(57)【要約】  本開示は、１〜３０体積％のセラミック相を有するアルミニウム合金製品に関する。アルミニウム合金製品は、１〜３０体積％のセラミック相を有するアルミニウム合金製品の製造を促進にするための積層造形技術を介して製造することができる。【選択図】  図５ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系製品を製造する方法であって、
（ａ）金属粉末を床に分散させることであって、該金属粉末が、セラミック金属粒子を含み、該セラミック金属粒子が、アルミニウム材料内に分散されているセラミック材料を含む、分散させることと、
（ｂ）前記金属粉末の一部分を、前記アルミニウム材料の液相線温度を超える温度まで、選択的に加熱することと、
（ｃ）溶融池を形成することと、
（ｄ）前記溶融池を、少なくとも１０００℃／秒の冷却速度で冷却することと、
（ｅ）前記アルミニウム系製品が完成するまで、（ａ）〜（ｄ）の工程を繰り返すことと、を含み、前記アルミニウム系製品が、１種以上のセラミック相を含み、前記アルミニウム系製品が、アルミニウム系マトリックス内に分散されている１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含む、方法。
【請求項２】
前記セラミック金属粒子の前記アルミニウム材料が、２ｘｘｘアルミニウム合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記セラミック金属粒子の前記セラミック材料が、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のうちの少なくとも１種である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記セラミック金属粒子が、前記２ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック相から本質的になる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記セラミック金属粒子が、アルミニウム合金２５１９及びＴｉＢ２から本質的になる、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記セラミック金属粒子が、前記２ｘｘｘアルミニウム合金内での前記セラミック材料の均質な分布を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記アルミニウム系製品が、２ｘｘｘアルミニウム合金マトリックス内での前記セラミック相の均質な分布を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記セラミック金属粒子の前記アルミニウム材料が、８ｘｘｘアルミニウム合金である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記セラミック金属粒子の前記セラミック材料が、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のうちの少なくとも１種である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記セラミック金属粒子が、前記８ｘｘｘアルミニウム合金及び前記セラミック相から本質的になる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記セラミック金属粒子が、（ａ）アルミニウム合金８００９又は８０１９及び（ｂ）ＴｉＢ２から本質的になる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記セラミック金属粒子が、前記８ｘｘｘアルミニウム合金内での前記セラミック材料の均質な分布を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記アルミニウム系製品が、８ｘｘｘアルミニウム合金マトリックス内での前記セラミック相の均質な分布を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記粉末が、前記セラミック金属粒子を含み、（ｉ）金属粒子及び（ｉｉ）セラミック粒子のうちの少なくとも１種を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
アルミニウム系製品を製造する方法であって、
（ａ）金属粉末を床に分散させることであって、該金属粉末が第１の金属粒子及び第２の金属粒子を含み、該第１の金属粒子が金属アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、該第２の金属粒子がセラミックを含む、分散させることと、
（ｂ）前記金属粉末の一部分を、前記金属アルミニウム又は前記アルミニウム合金の液相線温度を超える温度まで、選択的に加熱することと、
（ｃ）溶融池を形成することと、
（ｄ）前記溶融池を、少なくとも１０００℃／秒の冷却速度で冷却することと、
（ｅ）前記アルミニウム系製品が完成するまで、（ａ）〜（ｄ）の工程を繰り返すことと、を含み、前記アルミニウム系製品が、１種以上のセラミック相を含み、前記アルミニウム系製品が、アルミニウム系マトリックス内に分散されている１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含む方法。
【請求項１６】
前記第１の金属粒子が、アルミニウムから本質的になる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の金属粒子が、セラミック粒子、セラミック金属粒子、金属粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記セラミック粒子及び前記セラミック金属粒子の少なくとも１種が、前記第２の金属粒子中に存在する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の金属粒子が、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のセラミック粒子のうちの少なくとも１種を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の金属粒子が、ＴｉＢ２セラミック粒子である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の金属粒子が、アルミニウム合金から本質的になる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の金属粒子が、セラミック粒子、セラミック金属粒子、金属粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記セラミック粒子及び前記セラミック金属粒子のうちの少なくとも１種が、前記第２の金属粒子中に存在する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の金属粒子が、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のセラミック粒子のうちの少なくとも１種を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
アルミニウム合金製品を作製する方法であって、
（ａ）第１の金属粉末を介して、アルミニウム合金体の第１の領域の第１の製造を行うことであって、前記第１の金属粉末がアルミニウムを含み、
（ｉ）前記第１の製造工程が、前記アルミニウム合金製品の前記第１の領域を作製するために、積層造形を使用することを含む、第１の製造を行うことと、
（ｂ）第２の金属粉末を介して、アルミニウム合金体の第２の領域の第２の製造を行うことであって、前記第１の金属粉末が前記第２の金属粉末と異なり、前記第２の金属粉末が、セラミック粒子及びセラミック金属粒子のうちの少なくとも１種を含み、
（ｉ）前記第２の製造工程が、前記アルミニウム合金製品の前記第２の領域を作製するために、積層造形を使用することを含み、
（ｉｉ）前記第２の領域が、前記第１の領域に隣接し、
（ｉｉｉ）前記第２の領域が、１種以上のセラミック相を含み、前記第２の領域が、少なくとも１体積％の前記１種以上のセラミック相を含む、第２の製造を行うことと、を含む方法。
【請求項２４】
前記第１の領域が、金属アルミニウムから本質的になる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の領域が、アルミニウム合金から本質的になる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記１種以上のセラミック相が、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のうちの少なくとも１種を含む、請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
