(57)【要約】【課題】金属の溶着、積層による３次元造形による金属部品１０の製造に使用したとき、造形した部品の熱変形，内部割れを抑制して均一な材質・金属組織や高靭性が得られる金属３Ｄプリンタ用の素材として好適で安価なオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤを提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ：０．１％以下、Ｓｉ：４．０％以下、Ｍｎ：２５．０％以下、Ｓ：０．０００２〜０．４％、Ｐ：０．１％以下、Ｎｉ：３０％以下、Ｃｒ：５．０〜３５．０％、Ｍｏ：８．０％以下、Ｃｕ：５．０％以下、Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ：８．０〜３０．０％、Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖ：０．０５〜２．０％、Ｎ：０．１％以下、Ｏ：０．０３％以下、Ａｌ：５．０％以下であり、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学成分を有し、（ａ）式で表されるγ値が０％以下であることを特徴とする金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤである。【選択図】図１
2020164882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．１％以下、
Ｓｉ：４．０％以下、
Ｍｎ：２５．０％以下、
Ｓ：０．０００２〜０．４％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｎｉ：３０％以下、
Ｃｒ：５．０〜３５．０％、
Ｍｏ：８．０％以下、
Ｃｕ：５．０％以下、
Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ：８．０〜３０．０％、
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種以上を合計で０．０５〜２．０％、
Ｎ：０．１％以下、
Ｏ：０．０３％以下、
Ａｌ：５．０％以下
であり、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学成分を有し、（ａ）式で表されるγ値が０％以下であることを特徴とする金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
γ（％）＝３Ｃｒ＋Ｓｉ＋３Ｍｏ−３Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｕ−１００Ｃ−５０Ｎ−２５  ・・・（ａ）
上記式中の元素記号は、当該元素の含有量（質量％）を意味する。
【請求項２】
更に質量％で、
Ｃｏ：８．０％以下、
Ｂ：１．０％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【請求項３】
更に質量％で、
Ｗ：８．０％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ａｕ：０．５％以下、
Ｉｎ：０．５％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【請求項４】
更に質量％で、
Ｍｇ：０．０２％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
Ｈｆ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【請求項５】
更に質量％で、
Ｔａ：２．０％以下、
Ｚｒ：２．０％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【請求項６】
更に質量％で、
Ｂｉ：０．４％以下、
Ｐｂ：０．４％以下、
Ａｇ：０．４％以下、
Ｓｅ：０．４％以下、
Ｔｅ：０．４％以下、
