アルミニウム合金2319は、アルミニウムと銅を主な合金元素とする強化可能なアルミニウム合金です。高い強度、優れた溶接性および耐食性を持ち、特に高温環境下での安定性に優れており、航空宇宙や軍事などのハイエンド製造分野で広く使用されています。本稿では、アーク積層造形を用いたアルミニウム合金2319Cのアディティブ製造能力についての分析を主に紹介します。

01. 材料情報
材料形態: ワイヤー
材料仕様: φ1.2 mm
モデル: ZL2319C
特徴の概要 アーク積層造形専用に設計された2319ワイヤ。このワイヤを使用して造形した製品は、熱処理後に高い強度と伸び率を示し、内部欠陥が少ない。
02. 性能指標
| 状態で | 方向性 | 引張強度 (MPa) | 降伏強度 (MPa) | 伸縮 (%) | ヴィッカス硬度 |
|---|---|---|---|---|---|
| AD-積層状態 | TD-横方向 | 290 | 149 | 15.2 | 77.7 |
| AD-積層状態 | BD-縦方向 | 292 | 146 | 13.5 | 77.7 |
| HT-熱処理後 | TD-横方向 | 445 | 298 | 14.4 | 131.96 |
| HT-熱処理後 | BD-縦方向 | 407 | 295 | 11 | 131.96 |
03. 微細組織

04. 組成分析
| 部品名 | 積層前含有量 (%) | 部品名 | 堆積後含有量 (%) |
| 銅 | 5.3-5.8 | 銅 | 5.74 |
| フォール | 0.3 | フォール | 0.14 |
| Mn | 0.2-0.4 | Mn | 0.28 |
| そうだ | 0.2 | そうだ | 0.049 |
| ザ | 0.1-0.25 | ザ | 0.23 |
| MG | 0.02 | MG | 0.005 |
| Ti | 0.02-0.15 | Ti | 0.11 |
| V | 0.05-0.15 | V | 0.15 |
| AL | Rem (残部) | AL | Rem (残部) |
05. 加法製造能力分析
気孔発生傾向:鋳造アルミニウム合金と比較して、2319Cのアーク加法製造は気孔が生じる可能性が低くなる。気孔はパス間温度を制御し、ワイヤ送給速度を高めることで低減できる。
割れ感受性:2319Cアルミニウム合金は、アーク加法製造中に一定の割れ感受性を示す。この材料は銅やニッケルなどの元素を高濃度で含有しており、溶接中に熱割れを引き起こしやすい。また、この材料の高強度と加法製造中に発生する大きな応力も、割れの発生に寄与している。
流動性:流動性は許容範囲内である。
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