電子ビーム又はプラズマアーク積層造形で使用するためのワイヤであって、
外側チューブ部分と、
前記外側チューブ部分内に含有される多くの粒子と、を備え、
前記外側チューブ部分が、金属アルミニウム又はアルミニウム合金であり、
前記外側チューブ部分内に含有される前記多くの粒子が、セラミック粒子、セラミック金属粒子、金属粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記セラミック粒子及び前記セラミック金属粒子のうちの少なくとも１種が、前記多くの粒子中に存在する、ワイヤ。
【請求項２８】
アルミニウム合金製品を製造するために、電子ビーム又はプラズマアーク積層造形を用いた、請求項２７に記載のワイヤを使用することを含み、前記アルミニウム合金製品が１種以上のセラミック相を含み、前記アルミニウム合金製品が、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む、方法。
【請求項２９】
展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、１種以上のセラミック相を含み、前記展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品が、１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含み、前記展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品が、前記展伸２ｘｘｘアルミニウム合金内での前記少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含む、展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３０】
２ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、１種以上のセラミック相を含み、前記２ｘｘｘアルミニウム合金製品が、１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含み、前記２ｘｘｘアルミニウム合金製品が、前記２ｘｘｘアルミニウム合金内での前記少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含み、前記２ｘｘｘアルミニウム合金製品が、平均サイズ０．１〜５ミクロンを有する細胞状構造を含む、２ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３１】
前記２ｘｘｘアルミニウム合金が２５１９である、請求項２９〜３０のいずれか一項に記載の２ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３２】
前記１種以上のセラミック相がＴｉＢ２を含む、請求項３１に記載の２ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３３】
展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、１種以上のセラミック相を含み、前記展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品が、１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含み、前記展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品が、前記展伸８ｘｘｘアルミニウム合金内での前記少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含む、展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３４】
８ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、１種以上のセラミック相を含み、前記８ｘｘｘアルミニウム合金製品が、１〜３０体積％の前記１種以上のセラミック相を含み、前記８ｘｘｘアルミニウム合金製品が、前記８ｘｘｘアルミニウム合金内での前記少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含み、前記８ｘｘｘアルミニウム合金製品が、０．１〜５ミクロンの平均サイズを有する細胞状構造を含む、８ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３５】
前記２ｘｘｘアルミニウム合金が８００９又は８０１９である、請求項３３又は３４に記載の８ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３６】
前記１種以上のセラミック相がＴｉＢ２を含む、請求項３５に記載の８ｘｘｘアルミニウム合金製品。
【請求項３７】
請求項１〜３６項に記載のアルミニウム製品のいずれかから作製された高温コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
アルミニウム合金製品は、一般に、シェイプ鋳造又は展伸プロセスを介して製造される。シェイプ鋳造は、一般に、溶融したアルミニウム合金を、圧力ダイ、永久鋳型、グリーンサンド及びドライサンド、インベストメント、及び石膏鋳造などを介して、最終形態に鋳造することを含む。展伸材は、一般に、溶融したアルミニウム合金を、インゴット又はビレットに鋳造することによって製造される。インゴット又はビレットは、一般に、更に熱間加工され、時々常温加工され、最終形態に製造される。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は、概して、製品に含まれる高い体積パーセント（例えば、１〜３０体積％）の、少なくとも１種のセラミック相を有する、アルミニウム系製品（例えば、アルミニウム合金製品）に関する。そのようなアルミニウム系製品は、積層造形を介して製造することができる。セラミック相の大きい体積は、改善された特性、例えば高温での改善された剛性及び／又は改善された強度保持率を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】概ね均質な微細構造を有する積層造形製品（１００）の概略断面図である。
【０００４】
【図２】単一の粉末から製造され、アルミニウム合金を含む第１の領域（２００）及びセラミック相を含む第２の領域（３００）を有する、積層造形製品の概略断面図である。
【０００５】
【図３】図３ａ〜図３ｆは、第１の領域（４００）及び第１の領域とは異なる第２の領域（５００）を有する、積層造形製品の概略断面図であって、第１の領域は、金属粉末を介して製造され、第２の領域は、セラミック金属粉末又はセラミック粉末を介して製造される。
【０００６】
【図４】積層造形アルミニウム合金製品に関連して完成され得る、いくつかの可能性のあるプロセス操作を例示するフローチャートである。溶融（２０）、加工（３０）、及び析出（４０）工程が順番に図示されているが、工程は任意の適切な順序で、完成することができる。
【０００７】
【図５ａ】電子ビーム積層造形を使用して、アルミニウム合金体を製造する一実施形態の概略図である。
【０００８】
【図５ｂ】図５ａの電子ビーム実施形態で有用なワイヤの一実施形態であって、外側チューブ部分及び外側チューブ部分内に含有されている、多くの粒子を有するワイヤを図示する。
【０００９】
【図６】図６ａ及び図６ｂは、金属粒子内に封じ込められたＴｉＢ２粒子を表示する、実施例１の噴霧粉末のＳＥＭ写真であって、ＴｉＢ２は、金属粒子のＡＡ２５１９マトリックス内で均質に分布している。
【００１０】
【図７ａ】図７ａは、実施例１の完成状態ＡＭコンポーネントの光学金属組織学を、ＸＹ平面で図示する。
【図７ｂ】図７ｂは、実施例１の完成状態ＡＭコンポーネントの光学金属組織学を、ＹＺ平面で図示する。
【図７ｃ】図７ｃは、実施例１の完成状態ＡＭコンポーネントの光学金属組織学を、ＸＺ平面で図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上で述べたように、本開示は、概して、製品に含まれる高い体積パーセント（例えば、１〜３０体積％）の、少なくとも１種のセラミック相を有する、アルミニウム系製品（例えば、アルミニウム合金製品）に関する。そのようなアルミニウム系製品は、積層造形を介して製造することができる。セラミック相の大きい体積は、改善された特性、例えば高温での改善された剛性及び／又は改善された強度保持率を促進することができる。