Ｚｎ：０．１％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤに関し、金属３Ｄプリンタ用素材として、積層による繰り返しの溶着・加熱・冷却においても十分な耐熱変形特性，均一な材料特性，耐内部割れ性，耐粒界腐食性や靭性に優れた信頼性の高い高耐久部品用とすることができる、オーステナイト系ステンレス鋼ワイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属３Ｄプリンタは革新的な生産技術として期待され、様々な技術が提案されている。主な技術方式として金属粉末を使用する場合と、金属ワイヤを使用する場合が提案されている。
【０００３】
金属粉末を使用する場合、例えば、ＳＵＳ６３０の粉末を用いて電子ビームで照射して溶融固化させて３次元に積層する製造方法が開示されている（特許文献１）。また、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６系の金属粉末とバインダーを３次元プリンティングし、その後、脱脂、焼結熱処理を行って部品を成型する製造方法が開示されている（特許文献２）。しかしながら、金属粉末を使用する場合、素材の価格が高く、空隙率が高いため部品の信頼性が低くなる。更に、バインダーを使用する場合、脱脂、焼結工程が必要になるばかりか焼結により大きな体積変化を生じるため部品寸法精度に誤差を生じ易い。また、靭性が低く衝撃を受ける構造部品等への適用ができない。
【０００４】
一方、金属ワイヤを使用する場合、例えば、金属ワイヤによる溶着ビードを積層して３次元部品に造形する方法が開示されている（特許文献３）。また、ステンレス鋼の金属ワイヤをアークやプラズマを制御して溶着し、３次元に積層させる製造方法が開示されている（特許文献４）。更に、ステンレス鋼の金属ワイヤを２つの堆積装置で溶着・積層させて堆積時の高熱による熱変形や応力、内部割れを低減する製造方法が開示されている（特許文献５）。加えて、複数のマルチワイヤによるアーク溶接による高効率な３次元積層造形に関する製造方法が開示されている（特許文献６）。金属ワイヤを溶着して３次元に積層する場合、寸法変動は抑制されるが、方法制御のみでは熱変形を十分には低減できない。更に、繰り返し積層による加熱・冷却により金属組織が変化し、材質が不均一になるという課題もある。特に、炭窒化物が析出し、鋭敏化を生じて耐食性（耐久性）劣化を引き起こす。また、繰り返し溶着・積層するため高い残留応力が残って靭性が低下する場合がある。
【０００５】
このように従来の３次元積層技術では、部品の寸法変動，熱変形，材質の不均一性、耐内部割れ性，耐粒界腐食性を抑制して高靭性の耐久性・信頼性の高い部品を得ることは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−１７６２６９号公報
【特許文献２】特開２０１８−５３６７７０号公報
【特許文献３】特開２００３−２６６１７４号公報
【特許文献４】特開２０１８−５０７３１７号公報
【特許文献５】特開２０１８−８７３７９号公報
【特許文献６】特開２０１８−１８７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決すべき課題は、金属の溶着、積層による３次元造形による金属部品の製造方法において、寸法変動を抑制できる金属ワイヤによる造形をベースとして、部品の耐久性・信頼性を向上し、部品の熱変形や内部割れを抑制して均一な材質，耐粒腐食性や高靭性が得られる、金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤであって、金属３Ｄプリンタ用の素材として好適で安価なオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するために種々検討した結果、金属ワイヤによる溶着、積層で３次元造形する３Ｄプリンタの製造方法において、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕが含有して耐熱性，靭性と耐熱変形性に優れ、溶着時に安定的にほぼオーステナイト単相を得て内部割れを防止できるように成分調整されて材質均一性に優れ、Ｃｒ炭化物を抑制する安定化元素が添加されて耐粒界腐食性に優れる安価なオーステナイト鋼ワイヤを使用することで上記課題を解決する知見を得た。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
（１）質量％で、
Ｃ：０．１％以下、
Ｓｉ：４．０％以下、
Ｍｎ：２５．０％以下、
