(57)【要約】  チタン材料及びベータ共析安定剤を含む、付加製造に使用するためのチタン合金が開示される。ベータ共析安定剤は、付加製造プロセス中にチタン合金が溶融又は焼結されると、等軸結晶構造を生成するのに有効な量で存在し得る。付加製造プロセスを介して物体を形成する方法、並びに付加製造に使用するためのチタン合金を形成する方法も提供される。【選択図】  図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造に使用するためのチタン合金であって、チタン材料及びベータ共析安定剤を含み、
前記ベータ共析安定剤が、付加製造プロセス中に前記チタン合金が溶融又は焼結されると等軸結晶構造を生成するのに有効な量で存在する、チタン合金。
【請求項２】
前記チタン合金が、約２５０マイクロメートル未満の平均粒径を有する粒子の集団の形態にある、請求項１に記載の合金。
【請求項３】
前記チタン合金が、２５マイクロメートル〜１５０マイクロメートル、又は５０マイクロメートル〜１５０マイクロメートルなど、５マイクロメートル〜２００マイクロメートルの平均粒径を有する粒子の集団の形態にある、請求項２に記載の合金。
【請求項４】
前記ベータ共析安定剤が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項１〜３のいずれかに記載の合金。
【請求項５】
前記ベータ共析安定剤が、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％超〜１５重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて２重量％〜２０重量％の量で存在する、請求項１〜４のいずれかに記載の合金。
【請求項６】
前記ベータ共析安定剤が、Ｆｅを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の合金。
【請求項７】
前記Ｆｅが、前記チタン合金の総重量に基づいて４重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％〜１５重量％の量で存在する、請求項６に記載の合金。
【請求項８】
前記ベータ共析安定剤が、Ｃｕを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の合金。
【請求項９】
前記Ｃｕが、前記チタン合金の総重量に基づいて４重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて３．５重量％〜１０重量％の量で存在する、請求項８に記載の合金。
【請求項１０】
前記ベータ共析安定剤が、Ｎｉを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の合金。
【請求項１１】
前記Ｎｉが、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて２重量％〜１２重量％の量で存在する、請求項１０に記載の合金。
【請求項１２】
前記チタン材料が、前記チタン材料の総重量に基づいて、少なくとも７５重量％のチタンを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の合金。
【請求項１３】
前記チタン材料が、商業的に純粋なチタンである、請求項１〜１２のいずれかに記載の合金。
【請求項１４】
前記チタン材料が、市販のチタン合金である、請求項１〜１２のいずれかに記載の合金。
【請求項１５】
前記市販のチタン合金が、Ｔｉ６４（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、Ｔｉ１８（Ｔｉ−５．５Ａｌ−５Ｍｏ−５Ｖ−２．３Ｃｒ−０．８Ｆｅ）、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項１４に記載の合金。
【請求項１６】
付加製造プロセス中に前記チタン合金を溶融又は焼結して構築物を生成すると、前記構築物が、１．５〜２．２５など、２．５未満の平均結晶アスペクト比を呈する、請求項１〜１５のいずれかに記載の合金。
【請求項１７】
付加製造プロセス中に前記チタン合金を溶融又は焼結して、結晶を有する構築物を生成すると、及び前記結晶のうちの少なくとも８５％が、３：１未満のアスペクト比を有する、請求項１〜１６のいずれかに記載の合金。
【請求項１８】
付加製造に使用するためのチタン合金を形成する方法であって、チタン材料をベータ共析安定剤と組み合わせて前記チタン合金を形成することを含み、
前記ベータ共析安定剤が、付加製造プロセス中に前記チタン合金が溶融又は焼結されると等軸結晶構造を生成するのに有効な量で付加される、方法。
【請求項１９】
前記方法が、前記チタン合金を微細化して粒子の集団を形成することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
粒子の前記集団が、約２５０マイクロメートル未満の平均粒径を有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
粒子の前記集団が、２５マイクロメートル〜１５０マイクロメートル、又は５０マイクロメートル〜１５０マイクロメートルなど、５マイクロメートル〜２００マイクロメートルの平均粒径を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ベータ共析安定剤が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項１８〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記ベータ共析安定剤が、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％超〜１５重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて２重量％〜２０重量％の量で存在する、請求項１８〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記ベータ共析安定剤が、Ｆｅを含む、請求項１８〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｆｅが、前記チタン合金の総重量に基づいて４重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％〜１５重量％の量で存在する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ベータ共析安定剤が、Ｃｕを含む、請求項１８〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記Ｃｕが、前記チタン合金の総重量に基づいて４重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて３．