【００１２】
新規アルミニウム合金製品は、一般に、形成される特定のアルミニウム材料（金属アルミニウム又はアルミニウム合金）の液相線温度を超える温度まで、粉末を選択的に加熱することと、それにより、溶融池を形成することと、続いて溶融池を急速に凝固させることと、を促進する方法を介して製造される。急速の凝固は、アルミニウムの固溶体中に、各種の合金化元素を維持することを促進する。一実施形態では、新規アルミニウム合金製品が、積層造形技術を介して製造される。
【００１３】
本明細書使用される場合、「積層造形」とは、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｌｙ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ」という表題で、ＡＳＴＭ  Ｆ２７９２−１２ａに定義されており、「除去加工方法とは対照的に、三次元原型データからオブジェクトを、通常１層ずつ作製するために材料を接合するプロセス」を意味する。本明細書に記載されるアルミニウム合金製品は、このＡＳＴＭ標準に記載されている任意の適切な積層造形技術、例えば、バインダージェッティング、指向性エネルギー堆積、材料押出成形、材料ジェッティング、粉末床溶融結合、又はシートラミネーション、を介して造形される。一実施形態では、積層造形プロセスは、１種以上の粉末の連続する層を堆積させることと、次いで粉末を選択的に溶融及び／又は焼結させることと、を含み、アルミニウム合金製品を１層ずつ創造する。一実施形態では、積層造形プロセスは、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）、及び電子ビーム溶融（ＥＢＭ）などのうちの１種以上を使用する。一実施形態では、積層造形プロセスは、ＥＯＳ  ＧｍｂＨ  （Ｒｏｂｅｒｔ−Ｓｔｉｒｌｉｎｇ−Ｒｉｎｇ  １，８２１５２  Ｋｒａｉｌｌｉｎｇ／ミュンヘン、ドイツ）から入手可能なＥＯＳＩＮＴ  Ｍ  ２８０直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）積層造形システム又は類似システムを使用する。積層造形技術は、特定のアルミニウム合金の液相線温度を超える温度まで、粉末を選択的に加熱することと、それにより、融池を形成することと、続いて溶融池を急速に凝固させることと、を促進させることができる。
【００１４】
一実施形態では、方法は、（ａ）粉末を床に分散させることと、（ｂ）形成される特定のアルミニウム合金の液相線温度を超える温度まで、粉末の一部を選択的に加熱する（例えば、レーザーを介して）ことと、（ｃ）溶融池を形成することと、（ｄ）溶融池を、少なくとも１０００℃／秒の冷却速度で冷却することと、を含む。一実施形態では、冷却速度が少なくとも１０，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度が少なくとも１００，０００℃／秒である。別の実施形態では、冷却速度が少なくとも１，０００，０００℃／秒である。工程（ａ）〜（ｄ）は、アルミニウム合金製品が完成するまで、必要に応じて、繰り返すことができる。
【００１５】
制作技術及びプロセス中に使用される粉体に起因して、アルニウム合金製品は、理論上の１００％密度に近接する密度を実現することができる。一実施形態では、最終のアルミニウム合金製品は、製品の理論上の密度の９８％以内の密度を実現する。別の実施形態では、最終のアルミニウム合金製品は、製品の理論上の密度の９８．５％以内の密度を実現する。更に別の実施形態では、最終のアルミニウム合金製品は、製品の理論上の密度の９９．０％以内の密度を実現する。別の実施形態では、最終のアルミニウム合金製品は、製品の理論上の密度の９９．５％以内の密度を実現する。更に別の実施形態では、最終のアルミニウム合金製品は、製品の理論上の密度の９９．７％以内の密度を実現する。
【００１６】
本明細書で使用される場合、「粉末」とは、積層造形を介して、アルミニウム合金製品を製造するのに適した粒子を含む材料を意味する。一実施形態では、粉末は、金属粒子を含む。一実施形態では、粉末は、セラミック粒子を含む。一実施形態では、粉末は、セラミック粒子及び金属粒子を含む。一実施形態では、粉末は、セラミック金属粒子、任意で別個のセラミック粒子及び／又は金属粒子を含む。これらの実施形態の任意のものでは、粉末は、下記に定義した他の粒子を任意で含むことができる。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「セラミック」とは、下記の化合物ＴｉＢ２、ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＢＣ、ＢＮ、及びＳｉ３Ｎ４のうちの少なくとも１種を含む材料を意味する。本明細書で使用される場合、「セラミック粒子」とは、セラミックから本質的になる粒子である。
【００１８】
本明細書で使用される場合、「金属粒子」とは、上記に定義したセラミック粒子ではなく、少なくとも１種の金属を有する任意の粒子を意味する。一実施形態では、金属粒子は、金属アルミニウムから本質的になる。他の実施形態では、金属粒子は、アルミニウム合金から本質的になる。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「金属アルミニウム」とは、少なくとも９９．００重量％のＡｌを含む材料を意味する。金属アルミニウム材料の例としては、参照により本明細書に完全に組み込まれている、Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの文書「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ」（２００９）（別名、「Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ」）によって定義されている、１ｘｘｘアルミニウム組成物が含まれ、参照により本明細書に完全に組み込まれている、Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの文書「Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ」（２００９）（別名、「ｔｈｅ  Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓ」）によって定義されている、１ｘｘアルミニウム鋳造用及びインゴット用組成物が含まれる。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「アルミニウム合金」とは、優位を占める元素としてのアルミニウム、及びアルミニウムとの固溶体中の少なくとも１種の他の元素を有する合金を意味する。アルミニウム合金の例としては、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓによって定義されている、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、及び８ｘｘｘアルミニウム合金が含まれ、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓによって定義されている、２ｘｘ、３ｘｘ、４ｘｘ、５ｘｘ、７ｘｘ、８ｘｘ、及び９ｘｘアルミニウム鋳造用及びインゴット用合金が含まれる。
【００２１】