Ｓ：０．０００２〜０．４％、
Ｐ：０．１％以下、
Ｎｉ：３０％以下、
Ｃｒ：５．０〜３５．０％、
Ｍｏ：８．０％以下、
Ｃｕ：５．０％以下、
Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕ：８．０〜３０．０％、
Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種以上を合計で０．０５〜２．０％、
Ｎ：０．１％以下、
Ｏ：０．０３％以下、
Ａｌ：５．０％以下
であり、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学成分を有し、（ａ）式で表されるγ値が０％以下であることを特徴とする金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
γ（％）＝３Ｃｒ＋Ｓｉ＋３Ｍｏ−３Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｕ−１００Ｃ−５０Ｎ−２５・・・（ａ）
上記式中の元素記号は、当該元素の含有量（質量％）を意味する。
（２）更に質量％で、
Ｃｏ：８．０％以下、
Ｂ：１．０％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする前記（１）に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
（３）更に質量％で、
Ｗ：８．０％以下、
Ｓｎ：０．５％以下、
Ｓｂ：０．５％以下、
Ａｕ：０．５％以下、
Ｉｎ：０．５％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
（４）更に質量％で、
Ｍｇ：０．０２％以下、
Ｃａ：０．０２％以下、
Ｈｆ：０．０２％以下、
ＲＥＭ：０．０２％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
（５）更に質量％で、
Ｔａ：２．０％以下、
Ｚｒ：２．０％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
（６）更に質量％で、
Ｂｉ：０．４％以下、
Ｐｂ：０．４％以下、
Ａｇ：０．４％以下、
Ｓｅ：０．４％以下、
Ｔｅ：０．４％以下、
Ｚｎ：０．１％以下の内、１種類以上を含有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１つに記載の金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属３Ｄプリンタの成型において、熱変形、耐内部割れ性、材質・金属組織均一性、耐応力腐食割れ性に優れ、部品の信頼性を向上させてコストを大幅に低減できる効果を発揮できる金属３Ｄプリンタ用のフェライト系ステンレス鋼ワイヤを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】金属３Ｄプリンタによ３次元造形した金属部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の各要件について説明する。なお、以下の説明における（％）は特に断りがない限り、質量（％）である。
【００１３】
本発明は、金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤを対象とする。金属３Ｄプリンタにより溶着積層造形を行って３次元造形を行う際、耐寸法変動と基本的な耐熱性（耐熱変形性）を確保することが必要である。金属ワイヤとしてＣｒ，Ｍｏ，Ｗ含有のオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤを用い、当該ワイヤによる溶着、積層造形をベースに考え、耐内部割れ性、材質均一性、耐粒界腐食性と耐応力腐食割れ性の確保のため低Ｃ，Ｎ等の成分を調整して繰り返し溶着、加熱、冷却されても安定的なフェライト単相組織が得られるように成分設計されたものであり、金属３Ｄプリンタ用の素材として好適である。
【００１４】
まず、本発明の金属ワイヤの必須成分組成について説明する。
Ｃ、Ｎは、溶着・積層時の結晶粒界へのＣｒ炭窒化物の析出を抑制して鋭敏化防止し、且つ材質均一性や靭性を確保するため、それぞれ０．１０％以下に限定する。好ましくは、０．０６％以下である。Ｃ、Ｎは低いほど好ましく、下限を設けない。