５重量％〜１０重量％の量で存在する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ベータ共析安定剤が、Ｎｉを含む、請求項１８〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記Ｎｉが、前記チタン合金の総重量に基づいて３重量％〜６重量％など、前記チタン合金の総重量に基づいて２重量％〜１２重量％の量で存在する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記チタン材料が、前記チタン材料の総重量に基づいて、少なくとも７５重量％のチタンを含む、請求項１８〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記チタン材料が、商業的に純粋なチタンである、請求項１８〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記チタン材料が、市販のチタン合金である、請求項１８〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記市販のチタン合金が、Ｔｉ６４（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、Ｔｉ１８（Ｔｉ−５．５Ａｌ−５Ｍｏ−５Ｖ−２．３Ｃｒ−０．８Ｆｅ）、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
付加製造プロセス中に前記チタン合金を溶融又は焼結して構築物を生成すると、前記構築物が、１．５〜２．２５など、２．５未満の平均結晶アスペクト比を呈する、請求項１８〜３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
付加製造プロセス中に前記チタン合金を溶融又は焼結して、結晶を有する構築物を生成すると、及び前記結晶のうちの少なくとも８５％が、３：１未満のアスペクト比を有する、請求項１８〜３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
付加製造プロセスを介して物体を形成する方法であって、
基板上の請求項１〜１５のいずれかに記載の粉末状チタン合金の第１の量にエネルギーを印加して、前記粉末状チタン合金の粒子を前記基板上の第１の層へと融合することと、
前記第１の層上の請求項１〜１５のいずれかに記載の粉末状チタン合金の少なくとも第２の量にエネルギーを印加することによって、前記第１の層上に少なくとも１つの追加の層を形成して、前記粉末状チタン合金の粒子を前記第１の層上の前記少なくとも１つの追加の層へと融合し、それによって前記物体を形成することと、を含む、方法。
【請求項３７】
前記物体が、１．５〜２．２５など、２．５未満の平均結晶アスペクト比を呈する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記物体が結晶を含み、前記結晶のうちの少なくとも８５％が、３：１未満のアスペクト比を有する、請求項３６又は３７のいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
前記付加製造プロセスが、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）、選択的レーザ焼結（ＳＬＳ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、又は電子ビーム焼結（ＥＢＳ）を含む、請求項３６〜３８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年２月２４日出願の米国特許仮出願第６２／４６３，３３８号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄフリーフォーム製造、デジタル製造、ダイレクトメタルデポジション、シェイプドメタルデポジションなどとしても知られる「付加製造」（Additive manufacturing）（ＡＭ）は、機械加工などの除去製造方法とは対称的に、三次元（three-dimensional）（３Ｄ）物体を作製するために材料を接合するプロセスを指す。３Ｄプリンティングは、付加製造のうちの１つの形式を表す。付加製造は、指定された位置、多くの場合一度に１つの層で、材料を漸増的に付加することを含む。物体の「ビルド方向」とは、漸増的な材料が連続的に付加又は積層される方向を指す。付加製造用の既知の装置としては、参照により本明細書に組み込まれる、Ｆｒａｚｉｅｒ，Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｅ．「Ｍｅｔａｌ  ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ：Ａ  ｒｅｖｉｅｗ．」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ２３，ｎｏ．６（２０１４）：１９１７−１９２８に記載されているような、粉末床システム、粉末供給システム、ワイヤ供給システムなどが挙げられる。
【０００３】
付加製造は、金属合金などの高価な材料から複雑な部品を製造することを意図した既知のプロセスに勝る利点を提示する。付加製造は、除去製造を使用して生成されるスクラップを顕著に低減すること可能にする。固形材料の加工物から部品を機械加工する代わりに、付加製造は、ネット形状又はほぼニアネット形状の部品を得るのに必要とされる量、又はほぼその量の材料を使用する。
