２及び３に開示された積層造形用粉末の製造には、特定の酸化処理が必要である。本発明の目的は、このような酸化処理を要することなく得られ、しかも、レーザー光吸収率が高く、高密度の造形物を製造できるＣｕ基合金粉末の提供にある。

本発明者は、鋭意検討の結果、Ｃｒと、Ｃｒよりも酸化物の標準生成エネルギーが低い特定の元素を添加したＣｕ基合金では、積層造形時のレーザー照射によって、酸化物の生成が促進されてレーザー光吸収率が顕著に向上することを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明に係るＣｕ基合金粉末は、多数の粒子からなる。それぞれの粒子は、その材質が、Ｃｕと、Ｃｒと、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹからなる群から選択される１種又は２種以上と、を含むＣｕ基合金である。このＣｕ基合金におけるＣｒの含有率は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。このＣｕ基合金における、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹの合計含有率は、０．１０質量％以上５.００質量％以下である。

好ましくは、このＣｕ基合金は、０．０質量％以上０．２０質量％以下のＳｉと、０．０質量％以上０．１０質量％以下のＰと、０．０質量％以上０．１０質量％以下のＳと、をさらに含み、その残部は不可避的不純物である。好ましくは、このＣｕ基合金中の酸素含有量は、１０００質量ｐｐｍ以下である。

好ましくは、このＣｕ基合金粉末の平均粒子径Ｄ５０（μｍ）と、タップ密度ＴＤ（Ｍｇ／ｍ^３）との比Ｄ５０／ＴＤは、０．２×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上２０×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下である。好ましくは、このＣｕ基合金粉末の球形度は、０．８０以上０．９５以下である。

好ましくは、このＣｕ基合金粉末の、波長１０６４ｎｍにおけるレーザー光吸収率は３０％以上である。このＣｕ基合金粉末は、積層造形法に用いられる。

本発明に係るＣｕ基合金粉末のレーザー光吸収率は、高い。このＣｕ基粉末を積層造形法に適用することにより、高密度かつ優れた特性を有する造形物が得られる。

以下、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。なお、本願明細書において、特に記載がない限り、「平均粒子径」は、レーザー回折散乱法により得られる体積基準の累積カーブにおいて、累積体積が５０％である点の粒子径Ｄ５０（メジアン径）である。範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。また、Ｃｕ基合金の成分組成に関し、含有率の下限値が「０．０質量％」と記載されている場合、所定の成分（元素）が含まれていないか、定量限界値以下であることを意味する。単位「ｐｐｍ」は、「質量ｐｐｍ」を意味する。

本発明に係るＣｕ基合金粉末（以下、「合金粉末」と称する場合がある）は、多数の粒子の集合である。それぞれの粒子の材質は、Ｃｕ基合金である。

［Ｃｕ基合金］
本発明に係るＣｕ基合金粉末において、Ｃｕ基合金は、主成分であるＣｕと、Ｃｒと、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹからなる群から選択される１種又は２種以上を含んでいる。Ｃｕ基合金が、Ｓｉ、Ｐ及びＳからなる群から選択される１種又は２種以上をさらに含んでもよい。好ましくは、このＣｕ基合金の残部は、不可避的不純物である。

［Ｃｒ（クロム）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）及びＹ（イットリウム）］
Ｃｒを含むＣｕ基合金では、ＣｒがＣｕに固溶して固溶体を形成する。この固溶体では、レーザー反射率が抑制される。Ｃｒを含むＣｕ基合金からなる粒子にレーザーが照射されると、その熱が効率的に吸収され、Ｃｒを含む酸化物が生成する。Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹの酸化物の標準生成エネルギーは、Ｃｒと比較して、低い。Ｃｒとともに、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹからなる群から選択される１種又は２種以上を含むＣｕ基合金からなる粒子では、レーザー照射による酸化物の生成が促進され、その表面に、酸化物層の被膜が速やかに形成される。Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹから選択される１種又は２種以上と、Ｃｒとを含む酸化物層は、レーザー光吸収率の更なる向上に寄与する。Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹは、形成された酸化物層の密着性及び安定性の向上にも寄与する。

このＣｕ基合金粉末では、別途、酸化物被膜を形成するための酸化処理を要することなく、高いレーザー光吸収率が達成される。このＣｕ基合金からなる粒子は、エネルギー密度が低いレーザー照射によっても、急速に溶融されうる。このＣｕ基合金粉末によれば、溶融金属の突沸を招来することなく、積層造形法により高密度の造形物が得られる。さらに、このＣｕ基合金粉末によれば、保管時の経時変化による酸化が抑制されるという効果も得られる。このＣｕ基合金粉末を積層造形法の材料とすることにより、所望の特性を有する造形物を安定して製造することができる。