【００１５】
Ｓｉは、溶着時の脱酸に有効であるが、過剰に添加すると繰り返しの溶着、加熱、冷却工程で結晶粒界へのＣｒ炭窒化物の析出を促進して鋭敏化し、また、靭性が劣化する。そのため、４．０％以下に限定する。好ましくは、０．１％以上、２．０％以下である。
【００１６】
Ｍｎは、溶着時の脱酸に有効であり、オーステナイト組織を安定的に得て材質均一性や靭性を確保するためにＮｉ，Ｃｕと合わせて添加する。しなしながら、２５．０％を超えて過剰に添加するとその効果は飽和するばかりか靭性が逆に劣化し、内部割れも劣化する。そのため、２５．０％以下に限定する。Ｍｎは含有しなくても良い。好ましくは、０．２％以上、２０％以下である。
【００１７】
Ｎｉは、オーステナイト組織を安定的に得て材質均一性や靭性を確保するためにＭｎ，Ｃｕと合わせて添加する。しなしながら、３０％を超えて添加するとその効果は飽和するばかりか内部割れを助長する。そのため、３０％以下に限定する。Ｎｉは含有しなくても良い。好ましくは１．０％以上、２５％以下である。
【００１８】
Ｃｕは、オーステナイト組織を安定的に得て材質均一性や靭性を確保するためにＭｎ，Ｎｉと合わせて添加する。しなしながら、５．０％を超えて添加しても、その効果は飽和するばかりか内部割れを助長する。そのため、５．０％以下に限定する。Ｃｕは含有しなくても良い。好ましくは０．０５％以上、３．５％以下である。
【００１９】
Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｕは、上記記載のようにオーステナイト組織を安定的に得て材質均一性や靭性を確保するために８．０％以上添加する。しかしながら、３０．０％を超えて添加しても、その効果は飽和するばかりか内部割れを助長する。そのため、３０．０％以下に限定する。好ましくは１０．０〜２５．０％以下である。Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕの１種以上を含有し、合計含有量が８．０％以上を満足すれば良い。
【００２０】
Ｓは、溶着時の湯流れ性を適度に確保して溶着金属を変形しないよう形状よく積層していくため、また、必要に応じてその後の機械加工時の切削加工性を向上させるため、０．０００２％以上添加する。しかしながら、０．４％を超えて添加すると逆に湯流れ性が加速されて溶着時に変形し易いばかりか、靭性が劣化し、内部割れも発生しやすくなるため、上限を０．４％にする。好ましくは、０．０００４〜０．１０％である。
【００２１】
Ｐは、溶着時の靭性を確保し、内部割れを抑制するため０．１％以下に限定する。好ましくは、０．０５％以下である。Ｐは低いほど好ましく、下限を設けない。
【００２２】
Ｃｒは、マトリックスに固溶することで耐熱性（耐熱変形）と耐食性（耐久性）を確保するために５．０％以上添加する。しかしながら、３５．０％を超えて添加すると繰り返しの溶着、加熱、冷却工程時に短窒化物や金属間化合物が生成して材質均一性、耐粒界腐食性や靭性が劣化する。そのため、上限を３５．０％に限定する。好ましくは、１１．０〜２８．０％である。
【００２３】
Ｍｏは，マトリックスに固溶することで耐熱性（耐熱変形）と耐食性（耐久性）を確保するために添加する。しなしながら、８．０％を超えて添加すると内部割れが発生し易くなる。そのため、上限を８．０％にする。好ましくは、０．０５％以上、６．０％以下である。
【００２４】
Ｎｂ，Ｔｉ、Ｖは、繰り返しの溶着、加熱、冷却工程で結晶粒界へのＣｒ炭窒化物の析出を抑制して鋭敏化や応力腐食割れを防止するために、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖの１種以上を合計で０．０５％以上添加する。しかしながら、合計で２．０％を超えて添加すると靭性が劣化し、内部割れも発生する。そのため、上限を２．０％に限定する。好ましくは、Ｎｂ＋Ｔｉ＋Ｖが０．１〜１．５％である。
【００２５】
Ｏは、溶着時の湯流れ性を適度に確保して溶着金属を積層させるため、０．０３％以下で含有させる。０．０３％を超えて添加すると靭性が低下し、内部割れも発生しやすくなるため、上限を０．０３％にする。好ましくは、０．００１〜０．０２％である。
【００２６】