【０００４】
とはいえ、付加製造から生成される物体は、固有の冶金的及び機械的特性を呈する。付加製造部品の寸法は、許容範囲内で正確かつ精密に生成され得るが、部品は、材料の漸増的な付加を考慮すると、所望の機械的特性を欠く場合がある。結果として、冶金的及び／又は機械的特性を向上させる更なる付加製造技法が望まれる。
【発明の概要】
【０００５】
図１Ａに示すように、従来のチタン合金のＡＭは、粗い柱状結晶を生成する。粗い柱状結晶は、ＡＭの構成要素に望ましくない異方性の機械的特性を生じさせる。柱状構造を破壊するために、堆積後のＨＩＰ処理又は熱処理が実施されるが、これにより製造プロセスに別の工程（及びコスト）が加わり、堆積させたままの構成要素を直接使用することに限界がある。これでは、付加製造されたチタン合金の構成要素を十分に利用することに限界がある。
【０００６】
純粋に商業的に純粋なチタン（ＣＰ  Ｔｉ）、又は合金添加を伴う既存のチタン合金を改変することにより、ＡＭチタン構成要素中の柱状結晶構造を低減又は排除することができる。具体的には、有効量のベータ共析安定剤を組み込むことによって、付加製造プロセス中に溶融又は焼結されると等軸結晶構造を生成するチタン合金を形成することができる。これらの合金を使用して、ＡＭの構成要素の異方性機械的特性を低減又は排除することができる。
【０００７】
上述のように、既存のチタン合金を使用して生成された構築物は、典型的には、それらの柱状結晶構造を破壊するために、堆積後にＨＩＰ処理及び／又は熱処理される。しかしながら、チタン合金にベータ共析安定剤を組み込むことによって、構築物の柱状結晶構造（及び延伸による異方性機械的特性）を低減又は排除することができる。したがって、構築物は、追加の堆積後工程の必要なく、直接使用することができ、時間及び費用を節約する。
【０００８】
したがって、本明細書では、チタン材料及びベータ共析安定剤を含む、付加製造に使用するためのチタン合金が提供される。ベータ共析安定剤は、付加製造プロセス中にチタン合金が溶融又は焼結されると、等軸結晶構造を生成するのに有効な量で存在し得る。
【０００９】
チタン合金は、付加製造プロセスと共に使用するのに好適な平均粒径（例えば、約２５０マイクロメートル未満の平均粒径）を有する粒子の集団の形態にあり得る。例えば、いくつかの実施形態では、チタン合金は、５マイクロメートル〜２００マイクロメートル（例えば、２５マイクロメートル〜１５０マイクロメートル、又は５０マイクロメートル〜１５０マイクロメートル）の平均粒径を有する粒子の集団の形態にあり得る。ベータ共析安定剤は、チタン合金の総重量に基づいて、２重量％〜２０重量％（例えば、３重量％超〜１５重量％）の量で存在し得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせから選択され得る。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、Ｆｅを含み得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、Ｆｅは、チタン合金の総重量に基づいて、３重量％〜１５重量％（例えば、４重量％〜６重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、Ｃｕを含み得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、Ｃｕは、チタン合金の総重量に基づいて、３．５重量％〜１０重量％（例えば、４重量％〜６重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、Ｎｉを含み得る。これらの実施形態のうちのいくつかでは、Ｎｉは、チタン合金の総重量に基づいて、２重量％〜１２重量％（例えば、３重量％〜６重量％）の量で存在し得る。
【００１１】
チタン材料は、商業的に純粋なチタン金属又はチタン合金（例えば、市販のチタン合金）を含み得る。いくつかの実施形態では、チタン材料は、チタン材料の総重量に基づいて、少なくとも７５重量％のチタンを含み得る。ある特定の実施形態では、チタン材料は、商業的に純粋なチタンである。他の実施形態では、チタン材料は、市販のチタン合金（例えば、Ｔｉ６４（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、Ｔｉ１８（Ｔｉ−５．５Ａｌ−５Ｍｏ−５Ｖ−２．３Ｃｒ−０．８Ｆｅ）、又はこれらの組み合わせ）である。
【００１２】
上述のように、本明細書に記載のチタン合金は、付加製造プロセス中に溶融又は焼結されると、等軸結晶構造を生成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のチタン合金は、１．５〜２．２５など、２．５未満の平均結晶アスペクト比を呈する物体（構築物）を提供することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のチタン合金は、結晶を有する物体（構築物）を提供することができ、結晶のうちの少なくとも８５％が、３：１未満のアスペクト比を有する。
【００１３】
付加製造プロセスを介して物体を形成する方法、並びに付加製造に使用するためのチタン合金を形成する方法も提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】従来の市販のチタン合金（Ｔｉ１８、Ｔｉ−５．５Ａｌ−５Ｍｏ−５Ｖ−２．３Ｃｒ−０．８Ｆｅ）を使用するＡＭによって形成された構築物の柱状結晶構造を示している。
【図１Ｂ】図１Ａに示されている構築物の一部分の結晶の輪郭を示す線図である。
【図２Ａ】Ｔｉ１８を使用するＡＭによって形成された構築物の結晶粒界を示すＥＢＳＤイメージクオリティマップである。
【図２Ｂ】Ｔｉ１８を使用するＡＭによって形成された構築物のビルド方向に平行な柱状結晶の配向を示す逆極点図マップである。
【図２Ｃ】Ｔｉ１８を使用するＡＭによって形成された構築物の高度にテクスチャ加工された柱状結晶を示す極点図マップである。
【図３Ａ】Ｔｉ１８及び様々な量の鉄（０．８７重量％のＦｅ〜５．３２重量％のＦｅの範囲）を含むチタン合金を使用するＡＭによって形成された構築物の結晶構造を示している。