一実施形態では、金属粒子は、１ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。本明細書で使用される場合、「１ｘｘｘアルミニウム合金」とは、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓによって定義されている、少なくとも９９．００重量％のＡｌを含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。「１ｘｘｘアルミニウム合金」組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの１ｘｘ合金組成物を含む。「１ｘｘｘアルミニウム合金」という用語は、高純度アルミニウム製品（例えば、９９．９９％Ａｌ製品）を含む。本明細書で使用される場合、「１ｘｘｘアルミニウム合金」という用語は、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、１ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される１ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２２】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、２ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。２ｘｘｘアルミニウム合金は、優位を占める合金成分として、アルミニウムを除けば、銅（Ｃｕ）を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。２ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの２ｘｘ合金組成物を含む。本明細書で使用される場合、「２ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される２ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２３】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、３ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。３ｘｘｘアルミニウム合金は、優位を占める合金成分として、アルミニウムを除けば、マンガン（Ｍｎ）を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。本明細書で使用される場合、「３ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される３ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２４】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、４ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。４ｘｘｘアルミニウム合金は、優位を占める合金成分として、アルミニウムを除けば、シリコン（Ｓｉ）を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。４ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの３ｘｘ合金組成物及び４ｘｘ合金組成物を含む。本明細書で使用される場合、「４ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される４ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２５】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、５ｘｘｘアルミニウム合金と一致する組成物からなる。５ｘｘｘアルミニウム合金は、優位を占める合金成分として、アルミニウムを除けば、マグネシウム（Ｍｇ）を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。５ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの５ｘｘ合金組成物を含む。本明細書で使用される場合、「５ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される５ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２６】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、６ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。６ｘｘｘアルミニウム合金は、シリコン及びマグネシウムの両方を含み、Ｍｇ２Ｓｉ析出物を形成するのに十分な量を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。本明細書で使用される場合、「６ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される６ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２７】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、７ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。７ｘｘｘアルミニウム合金は、優位を占める合金成分として、アルミニウムを除けば、亜鉛（Ｚｎ）を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。７ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの７ｘｘ合金組成物を含む。本明細書で使用される場合、「７ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される７ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２８】
一実施形態では、金属粒子は、Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓ中に定義されている、８ｘｘｘアルミニウム合金の範囲に入る組成物からなる。８ｘｘｘアルミニウム合金は、１ｘｘｘ〜７ｘｘｘアルミニウム合金ではない、任意のアルミニウム合金である。８ｘｘｘアルミニウム合金の例としては、優位を占める合金成分として、アルミニウム以外では、鉄又はリチウムを有する合金を含むアルミニウム合金であって、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。８ｘｘｘアルミニウム合金組成物は、Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓの８ｘｘ合金組成物及び９ｘｘ合金組成物を含む。Ｐｉｎｋ  Ｓｈｅｅｔｓで参照される、ＡＮＳＩ  Ｈ３５．１（２００９）で述べたように、９ｘｘ合金組成物は、主な合金元素としての、銅、シリコン、マグネシウム、亜鉛、及びスズ以外の「他の元素」とのアルミニウム合金である。本明細書で使用される場合、「８ｘｘｘアルミニウム合金」という用語もまた、組成物のみを意味し、どのような関連プロセスも意味しない。すなわち、本明細書で使用される場合、８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、本明細書に記載される８ｘｘｘアルミニウム合金組成物／製品と見なされる展伸製品である必要はない。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「セラミック金属粒子」とは、少なくとも１種のセラミック相及び少なくとも１種の金属相を有する粒子を意味する。本明細書で使用される場合、「セラミック相」とは、セラミックから本質的になる相である。本明細書で使用される場合、「金属相」とは、少なくとも１種の金属から本質的になる相を意味し、金属は、金属又は合金形態であってもよい。例えば、セラミック金属粒子は、ＴｉＢ２相及びアルミニウム相（例えば、金属アルミニウム、アルミニウム合金）の両方を含むことができる。多様な金属及び／又は多様なセラミックが、多様なセラミック相及び／又は金属相を製造するために、セラミック金属粒子に含まれていてもよい。
【００３０】
本明細書で使用される場合、「他の粒子」とは、セラミック粒子、金属粒子、又はセラミック金属粒子ではない任意の粒子を意味する。「他の粒子」の例としては、炭素系高分子粒子（例えば、短又は長鎖炭化水素（分岐又は直鎖））、カーボンナノチューブ粒子、及びグラフェン粒子などが含まれる。
【００３１】
上で述べたように、積層造形は、アルミニウム合金製品を１層ずつ創造するために使用することができる。一実施形態では、粉末床は、アルミニウム合金製品（例えば、要求に合ったアルミニウム合金製品）を創造するために使用される。本明細書で使用される場合、「粉末床」とは、粉末を含む床意味する。積層造形中、異なる組成物の粒子は溶融（例えば、急速な溶融）、次いで凝固（例えば、均質な混合がない場合）することができる。したがって、均質又は不均質な微細構造を有する、従来のシェイプ鋳造又は展伸材の製造方法を介して実現できない、アルミニウム合金製品を製造することができる。
【００３２】