Ａｌは、耐熱性に有効であり、また、溶着時の脱酸に有効であるが、過剰に添加すると靭性が劣化し、内部割れも発生し易くなる。そのため、上限を５．０％にする。好ましくは、０．００１〜２．５％である。
【００２７】
前記（ａ）式で表されるγ値は、溶着金属のオーステナイト組織の生成度合いを表し、γ値が０％以下であると、溶着金属が９８％の面積率でほぼオーステナイト単相を示す。一方、０％を超えるとフェライト組織が生成して材質が不均一になるばかりか金属組織の界面に炭窒化物が析出して鋭敏化により耐粒界腐食性が低下する。そのため、（ａ）式で表されるγ値を０％以下に限定する。好ましくは、γ値が−２．０％以下である。
【００２８】
本発明の金属ワイヤは、選択的に以下の成分を含有すると好ましい。
Ｃｏ、Ｂは、マトリックスの靭性を向上させるため、必要に応じて添加してもよい。しかしながら、Ｃｏが８．０％を超えて含有すると、繰り返しの溶着、加熱、冷却工程で金属間化合物が生成し、材質均一性が劣化する。そのため、Ｃｏの上限を８．０％にする。
また、Ｂが１．０％を超えて含有すると靭性が劣化し、内部割れが発生し易くなる。そのため、Ｂの上限を１．０％に限定する。好ましくは、Ｃｏ：４．０％以下、Ｂ：０．３％以下である。
【００２９】
Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｉｎは、マトリックスの耐食性を向上させるため、必要に応じて添加してもよい。しなしながら、Ｗは８．０％を超えて、Ｓｎ，Ｓｂ、Ａｕ、Ｉｎは０．５％を超えて添加すると内部割れが発生し易くなる。そのため、Ｗの上限を８．０％、Ｓｎ，Ｓｎ，Ａｕ，Ｉｎの上限を０．５％にする。好ましくは、Ｗの上限は６．０％、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｉｎの上限は０．４％以下である。
【００３０】
Ｍｇ、Ｃａ，Ｈｆ、ＲＥＭは、溶着時の脱酸に有効であるため、必要に応じて添加してもよい。しかしながら、過剰に添加すると繰り返しの溶着工程で粗大な酸化物が形成して内部割れが発生し易くなる。そのため、それぞれ０．０２％以下に限定する。好ましくは、０．０１％以下である。
【００３１】
Ｔａ、Ｚｒは、繰り返しの溶着、加熱、冷却工程でマトリクスに微細な析出物を形成して耐熱性（耐熱変形性）を高めるため、必要に応じて添加しておよい。しかしながら、それぞれ２．０％を超えて添加すると粗大な析出物を形成して、内部割れを助長する。そのため、上限を２．０％にする。好ましくは、１．０％以下である。
【００３２】
Ｂｉ、Ｐｂ、Ａｇ，Ｓｅ、ＴｅやＺｎは、３Ｄ造形後の切削加工性を付与するために、必要に応じて添加してもよい。しかしながら、Ｂｉ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｓｅ，Ｔｅはそれぞれ０．４％を超えて、Ｚｎは０．１％を超えて含有すると、内部割れを助長する。そのため、Ｂｉ、Ｐｂ、Ａｇ，Ｓｅ、Ｔｅの上限を０．４％、Ｚｎの上限を０．１％にする。好ましくは、Ｂｉ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｓｅ，Ｔｅは０．３％以下、Ｚｅは０．１％以下である。
【００３３】
本発明の金属ワイヤの成分組成は、上述してきた元素以外は、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる化学成分から構成される。
代表的な不可避的不純物としては、Ｇｅ，Ｎａ、Ｂｅ、Ｆ、Ｇａ等が挙げられ、通常、鉄鋼の製造プロセスで不可避的不純物として、０．０１％以下の範囲で混入する場合がある。
また、任意添加元素について、代表的なものを上記（２）〜（６）で規定しているが、本明細書中に記載されていない元素であっても、本発明の効果を損なわない範囲で含有させることができる。
【００３４】
本発明の金属ワイヤは、金属３Ｄプリンタによる溶着積層造形用の用途に用いられる。即ち、金属３Ｄプリンタにより、金属ワイヤの溶着ビードを積層して３次元部品に造形する際に材料として用いる金属ワイヤを意味する。
【００３５】
以上説明した本発明によれば、寸法変動、熱変形を抑制し、材質・金属組織均一性、耐応力腐食割れ性や靭性に優れた金属３Ｄプリンタ用による溶着積層造形用の金属ワイヤであってオーステナイト系ステンレス鋼ワイヤを安価に提供できる。