このＣｕ基合金におけるＣｒの含有率は、０．１０質量％以上１．００質量％以下である。酸化物層が形成されやすいとの観点から、好ましいＣｒの含有率は０．１５質量％以上である。得られる造形物の電気伝導度を阻害しないとの観点から、好ましいＣｒの含有率は０．５０％以下である。

このＣｕ基合金におけるＮｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹの合計含有率は、０．１０質量％以上５.００質量％以下である。酸化物層の形成及び密着性の観点から、好ましい合計含有率は０．１５％以上である。製造時の取扱性及び安全性の観点から、好ましい合計含有率は、３．０質量％以下である。

［Ｓｉ（ケイ素）、Ｐ（リン）及びＳ（硫黄）］
好ましくは、このＣｕ基合金におけるＳｉ、Ｐ及びＳの含有率は、以下の通りである。
Ｓｉ：０．０質量％以上０．２０質量％以下
Ｐ：０．０質量％以上０．１０質量％以下
Ｓ：０．０質量％以上０．１０質量％以下

ＳｉはＣｕに固溶し、Ｃｕ基合金の電気伝導及び熱伝導を阻害する。この観点から、Ｓｉの含有率は０．２０質量％以下が好ましく、０．１０質量％以下がより好ましく、０．０５質量％以下が特に好ましい。Ｓｉの含有率が、ゼロであってもよい。

ＰはＣｕに固溶し、Ｃｕ基合金の電気伝導及び熱伝導を阻害する。この観点から、Ｐの含有率は０．１０質量％以下が好ましく、０．０１０質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以下が特に好ましい。Ｐの含有率が、ゼロであってもよい。

ＳはＣｕに固溶し、Ｃｕ基合金の電気伝導及び熱伝導を阻害する。この観点から、Ｓの含有率は０．１０質量％以下が好ましく、０．０１０質量％以下がより好ましく、０．００５質量％以下が特に好ましい。Ｓの含有率が、ゼロであってもよい。

［Ｏ（酸素）］
Ｃｕ基合金は、不可避的不純物として、Ｏ（酸素）を含みうる。酸素は、合金粉末製造時及び保管中に、前述した各元素の酸化物を生成しうる。特に保管中に生成された酸化物により、吸収率が変化することで積層造形時の製造安定性が低下する場合がある。この観点から、Ｃｕ基合金中の酸素含有量は、１０００質量ｐｐｍ以下が好ましく、５００質量ｐｐｍ以下がより好ましい。酸素含有量は少ないほど好ましく、その下限値は特に限定されない。

［比Ｄ５０／ＴＤ］
この合金粉末では、その平均粒子径Ｄ５０（μｍ）と、そのタップ密度ＴＤ（Ｍｇ／ｍ^３）との比Ｄ５０／ＴＤが、０．２×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上２０×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下であることが好ましい。この比Ｄ５０／ＴＤが０．２×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上である合金粉末は、流動性に優れる。この観点から、比Ｄ５０／ＴＤは０．５×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上がより好ましく、５．０×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上が特に好ましい。比Ｄ５０／ＴＤが２０×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下である合金粉末から、相対密度が大きい造形物が得られうる。この観点から、比Ｄ５０／ＴＤは１８×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下がより好ましく、１５×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下が特に好ましい。

［合金粉末の平均粒子径Ｄ５０］
前述した比Ｄ５０／ＴＤが得られる限り、合金粉末の平均粒子径Ｄ５０は特に限定されない。流動性の観点から、この合金粉末の平均粒子径Ｄ５０は、１５μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、２５μｍ以上が特に好ましい。造形物の高密度化の観点から、合金粉末の平均粒子径Ｄ５０は、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が特に好ましい。

平均粒子径Ｄ５０の測定では、合金粉末の全体積が１００％とされて、累積カーブが求められる。このカーブ上の、累積体積が５０％である点の粒子径（メジアン径）が、平均粒子径Ｄ５０である。平均粒子径Ｄ５０は、レーザー回折散乱法によって測定される。この測定に適した装置として、日機装社のレーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置「マイクロトラックＭＴ３０００」が挙げられる。この装置のセル内に、合金粉末が純水とともに流し込まれ、粒子の光散乱情報に基づいて、粒子径が検出される。