一実施形態では、同じ一般的な粉末が、アルミニウム合金製品を製造するために、積層造形プロセスを通じて使用される。例えば、ここで図１を参照すると、要求に合ったアルミニウム合金最終製品（１００）は、積層造形プロセス中、一般に、同じ粉末を使用して製造された、１つの領域を含むことができる。一具体例として、ここで図２に関して、単一の粉末は、セラミック粒子（例えばＴｉＢ２粒子）及び（ｂ）金属粒子（例えば、アルミニウム合金粒子）のブレンドを含むことができる。別の具体例として、単一の粉末は、セラミック金属粒子（例えば、ＴｉＢ２アルミニウム合金粒子）を含むことができる。単一の粉末又は単一の粉末ブレンドは、大量の第１の領域（２００）及び少量の第２の領域（３００）を有するアルミニウム合金製品を製造するために使用することができる。例えば、第１の領域（２００）は、アルミニウム合金領域（例えば、金属粒子に起因）を含むことができ、第２の領域（３００）は、セラミック領域（例えば、セラミック粒子に起因）を含むことができる。製品は、例えば、セラミック領域（３００）に起因して、高い剛性及び／又は高い強度を実現することができる。セラミック金属粒子を含む単一の粉末を使用することで、同様の結果を実現することができる。別の実施形態では、単一の粉末は、アルミニウム材料内（例えば、金属アルミニウム又はアルミニウム合金内）に分散したセラミック材料を有するセラミック金属粒子であってもよい。第１の領域（２００）は、金属アルミニウム領域又はアルミニウム合金領域（例えば、セラミック金属粒子の金属アルミニウム又はアルミニウム合金に起因）を含むことができ、第２の領域（３００）は、セラミック領域（例えば、セラミック金属粒子のセラミック材料に起因）を含むことができる。一実施形態では、アルミニウム合金製品は、金属アルミニウムマトリックス又はアルミニウム合金マトリクス内に、セラミック相の均質な分布を含む。その際、少なくともいくつかのセラミック金属粒子は、セラミック金属粒子のアルミニウム材料内に、セラミック材料の均質な分布を含むことができる。
【００３３】
別の実施形態では、異なる粉末床タイプは、アルミニウム合金製品を製造するために使用することができる。例えば、第１の粉末床は、第１の粉末を含むことができ、第２の粉末床は、第１の粉末とは異なる第２の粉末を含むことができる。第１の粉末床は、アルミニウム合金製品の第１層又は部分を製造するために使用することができ、第２の粉末床は、アルミニウム合金製品の第２層又は部分を製造するために使用することができる。例えば、ここで図３ａ−３ｆに関して、第１の領域（４００）及び第２の領域（５００）が存在することができる。第１の領域（４００）を製造するために、第１の粉末床を使用することができ、第１の粉末床は、金属粒子から本質的になる第１の粒子を含むことができる。第２の領域（５００）を製造するために、第２の粉末床は、金属粒子及びセラミック粒子又はセラミック金属粒子のブレンドの第２の粉末を含むことができる。第３の別個の領域、第４の別個の領域などは、追加の粉末及び層を使用して製造することができる。したがって、積層造形プロセス中、粉末の全体にわたる組成物及び／又は物理的特性は、事前に選択することができ、要求に合った領域を有する要求に合ったアルミニウム合金製品をもたらす。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「粒子」とは、粉末床の粉末に使用するために適したサイズを有する物質の微細な断片を意味する（例えば、５〜１００ミクロンのサイズ）。粉末は、例えば、ガス噴霧法を介して製造することができる。例えば、セラミック金属粒子は、セラミック金属インゴットを鋳造し、その後にセラミック金属インゴット用の材料をセラミック金属粒子に噴霧することによって製造することができる。本明細書で使用される場合、「セラミック金属インゴット」とは、少なくとも１種の金属相及び少なくとも１種のセラミック相を有するインゴットであって、少なくとも１種のセラミック相は、セラミック金属インゴットの１〜３０体積％を占める。セラミック金属インゴットは、その後に金属相を液化するために加熱され、それにより液体金属と固体セラミックの混合物を創造することができる。この混合物は、均質状態が維持され（例えば、撹拌によって）、次いでセラミック金属粒子を製造するため噴霧する。金属粒子は、同様に製造することができる。セラミック粒子及び／又は他の粒子は、当業者に知られている、炭素熱還元、化学蒸着、又は、及び他の熱化学製造プロセスによって製造することができる。
【００３５】
一実施形態では、粉末は、使用する製造装置のタイプに応じて、１０ミクロン〜１０５ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、９５ミクロン以下の体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、８５ミクロン以下の体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、７５ミクロン以下の体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、少なくとも１５ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、少なくとも２０ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、少なくとも２５ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、少なくとも３０ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、２０〜６０ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。一実施形態では、粉末は、３０〜５０ミクロンの体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）を実現する。
【００３６】
上で述べたように、アルミニウム合金製品は、一般に、１〜３０体積％のセラミック相を含む。一実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１〜２５体積％を占める。別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１〜２０体積％を占める。更に別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１〜１５体積％を占める。別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１〜１０体積％を占める。更に別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の５〜１０体積％を占める。更に別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１．５〜５．０体積％を占める。別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１．５〜４．０体積％を占める。更に別の実施形態では、セラミック相は、アルミニウム合金製品の１．５〜３．０体積％を占める。
【００３７】
一態様では、アルミニウム合金は、２ｘｘｘアルミニウム合金であって、アルミニウム合金製品は１〜３０体積％のセラミック相を含む２ｘｘｘアルミニウム合金製品である。一実施形態では、２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金として２５１９、２０４０、２２１９、２６１８、２０２４、２１２４、２２２４、２３２４、２５２４、２６２４、２７２４、２０９９、２１９９、２０５５、２０６０、２０７０、２１９８、２１９６、２０５０、２０２７、２０２６、２０２９、及び２０１４（Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓによって定義されている）を含み、１〜３０体積％のセラミック相を含み、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。
【００３８】