【図３Ｂ】Ｔｉ１８及び様々な量の鉄（０．３６重量％のＦｅ〜２０．７１重量％のＦｅの範囲）を含むチタン合金を使用するＡＭによって形成された構築物の結晶構造を示している。
【図３Ｃ】４．４４重量％の鉄を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。
【図４Ａ】Ｔｉ１８＋Ｆｅを使用するＡＭによって形成された構築物の結晶粒界を示すＥＢＳＤイメージクオリティマップである。
【図４Ｂ】Ｔｉ１８＋Ｆｅを使用するＡＭによって形成された構築物のビルド方向に平行な結晶の配向を示す逆極点図マップである。
【図４Ｃ】Ｔｉ１８＋Ｆｅを使用するＡＭによって形成された構築物の（等軸結晶構造が形成されている）柱状結晶の破壊に起因するテクスチャの低下を示す極点図である。
【図５】Ｔｉ１８及び様々な量の銅（０．０４重量％のＣｕ〜１７．４１重量％のＣｕの範囲）を含むチタン合金を使用するＡＭによって形成された構築物の結晶構造を示している。
【図６Ａ】Ｔｉ１８及び様々な量のニッケル（０．０８重量％のＮｉ〜３．４５重量％のＮｉの範囲）を含むチタン合金を使用するＡＭによって形成された構築物の結晶構造を示している。
【図６Ｂ】Ｔｉ１８＋２．４１重量％のニッケルを含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。
【図７Ａ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図７Ｂ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図７Ｃ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図７Ｄ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図７Ｅ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図７Ｆ】Ｔｉ６４＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はＣｕ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図８Ａ】ＣＰ  Ｔｉ＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、又はＦｅとＮｉ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図８Ｂ】ＣＰ  Ｔｉ＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、又はＦｅとＮｉ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【図８Ｃ】ＣＰ  Ｔｉ＋様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、又はＦｅとＮｉ）を含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの場合、等軸結晶構造が観察された。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
付加製造に使用するためのチタン合金が、本明細書で開示されている。チタン合金は、チタン材料及びベータ共析安定剤を含み得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、チタン合金は、チタン合金の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％（例えば、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、又は少なくとも９０重量％）のチタンを含み得る。いくつかの実施形態では、チタン合金は、チタン合金の総重量に基づいて、９５重量％以下（例えば、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７５重量％以下、７０重量％以下、６５重量％以下、６０重量％以下、又は５５重量％以下）のチタンを含み得る。
【００１７】
チタン合金は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量のチタンを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、チタン合金は、チタン合金の総重量に基づいて、５０重量％〜９５重量％のチタン（例えば、７０重量％〜９０重量％のチタン）を含み得る。
【００１８】
チタン合金は、ＡＭプロセスで使用するのに好適な粒子の集団の形態にあり得る。例えば、チタン合金は、約２５０マイクロメートル未満（例えば、２２５マイクロメートル未満、２００マイクロメートル未満、１７５マイクロメートル未満、１５０マイクロメートル未満、１２５マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、７５マイクロメートル未満、５０マイクロメートル未満、２５マイクロメートル未満、２０マイクロメートル未満、又は１０マイクロメートル未満）の平均粒径を有する粒子の集団の形態にあり得る。チタン合金は、少なくとも５マイクロメートル（例えば、少なくとも１０マイクロメートル、少なくとも２０マイクロメートル、少なくとも２５マイクロメートル、少なくとも５０マイクロメートル、少なくとも７５マイクロメートル、少なくとも１００マイクロメートル、少なくとも１２５マイクロメートル、少なくとも１５０マイクロメートル、少なくとも１７５マイクロメートル、少なくとも２００マイクロメートル、又は少なくとも２２５マイクロメートル）の平均粒径を有する粒子の集団の形態にあり得る。
【００１９】
チタン合金は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の平均粒径を有する粒子の集団の形態にあり得る。例えば、いくつかの実施形態では、チタン合金は、５マイクロメートル〜２００マイクロメートル（例えば、２５マイクロメートル〜１５０マイクロメートル、又は５０マイクロメートル〜１５０マイクロメートル）の平均粒径を有する粒子の集団の形態にあり得る。粒子の集団の平均粒径は、例えば動的光散乱法を使用して測定することができる。