［合金粉末のタップ密度ＴＤ］
前述した比Ｄ５０／ＴＤが得られる限り、合金粉末のタップ密度ＴＤは特に限定されない。造形物の製造容易の観点から、この合金粉末のタップ密度ＴＤは、０．１０Ｍｇ／ｍ^３以上０．４０Ｍｇ／ｍ^３以下が好ましく、０．１５Ｍｇ／ｍ^３以上０．３５Ｍｇ／ｍ^３以下が特に好ましい。

タップ密度ＴＤは、「ＪＩＳ Ｚ２５１２」の規定に準拠して測定される。測定では、約５０ｇの合金粉末が容積１００ｃｍ^３のシリンダーに充填され、タップ密度が測定される。測定条件は、以下の通りである。
落下高さ：１０ｍｍ
タップ回数：２００

［合金粉末の球形度］
この合金粉末の球形度は、０．８０以上０．９５以下が好ましい。球形度が０．８０以上である合金粉末は、流動性に優れる。この観点から、球形度は０．８３以上がより好ましく、０．８５以上が特に好ましい。球形度が０．９５以下である合金粉末では、レーザーの反射が抑制されうる。この観点から、球形度は０．９３以下がより好ましく、０．９０以下が特に好ましい。

球形度の測定では、合金粉末が樹脂に埋め込まれた試験片が準備される。この試験片が鏡面研磨に供され、研磨面が光学顕微鏡で観察される。顕微鏡の倍率は、１００倍である。無作為に抽出された２０個の合金粒子について画像解析がなされ、この合金粒子の球形度が測定される。合金粒子の球形度は、この合金粒子の輪郭内に画かれうる最長線分の長さに対する、この最長線分に対して垂直な方向における長さの比である。２０個の測定値の平均が、合金粉末の球形度である。

［合金粉末のレーザー光吸収率］
前述した通り、本発明に係るＣｕ基合金粉末は、レーザー光吸収率が高い。一般に、レーザー式金属積層造形機には、波長１０６４ｎｍのファイバーレーザーが広く用いられている。積層造形用材料への適用の観点から、この合金粉末の、波長１０６４ｎｍのレーザー光吸収率は、３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。レーザー光吸収率の測定方法については、実施例にて後述する。

［Ｃｕ基合金粉末の製造方法］
Ｃｕ基合金粉末の製造方法は特に限定されず、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法、ディスクアトマイズ法及び遠心アトマイズ法が例示される。好ましい製造方法は、ガスアトマイズ法及びディスクアトマイズ法である。Ｃｕ基合金粉末にメカニカルミリング等が施されてもよい。ミリング方法として、ボールミル法、ビーズミル法、遊星ボールミル法、アトライタ法及び振動ボールミル法が例示される。

［造形］
本発明に係るＣｕ基合金粉末は、積層造形法の材料として、特に適している。この合金粉末から、種々の造形物が製造されうる。

積層造形法には、３Ｄプリンターが使用されうる。この積層造形法では、敷き詰められた合金粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、合金粒子が急速に加熱され、急速に溶融する。合金粒子はその後、急速に凝固する。この溶融と凝固とにより、合金粒子同士が結合する。照射は、合金粉末の一部に、選択的になされる。合金粉末の、照射がなされなかった部分は、溶融しない。照射がなされた部分のみにおいて、結合層が形成される。

結合層の上に、さらに合金粉末が敷き詰められる。この合金粉末に、レーザービーム又は電子ビームが照射される。照射により、合金粒子が急速に溶融する。合金粒子はその後、急速に凝固する。この溶融と凝固とにより、合金粉末中の合金粒子同士が結合され、新たな結合層が形成される。新たな結合層は、既存の結合層とも結合される。

照射による結合が繰り返されることにより、結合層の集合体が徐々に成長する。この成長により、三次元形状を有する造形物が得られる。この積層造形法により、複雑な形状の造形物が、容易に得られる。

［造形の条件］
造形条件は、Ｃｕ基合金粉末の物性、Ｃｕ基合金の組成等に応じて、適宜選択されるが、好ましいエネルギー密度Ｅ．Ｄ．は１００Ｊ／ｍｍ^３以上３５０Ｊ／ｍｍ^３以下である。エネルギー密度Ｅ．Ｄ．が１００Ｊ／ｍｍ^３以上である場合、十分な熱が合金粉末に与えられる。従って、造形物内部における未溶融の合金粉末の残存が抑制される。この造形物の相対密度は、大きい。この観点から、エネルギー密度Ｅ．Ｄ．は１２０Ｊ／ｍｍ^３以上がより好ましく、１４０Ｊ／ｍｍ^３以上が特に好ましい。エネルギー密度Ｅ．Ｄ．が３５０Ｊ／ｍｍ^３以下である場合、過剰な熱が合金粉末に与えられない。従って、溶融金属の突沸が抑制され、造形物の内部における空孔が抑制される。この観点から、エネルギー密度Ｅ．Ｄ．は３００Ｊ／ｍｍ^３以下がより好ましく、２５０Ｊ／ｍｍ^３以下が特に好ましい。