一アプローチでは、アルミニウム合金製品は、１〜３０体積％のセラミック相（例えば、１．５〜５．０体積％）を含む、２５１９アルミニウム合金製品であって、セラミック相は、ＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物から本質的になり、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに示されるように、ＡＡ２５１９は、５．３〜６．４重量％の銅、０．１０〜０．５０重量％のマンガン、０．０５〜０．４０重量％のマグネシウム、０．０２〜０．１０重量％のチタン、０．０５〜０．１５重量％のバナジウム、０．１０〜０．２５重量％のジルコニウム、０．２５重量％以下の不純物としてのケイ素、０．３０重量％以下の不純物としての鉄を含み、ケイ素と鉄の和は０．４０重量％以下であって、不純物としての亜鉛は０．１０重量％以下であって、残部はアルミニウムと他の不可避の不純物である。１〜３０体積％のセラミック相を有するアルミニウム合金２５１９製品は、高温用途（例えば、熱安定性に起因）に有用である場合がある。一実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１〜２５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１〜２０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１〜１５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１〜１０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１．５〜５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１．５〜４体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、１．５〜３体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、２５１９アルミニウム合金製品は、５〜１０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。
【００３９】
一態様では、アルミニウム合金は、８ｘｘｘアルミニウム合金であって、アルミニウム合金製品は１〜３０体積％のセラミック相を含む８ｘｘｘアルミニウム合金製品である。一アプローチでは、８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金として８００９又は８０１９（Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓによって定義されている）であって、１〜３０体積％（例えば、１．５〜５．０体積％）のセラミック相を含み、標準的な積層造形プロセスに起因して、場合によって許容レベルの酸素（例えば、約０．０１〜０．２０重量％酸素）を含む。Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに示されるように、ＡＡ８００９は、８．４〜８．９重量％の鉄、１．７〜１．９重量％のケイ素、１．１〜１．５重量％のバナジウム、０．１０重量％以下のチタン、０．１０重量％以下の不純物としてのマンガン、０．１０重量％以下の不純物としてのクロム、０．２５重量％以下の不純物としての亜鉛、０．３０重量％以下の不純物としての酸素を含み、残部はアルミニウムと他の不可避の不純物である。Ｔｅａｌ  Ｓｈｅｅｔｓに示されるように、ＡＡ８０１９は、７．３〜９．３重量％の鉄、３．５〜４．５重量％のセリウム、０．０５〜０．５０重量％の酸素、０．０５重量％以下のチタン、０．２０重量％以下の不純物としてのケイ素、０．０５重量％以下の不純物としてのマンガン、０．０５重量％以下の不純物としての亜鉛を含み、残部はアルミニウムと他の不可避の不純物である。１〜３０体積％のセラミック相を有するアルミニウム合金８００９又は８０１９製品は、高温用途（例えば、熱安定性に起因）に有用である場合がある。一実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１〜２５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１〜２０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１〜１５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１〜１０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１．５〜５体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１．５〜４体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、１．５〜３体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。更に別の実施形態では、８００９又は８０１９アルミニウム合金製品は、５〜１０体積％のＴｉＢ２、ＴｉＣ、又はそれらの混合物を含む。
【００４０】
ここで図４を参照すると、積層造形製品は、任意の適切な溶融（２０）、加工（３０）、及び／又は析出硬化工程（４０）に供すことができる。使用した場合、溶融（２０）及び／又は加工（３０）工程は、積層造形体の中間形態で実施することができ、及び／又は積層造形体の最終形態で実施することができる。使用した場合、析出硬化工程（４０）は、一般に、積層造形体の最終形態に対して実施される。
【００４１】
引き続き図４に関して、方法は、１つ以上の溶融工程（２０）を含み、中間製品形態及び／又は最終製品形態は、製品のソルバス温度より上、しかし材料の固相線温度より下で加熱される。それにより、少なくともいくつかの未溶融粒子が溶融する。溶融工程（２０）は、適用可能な粒子を溶融するのに十分な時間、材料を均熱することを含むことができる。一実施形態では、溶融工程（２０）は、均質化工程と見なすことができる。均熱後、材料は、その後の加工のため、室温まで冷却することがある。あるいは、均熱後、材料は、加工工程（３０）を介して、直ちに熱間加工することができる。
【００４２】
使用した場合、加工工程（３０）は、一般に、中間製品形態の熱間加工及び／又は冷間加工を含む。熱間加工及び／又は冷間加工は、例えば、材料の圧延、押出成形又は鍛造を含むことができる。加工（３０）は、任意の溶融工程（２０）の前後に実施する。例えば、溶融工程（２０）が終了した後に、材料を室温まで冷却させてもよく、次いで熱間加工のために適切な温度まで再加熱してもよい。あるいは、材料をおよそ周囲温度で冷間加工することができる。いくつかの実施形態では、材料は、熱間加工し、周辺まで冷却し、次いで冷間加工することができる。更に他の実施形態では、熱間加工は、溶融工程（２０）の均熱後に始めることができ、その結果熱間加工のために、製品を再加熱する必要はなくなる。
【００４３】
加工工程（３０）は、第２相粒子の析出をもたらす。その際、必要に応じて、加工後の溶融工程（２０）をいくらでも利用することができ、加工工程（３０）に起因して形成する可能性がある、未溶融第２相粒子のうちの少なくとも一部を溶融する。
【００４４】
任意の適切な溶融（２０）及び加工（３０）工程の後、最終製品形態が析出硬化（４０）する場合がある。析出硬化（４０）は、加工に起因して析出した、少なくともいくつかの粒子を溶融するのに十分な時間、最終製品形態をソルバス温度より上で加熱することと、次いで最終製品形態を急速に冷却することと、を含む。析出硬化（４０）は、製品を、析出（例えば、析出の強化）を形成するのに十分な時間、目標温度に供することと、次いで製品を周囲温度まで冷却することと、を含み、それにより内部に所望の析出を有する最終のエージングされた製品を実現する。理解されるように、少なくともいくつかの製品の加工（３０）は、析出（４０）工程後に完成することができる。一実施形態では、最終のエージングされた製品は、≧０．５体積％の所望の析出（例えば、析出の強化）及び≦０．５体積％の粗大な第２相粒子を含有する。
【００４５】
製造後又は製造中、積層造形製品は、変形することができる（例えば、１つ以上の圧延、押出成形、鍛造、伸ばし、圧縮によって）。最終変形製品は、例えば、最終変形アルミニウム合金製品の要求に合った領域及び熱機械処理に起因して、改善された特性を実現することができる。したがって、いくつかの実施形態では、最終製品は、展伸アルミニウム合金製品であって、「展伸」という用語は、積層造形製品の加工（熱間及び／又は冷間加工）を意味し、加工は、積層造形製品の中間及び／又は最終形態に対して実施する。他のアプローチでは、最終製品は、非展伸製品であり、すなわち、積層造形プロセス中又はプロセス後加工しない。これらの非展伸製品の実施形態では、任意の適切な数の溶融（２０）及び析出工程（４０）を、なお利用することができる。例えば、内部に１〜３０体積％のセラミック相を有する２ｘｘｘアルミニウム合金製品（例えば、２５１９＋１〜３０体積％のＴｉＢ２）は、積層造形することができ、次いで非展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品の時効硬化を促進するために、適切な溶融（２０）及び／又は析出工程（４０）に供する場合がある。
【００４６】