【００２０】
ベータ共析安定剤は、当該技術分野において既知であり、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｐｄ、及びＢｉが挙げられる。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、単一のベータ共析安定剤のみをチタン合金に組み込んでもよい。他の実施形態では、２つのベータ共析安定剤の組み合わせを、チタン合金に組み込んでもよい。他の実施形態では、３つのベータ共析安定剤の組み合わせを、チタン合金に組み込んでもよい。他の実施形態では、４つのベータ共析安定剤の組み合わせを、チタン合金に組み込んでもよい。
【００２１】
ベータ共析安定剤は、付加製造プロセス中にチタン合金が溶融又は焼結されると、等軸結晶構造を生成するのに有効な量でチタン合金中に存在し得る。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、チタン合金の総重量に基づいて、少なくとも２重量％（例えば、少なくとも２．２５重量％、少なくとも２．５重量％、少なくとも２．７５重量％、少なくとも３重量％、少なくとも３．２５重量％、少なくとも３．５重量％、少なくとも３．７５重量％、少なくとも４重量％、少なくとも４．２５重量％、少なくとも４．５重量％、少なくとも４．７５重量％、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも８重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１２重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１４重量％、又は少なくとも１５重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、チタン合金の総重量に基づいて、２０重量％以下（例えば、１５重量％以下、１４重量％以下、１３重量％以下、１２重量％以下、１１重量％以下、１０重量％以下、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４．７５重量％以下、４．５重量％以下、４．２５重量％以下、４重量％以下、３．７５重量％以下、３．５重量％以下、３．２５重量％以下、３重量％以下、２．７５重量％以下、２．５重量％以下、又は２．２５重量％以下）の量で存在し得る。
【００２２】
ベータ共析安定剤は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量でチタン合金中に存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、チタン合金の総重量に基づいて、２重量％〜２０重量％（例えば、３重量％超〜１５重量％）の量で存在し得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、鉄を含み得る。ある特定の実施形態では、ベータ共析安定剤は、鉄からなり得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｎｉ又はＣｕ）と組み合わせて鉄を含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、２つの追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｎｉ及びＣｕ）と組み合わせて鉄を含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、３つ以上の追加のベータ共析安定剤と組み合わせて鉄を含み得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、Ｆｅは、チタン合金の総重量に基づいて、少なくとも３重量％（例えば、少なくとも３．２５重量％、少なくとも３．５重量％、少なくとも３．７５重量％、少なくとも４重量％、少なくとも４．２５重量％、少なくとも４．５重量％、少なくとも４．７５重量％、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも８重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１２重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１４重量％、又は少なくとも１５重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、Ｆｅは、チタン合金の総重量に基づいて、１５重量％以下（例えば、１４重量％以下、１３重量％以下、１２重量％以下、１１重量％以下、１０重量％以下、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４．７５重量％以下、４．５重量％以下、４．２５重量％以下、４重量％以下、３．７５重量％以下、３．５重量％以下、又は３．２５重量％以下）の量で存在し得る。
【００２５】
鉄は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量でチタン合金中に存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、Ｆｅは、チタン合金の総重量に基づいて、３重量％〜１５重量％（例えば、４重量％〜６重量％）の量で存在し得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、銅を含み得る。ある特定の実施形態では、ベータ共析安定剤は、銅からなり得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｎｉ又はＦｅ）と組み合わせて銅を含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、２つの追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｎｉ及びＦｅ）と組み合わせて銅を含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、３つ以上の追加のベータ共析安定剤と組み合わせて銅を含み得る。