【実施例】
【００３６】
４５ｋｇの真空溶解炉にて表１〜表３に示す化学組成の鋼を溶解し、熱間鍛造と熱間押し出しにより直径１１ｍｍの棒鋼に加工した。その後、伸線と焼鈍を繰り返し、直径１．０ｍｍの金属ワイヤに試作した。表１〜表３において、空欄部は積極的に添加していないことを意味する。また、本発明範囲から外れる数値に下線を付している。
【００３７】
【表１】
2020164882.tif 000003
【００３８】
【表２】
2020164882.tif 000004
【００３９】
【表３】
2020164882.tif 000005
【００４０】
そして、ロボットのＭＩＧのアーク溶接機を使用して、上記試作した金属ワイヤを渦巻き状に連続して積層しつつ繰り返し溶着し、図１に示す積層方向２に積層することにより３次元造形し、図１に示すような、中空の四角柱１（金属部品１０）（１辺；５０ｍｍ、高さ８０ｍｍ）を製造した。アークによる溶着条件として、Ａｒ＋３％酸素のシールドガスを用い、溶接電流２００Ａ、アーク電圧３０Ｖ、溶接速度：２００ｃｍ／分とした。
【００４１】
その後、製造した四角柱１について、熱変形（耐熱性）、内部割れ、内部空隙および材質・金属組織均一性を調査した。表４〜表５に調査結果について示す。
【００４２】
【表４】
2020164882.tif 000006
【００４３】
【表５】
2020164882.tif 000007
【００４４】
熱変形（耐熱性）は、繰り返し積層時の熱変形で発生する四角柱の側面の最大凹凸量を測定した。最大凹凸量が５ｍｍ以下であれば◎、５ｍｍ超１０ｍｍ以下であれば〇、１０ｍｍを超える場合は×とした。本発明の金属ワイヤを使用した場合、評価結果は◎および〇であり、耐熱変形性に優れていた。
【００４５】
内部割れと内部空隙は、四角柱１の任意の１０か所で積層方向に垂直な断面を検査対象面とし、切り出した試料を樹脂に埋め込み、検査対象面を研磨し、光学顕微鏡観察にて内部割れおよび空隙を観察した。検査対象面に内部割れ、空隙が存在する場合を×、存在しない場合を〇として評価した。本発明の金属ワイヤを使用した場合、評価結果は〇であり、耐内部割れ性や耐内部空隙性に優れていた。
【００４６】
材質均一性は、前記埋め込み・研磨した試料のうち、積層造形の最下面、１／４、１／２、３／４高さ最上面の５か所において、Ｈｖ硬さ（加重１ｋｇｆ）を測定した。５か所のＨＶの最大と最小の差を硬さのばらつきΔＨｖとし、ΔＨｖが４０以下であれば◎、４０超８０以下であれば〇とし、８０を超える場合を×とした。
金属組織の均一性について、耐食性（耐久性）に悪影響を及ぼす炭窒化物および鋭敏化の存在を確認するため、前記埋め込み・研磨した試料について、ＪＩＳ  Ｇ  ０５７１のエッチテストを行った。溝状組織が認められない場合を〇、溝状組織が認められる場合を×として評価した。
本発明の金属ワイヤを使用した場合、材料均一性、金属組織の均一性はともに評価結果は〇であり、材質・金属組織の均一性に優れていた。
【００４７】
靭性は、四角柱を任意の５か所からＪＩＳ  Ｚ  ２２４２に規定サイズに従い、幅２．５ｍｍ，高さ１０ｍｍ，長さ５５ｍｍ（長さ方向と積層方向が一致）で、四角柱の面方向に深さ２ｍｍのＶノッチを切り出し、２５℃の常温で衝撃試験を実施し、吸収エネルギーを測定した。衝撃値が１００Ｊ／ｃｍ2以上であれば〇、１００Ｊ／ｃｍ2未満であれば×として評価した。
本発明の金属ワイヤを使用した場合、〇であり、靭性に優れていた。
【００４８】
一方、比較鋼である実施例４６〜８４では、本発明の規定範囲を満たしておらず、所要の特性を満足していないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
耐寸法変動性に優れる金属ワイヤによる金属３Ｄプリンタを用いた３次元部品の成型において、以上の各実施例から明らかなように、金属ワイヤの溶着ビードを積層して３次元部品に造形する際に、材料として本発明の金属ワイヤを用いることにより、熱変形、内部割れを安定的に抑制でき、材質・金属組織を均一化や靭性を確保でき、部品の信頼性を高めることができ、産業上極めて有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１  四角柱
２  積層方向
１０  金属部品
【図１】
2020164882.tif 000008