一実施形態では、最終製品は、金属アルミニウム合金製品であって、金属アルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、金属アルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸金属アルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセスの完成後、加工されていない）であって、非展伸金属アルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸金属アルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸金属アルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセスの完成後、加工されている）であって、展伸金属アルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸アルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、金属アルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、金属アルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、金属アルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００４７】
一実施形態では、最終製品は、２ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸２ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、２ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、２ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、２ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００４８】
一実施形態では、最終製品は、３ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸３ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、３ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、３ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、３ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００４９】
一実施形態では、最終製品は、４ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸４ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、４ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、４ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、４ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００５０】
一実施形態では、最終製品は、５ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸５ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、５ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、５ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、５ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００５１】
一実施形態では、最終製品は、６ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸６ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、６ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、６ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、６ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００５２】
一実施形態では、最終製品は、７ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸７ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、７ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、７ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、７ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００５３】
一実施形態では、最終製品は、８ｘｘｘアルミニウム合金製品であって、８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。一実施形態では、最終製品は、非展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中又は完成後、加工をしていない）であって、非展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、非展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。別の実施形態では、最終製品は、展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品（すなわち、積層造形プロセス中及び／又は完成後、加工をしている）であって、展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１種以上のセラミック相を含み、展伸８ｘｘｘアルミニウム合金製品は、１〜３０体積％の１種以上のセラミック相を含む。いくつかの実施形態では、８ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、８ｘｘｘアルミニウム合金（例えば、図１に示すように）内に、少なくとも１種以上のセラミック相の均質な分布を含むことができる。他の実施形態では、８ｘｘｘアルミニウム合金製品（展伸又は非展伸）は、不均一性の要求に合った領域（例えば、図２及び図３ａ〜３ｆで示されるように）を含むことができる。
【００５４】
いくつかの実施形態では、積層造形製品は、微細細胞状組織を含む（例えば、完成状態において、「完成状態」とは、造形プロセスの積層造形部分の完成を意味する）。微細細胞状組織とは、ＡＳＴＭ標準Ｅ１１２−１３に、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｇｒａｉｎ  Ｓｉｚｅ」という表題で記載されている、線形切断法によって測定される、０．１〜５ミクロンの平均サイズを有する細胞状組織（例えば、一次樹枝状結晶）である。一実施形態では、細胞状組織の任意の部分の最大サイズは、線形切断法によって測定される、５０ミクロンである。この微細細胞状組織は、上記の金属アルミニウム又は２ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金のうちの任意のものを使用した場合に実現することができる。
【００５５】
１つのアプローチでは、電子ビーム（ＥＢ）又はプラズマアーク技術を利用して、積層造形されたアルミニウム合金体の少なくとも一部を製造する。電子ビーム技術は、レーザーでの積層造形技術を介して簡易に製造されるものより大きい部品の製造を促進し得る。例えば、ここで図５ａに関して、一実施形態では、方法は、小さい直径のワイヤ（Ｗ）（例えば、チューブが≦２．５４ｍｍの直径）を電子ビームガン（Ｇ）のワイヤフィーダー部分に供給することを含む。ワイヤ（Ｗ）は、上記の組成物であってもよい、但しそれは引っ張ることが可能な組成物である（例えば、米国特許第５，２８６，５７７号のプロセス条件によって製造される場合）、又はワイヤは、例えば、粉末コンフォーム押出成形を介して製造される（例えば、米国特許第５，２８４，４２８号に従って）。電子ビーム（ＥＢ）は、ワイヤ又はチューブを、場合によって、形成されるアルミニウム合金の液相線点を超えて加熱し、続いて、析出物（ＤＭ）を形成するために、溶融池を急速に凝固させる。
