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高強度、高延性、高疲労強度を達成
近年、高齢化の進行を背景に、身体の機能を代替する生体材料が大きな関心を集めている。生体材料として使用されるCo-Cr-Mo基合金は、他の金属材料と比較して耐食性および耐摩耗性に優れるため、人工関節用材料として重要な役割を担っている。多くはASTM F75に規格化される鋳造合金であるが、一般的に鋳造材料は組織が粗大で鋳造欠陥を含む場合が多いため、強度・延性に乏しい。したがって、塑性加工や熱処理を用いた組織制御により、機械的特性の向上をはかる必要がある。本発明によって、生体材料として高強度・高延性・高疲労強度を有するCo-Cr-Mo基合金を提供することが可能になった。合金は、特定の組成のCo/Cr/Mo/Nを含み、微細な結晶粒組織と高密度な転位をもつことを特徴とする。巧みな組成と組織制御によって、従来のCo-Cr-Mo基合金を超える、高強度・高延性・高疲労強度の両立を実現することができる。
鋳造が可能な高強度・高剛性・高耐熱性、Mo合金の誕生！Ni基合金と同等！
東北大学の技術『モシブチック合金（Mo-Si-B-Ti-C合金）』をご紹介します。 現状、モリブデン合金は融点が高いため、粉末焼結体を押出加工等して成型されている。よって、複雑形状を成型するためには、切削加工等を行なうことになり、製造コストが高くなるといった課題、また粉末焼結のままで成形体とした場合には、強度の低下等の課題が存在している。 本発明では、軽量かつ高強度で耐熱性に優れるモリブデン合金を溶解・鋳造法によって容易に作製する事が可能であり複雑形状に対応しうるものである。融点が2000℃以下の新規モリブデン合金が得られる。
積層造形法において、微細な酸化物粒子を均一に分散せしめた、酸化物分散強化型合金を作製可能！
酸化物分散強化型合金は、母相である金属の結晶粒の内部に、硬質な酸化物粒子を分散させた合金であり、母相の結晶粒の内部に分散された酸化物粒子がより多く、かつ、酸化物粒子が均一に分散せしめることで、高温環境に長時間曝されても酸化物粒子の凝集や粗大化が起こりにくく、強度特性の劣化が発生しにくい材料となりうる。 当該合金の作製に関し、鋳造法では比重の異なる金属液体と酸化物固体とが均質に混ざり難く、酸化物粒子が、凝固の固液界面に押されて最終凝固部に凝集し、母相内部に均等に分散しないため、均一な合金の作製が困難であるといった課題があった。また、レーザーや電子ビームを用いた積層造形法においては、粉末粒子を溶融するプロセスを含むため、微細な酸化物粒子が凝集してしまい、酸化物粒子を母相内部に均等に分散させることはやはり困難といった課題があった。 本発明は、上記課題を解決し、積層造形法を用いた際に、母相の結晶粒の内部に、微細な酸化物粒子を均一に分散させた状態で酸化物分散強化型合金を作製できる技術に関する。