［相対密度］
積層造形法で得られた造形物（即ち、後述される熱処理が施される前の造形物）の相対密度は、９０％以上が好ましい。この未熱処理の造形物は、寸法精度及び導電性に優れる。この観点から、相対密度は９３％以上がより好ましく、９５％以上が特に好ましい。

造形物の相対密度は、積層造形法で作製した１０ｍｍ角試験片の密度と、原料である合金粉末の理論密度との比に基づいて算出される。１０ｍｍ角試験片の密度は、アルキメデス法によって測定される。合金粉末の理論密度は、この合金を構成する各元素の理論密度から算出される。例えば、９９質量％のＣｕと１質量％のＣｒとからなるＣｕ基合金の場合、下記数式に基づいて、合金粉末の理論密度が算出される。
合金粉末の理論密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｃｕの理論密度（ｇ／ｃｍ^３）×０．９９＋Ｃｒの理論密度（ｇ／ｃｍ^３）×０．０１

［造形物の電気伝導度］
造形物の電気伝導度（即ち、後述される熱処理が施される前の造形物）は、５０ＩＡＣＳ％以上が好ましく、８０ＩＡＣＳ％以上がより好ましい。電気伝導度の測定方法及び測定条件については、実施例にて後述する。

［熱処理］
積層造形法で得られた造形物には、必要に応じて、熱処理が施される。好ましい熱処理は、時効処理である。時効処理により、造形物の導電性が向上する。

［熱処理の条件］
時効では、未処理造形物が、所定温度下に所定時間保持される。導電性向上の観点から、時効温度は３５０℃以上が好ましく、４００℃以上がより好ましく、４５０℃以上が特に好ましい。同様の観点から、時効温度は１０００℃以下が好ましく、９５０℃以下がより好ましく、９００℃以下が特に好ましい。

時効時間は、導電性向上の観点から、１時間以上が好ましく、１．３時間以上がより好ましく、１．５時間以上が特に好ましい。エネルギーコストの観点から、時効時間は１０時間以下が好ましく、９．７時間以下がより好ましく、９．５時間以下が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［Ｃｕ基合金粉末の製造］
真空中にて、アルミナ製坩堝で、表１及び２に示される組成の原料を高周波誘導加熱で加熱し、溶解した。坩堝の底に形成されておりその直径が５ｍｍであるノズルから、溶湯を落下させた。この溶湯に、アルゴンガスを噴霧し、多数の粒子を得た。これらの粒子に分級を施して直径が６３μｍを超える粒子を除去することにより、実施例及び比較例のＣｕ基合金粉末を得た。各合金粉末について、前述した方法により求めた比Ｄ５０／ＴＤ及び球形度が、下表１及び２に示されている。

［酸素含有量］
ＪＩＳ Ｚ２６１３「金属材料の酸素定量方法通則」の規定に準拠して、燃焼法により、実施例及び比較例のＣｕ基合金粉末の酸素含有量（質量ｐｐｍ）を定量した。燃焼法では、試料を黒鉛坩堝で加熱し生成したＣＯガス量を非分散性赤外線吸収法により測定して試料に含まれる酸素量を測定した。測定には、酸素窒素分析装置（株式会社堀場製作所の商品名「ＥＭＧＡ－６２０Ｗ」）を使用した。測定結果が、下表１及び２に示されている。

［レーザー光吸収率の測定］
実施例及び比較例のＣｕ基合金粉末について、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光株式会社製の商品名「Ｖ－７７０ＤＳ」）を用いて、波長１０６４ｎｍにおける全反射率（％）を測定し、下記数式により、レーザー光吸収率（％）を求めた。
レーザー光吸収率（％）＝１００－全反射率（％）
得られた結果が、表１及び２に示されている。