【００５６】
一実施形態では、ここで図５ｂを参照すると、ワイヤ（２５）は、粉末入りワイヤ（ＰＣＷ）で、ワイヤのチューブ部分は、内部に、例えば、上記の粒子の任意のもの（セラミック粒子、セラミック金属粒子、金属粒子、その他の粒子、及びそれらの組み合わせ）としての多くの粒子を含有し、チューブそれ自体は、アルミニウム又はアルミニウム合金（例えば、適切な１ｘｘｘ〜８ｘｘｘアルミニウム合金）を含むことができる。チューブ内の多くの粒子の組成物は、適切な最終組成物を実現するために、チューブ内のアルミニウムの量を占めるために適合することができる。チューブ内の多くの粒子は、アルミニウム系製品内の１〜３０体積％のセラミック相の生成を促進するために、一般に、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせを含む。
【００５７】
一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、金属アルミニウム、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００５８】
一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、２ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００５９】
一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、３ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６０】
一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、４ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６１】
一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、５ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６２】
一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、６ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６３】
一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、７ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６４】
一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子、セラミック粒子、金属粒子、他の粒子、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、図５ｂに示されるような、チューブ内に保持されている粒子であって、少なくともいくつかのセラミック粒子、セラミック金属粒子、及びそれらの組み合わせが存在する。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金及びセラミック金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及びセラミック金属粒子の両方を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。一実施形態では、チューブは、８ｘｘｘアルミニウム合金、並びにセラミック粒子、セラミック金属粒子及び金属粒子を含む粒子である。
【００６５】
本明細書に記載する新規アルミニウム製品は、様々な製品用途において使用することができる。一実施形態では、新規アルミニウム製品は、航空宇宙又は自動車など、高温用途において利用される。一実施形態では、新規アルミニウム合金体は、航空宇宙機におけるエンジンコンポーネントとして利用される（例えば、エンジン内に組み込まれる圧縮機ブレードなどのブレードの形態として）。別の実施形態では、新規アルミニウム合金体は、航空宇宙機のエンジン用熱交換器として使用される。エンジンコンポーネント／熱交換器を含む航空宇宙機は、その後に稼働させてよい。一実施形態では、新規アルミニウム合金体は、自動車エンジンコンポーネントである。エンジンコンポーネントを含む自動車両は、その後に稼働させてよい。例えば、新規アルミニウム製品は、ターボチャージャーコンポーネントとして使用することができ（例えば、ターボチャージャーから戻るエンジン排気ガスを再利用することに起因して、高温が実現され得るターボチャージャーの圧縮機ホイール）、ターボチャージャーコンポーネントを含む自動車両を稼働することができる。別の実施形態では、アルミニウム製品は地上をベースとした（静止した）電力発電用のタービンにおけるブレードとして使用することができる、またアルミニウム製品を含む地上をベースとしたタービンを稼働させて、電力発電を促進することができる。
【００６６】
＜実施例１−ＴｉＢ２の均質な分布を有するアルミニウム合金２５１９の製造＞
３重量パーセントのチタン及び１重量パーセントのホウ素の添加より前に、溶融物を所望の展伸合金ＡＡ２５１９組成物に合金化し、金属マトリックス組成物（ＭＭＣ）インゴットを製造した。次いで、インゴットを、不活性ガス噴霧プロセス内で、原料として使用し、ＡＡ２５１９＋ＴｉＢ２材料のＭＭＣ粒子を製造した。インゴット及び噴霧粉末の組成物を、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を介して測定した。その結果を下記の表１に示す。
【表１】
2018512507.tif 000003
【００６７】
噴霧粉末の微細構造を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して観察した。ベークライトにおける取り付け粉末粒子により調製された試料をＳＥＭで実行し、次いで研磨媒体の組み合わせを使用して研削及び研磨した。図６（ａ）及び６（ｂ）に示されるように、それぞれの単一の粉末粒子が、アルミニウムマトリックス及びセラミック強化相の両方からなっていることを示した、粉末粒子の断面をＳＥＭで実行した。
【００６８】
粉末をふるいにかけて、積層造形プロセス内での使用のために所望の粒子サイズ分布を製造した。粉末の体積加重粒子サイズ分布の中央値（Ｄ５０）は４８．８１ミクロンであった。いくつかの積層造形製品を、ＥＯＳ  Ｍ２８０装置を使用し、ふるいをかけた粉末から調整した。完成状態のコンポーネントのバルク密度を、アルキメデス密度法を介して測定し、一般に、合金の理論密度を≧９８％と決定した。完成状態のコンポーネントのベークライトへの取り付けによって、完成状態のコンポーネント上で、光学金属組織学（ＯＭ）を実行し、次いで研磨媒体の組み合わせを使用して研削及び研磨した。図７ａ〜７ｃは、結果、及びルキメデス密度計算を確認する、完成状態のコンポーネント内で＜２％の残留空隙率を示した、研磨された試料上で実行した画像解析を示す。
【００６９】
完成状態のコンポーネント上のＳＥＭ分析は、２５１９合金マトリックス内で、均質に分布した（分離していない）ＴｉＢ２粒子の存在を示した。画像解析は、完成状態のコンポーネント内での、ＴｉＢ２相の体積領域部分が、約１．６体積％であったことを示した。
【００７０】
本開示で記載された新規技術の各種の実施形態が詳細に記載されてきたが、これらの実施形態の改変及び改造を当業者が考案することとなることは明らかである。しかしながら、そのような改変及び改造は、本開示の技術の趣旨及び範囲内にあることを明確に理解されたい。
【図１】
2018512507.tif 000004
【図２】
2018512507.tif 000005
【図３】
2018512507.tif 000006
【図４】
2018512507.tif 000007
【図５ａ】
2018512507.tif 000008
【図５ｂ】
2018512507.tif 000009
【図６】
2018512507.tif 000010
【図７ａ】
2018512507.tif 000011
【図７ｂ】
2018512507.tif 000012
【図７ｃ】
2018512507.tif 000013
【国際調査報告】
2018512507.tif 000014
2018512507.tif 000015