［造形］
実施例及び比較例のＣｕ基合金粉末を原料として、それぞれ、３次元積層造形装置（ＥＯＳ社の商品名「ＥＯＳ－Ｍ２８０」）による積層造形法を実施し、造形物（未熱処理造形物）を得た。積層造形法におけるエネルギー密度Ｅ．Ｄ．（Ｊ／ｍｍ^３）が、下表１及び２に示されている。造形物の形状は、いずれも一辺の長さが１０ｍｍの立方体であった。得られた造形物について、前述の方法にて測定した相対密度（％）が、下表１及び２に示されている。

［電気伝導度の測定］
実施例及び比較例のＣｕ基合金粉末を、それぞれ、アーク溶解してインゴットを得た。得られたインゴットを切断して、板状の試験片（３×２×６０ｍｍ）を作製し、「ＪＩＳ Ｃ ２５２５」に準拠した４端子法により、電気抵抗値（Ω）を測定した。測定には、アルバック理工社の装置「ＴＥＲ－２０００ＲＨ型」を用いた。測定条件は、以下の通りである。
温度：２５℃
電流：４Ａ
電圧降下間距離：４０ｍｍ
下記数式に基づき、電気抵抗率ρ（Ωｍ）を算出した。
ρ＝Ｒ／Ｉ×Ｓ
この数式において、Ｒは試験片の電気抵抗値（Ω）であり、Ｉは電流（Ａ）であり、Ｓは試験片の料断面積（ｍ^２）である。電気伝導度（Ｓ／ｍ）は、電気抵抗率ρの逆数から算出した。また、５．９×１０^７（Ｓ／ｍ）を１００％ＩＡＣＳとして、各試験片の電気伝導度（％ＩＡＣＳ）を算出した。この結果が、下表１及び２に示されている。

［評価１］
各合金粉末を測定して得たレーザー光吸収率に基づいて、下記基準により合金粉末の格付けを行った。
評価１：レーザー光吸収率が５０％以上である。
評価２：レーザー光吸収率が３０％以上５０％未満である。
評価３：レーザー光吸収率が３０％未満である。
この結果が、下表１及び２に示されている。

［評価２］
本発明者らの知見によれば、前述したインゴットを用いて得られる電気伝導度は、積層造形法により得られる造形物の電気伝導度と相関する。よって、上記測定方法にて求めた電気伝導度に基づいて、下記基準により、合金粉末の格付けを行った。
評価１：電気伝導度が８０％ＩＡＣＳ以上である。
評価２：電気伝導度が５０％ＩＡＣＳ以上８０％ＩＡＣＳ未満である。
評価３：電気伝導度が５０％ＩＡＣＳ未満である。
この結果が、下表１及び２に示されている。

表１及び２中、Ｃｕ基合金粉末の組成欄に示された「－」は、０．０質量％を意味する。

表１及び２に示されるように、実施例のＣｕ基合金粉末は、比較例の合金粉末に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るＣｕ基合金粉末は、溶射法、レーザーコーティング法、肉盛法等、急速溶融急冷凝固を伴う種々のプロセスによる造形物の製造に適用される。

Claims (5)

1. 多数の粒子からなり、それぞれの粒子の材質が、Ｃｕと、Ｃｒと、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹからなる群から選択される１種又は２種以上と、を含むＣｕ基合金であり、
   上記Ｃｕ基合金におけるＣｒの含有率が０．１０質量％以上１．００質量％以下であり、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ及びＹの合計含有率が０．１０質量％以上５.００質量％以下であり、積層造形法の材料に用いられる、Ｃｕ基合金粉末。
2. 上記Ｃｕ基合金が、０．０質量％以上０．２０質量％以下のＳｉと、０．０質量％以上０．１０質量％以下のＰと、０．０質量％以上０．１０質量％以下のＳと、をさらに含み、残部が不可避的不純物である、請求項１に記載のＣｕ基合金粉末。
3. 上記Ｃｕ基合金中の酸素含有量が１０００質量ｐｐｍ以下である、請求項１又は２に記載のＣｕ基合金粉末。
4. 上記Ｃｕ基合金粉末の平均粒子径Ｄ５０（μｍ）と、上記Ｃｕ基合金粉末のタップ密度ＴＤ（Ｍｇ／ｍ^３）との比Ｄ５０／ＴＤが、０．２×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以上２０×１０^－５・ｍ^４／Ｍｇ以下であり、
   上記Ｃｕ基合金粉末の球形度が、０．８０以上０．９５以下である、請求項１から３のいずれかに記載のＣｕ基合金粉末。
5. 波長１０６４ｎｍにおけるレーザー光吸収率が３０％以上であり、積層造形法に用いられる、請求項１から４のいずれかに記載のＣｕ基合金粉末。