【００２７】
いくつかの実施形態では、Ｃｕは、チタン合金の総重量に基づいて、少なくとも３．５重量％（例えば、少なくとも３．７５重量％、少なくとも４重量％、少なくとも４．２５重量％、少なくとも４．５重量％、少なくとも４．７５重量％、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも８重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１１重量％、少なくとも１２重量％、少なくとも１３重量％、少なくとも１４重量％、又は少なくとも１５重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、Ｃｕは、チタン合金の総重量に基づいて、１０重量％以下（例えば、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４．７５重量％以下、４．５重量％以下、４．２５重量％以下、４重量％以下、又は３．７５重量％以下）の量で存在し得る。
【００２８】
銅は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量でチタン合金中に存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、Ｃｕは、チタン合金の総重量に基づいて、３．５％〜１０重量％（例えば、４重量％〜６重量％）の量で存在し得る。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ベータ共析安定剤は、ニッケルを含み得る。ある特定の実施形態では、ベータ共析安定剤は、ニッケルからなり得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｆｅ又はＣｕ）と組み合わせてニッケルを含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、２つの追加のベータ共析安定剤（例えば、Ｆｅ及びＣｕ）と組み合わせてニッケルを含み得る。他の実施形態では、ベータ共析安定剤は、３つ以上の追加のベータ共析安定剤と組み合わせてニッケルを含み得る。
【００３０】
いくつかの実施形態では、Ｎｉは、チタン合金の総重量に基づいて、少なくとも２重量％（例えば、少なくとも２．２５重量％、少なくとも２．５重量％、少なくとも２．７５重量％、少なくとも３重量％、少なくとも３．２５重量％、少なくとも３．５重量％、少なくとも３．７５重量％、少なくとも４重量％、少なくとも４．２５重量％、少なくとも４．５重量％、少なくとも４．７５重量％、少なくとも５重量％、少なくとも６重量％、少なくとも７重量％、少なくとも８重量％、少なくとも９重量％、少なくとも１０重量％、又は少なくとも１１重量％）の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、Ｎｉは、チタン合金の総重量に基づいて、１２重量％以下（例えば、１１重量％以下、１０重量％以下、９重量％以下、８重量％以下、７重量％以下、６重量％以下、５重量％以下、４．７５重量％以下、４．５重量％以下、４．２５重量％以下、４重量％以下、３．７５重量％以下、３．５重量％以下、３．２５重量％以下、３重量％以下、２．７５重量％以下、２．５重量％以下、又は２．２５重量％以下）の量で存在し得る。
【００３１】
ニッケルは、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量でチタン合金中に存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、Ｎｉは、チタン合金の総重量に基づいて、２重量％〜１２重量％（例えば、３重量％〜６重量％）の量で存在し得る。
【００３２】
チタン材料は、任意の好適なチタン又はチタン合金を含み得る。場合によっては、チタン材料は、商業的に純粋なチタンを含み得る。本明細書で使用するとき、用語「商業的に純粋なチタン」は、チタンの量が、材料のうちの少なくとも約９８重量％（例えば、少なくとも９８．５重量％、少なくとも９９重量％、又は少なくとも９９．５重量％）であるチタン材料を指す。
【００３３】
いくつかの実施形態では、チタン材料は、チタン合金を含み得る。いくつかの実施形態では、チタン材料は、チタン材料の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％（例えば、少なくとも５５重量％、少なくとも６０重量％、少なくとも６５重量％、少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、少なくとも８０重量％、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、又は少なくとも９５重量％）のチタンを含み得る。いくつかの実施形態では、チタン材料は、チタン材料の総重量に基づいて、９５重量％以下（例えば、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７５重量％以下、７０重量％以下、６５重量％以下、６０重量％以下、又は５５重量％以下）のチタンを含み得る。
【００３４】
チタン材料は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の量のチタンを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、チタン材料は、チタン材料の総重量に基づいて、５０重量％〜９５重量％のチタン（例えば、７０重量％〜９０重量％のチタン）を含み得る。
【００３５】
ある特定の実施形態では、チタン材料は、市販のチタン合金を含み得る。市販のチタン合金の例を、以下の表１に示す。ある特定の実施形態では、チタン材料は、Ｔｉ６４（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）、Ｔｉ１８（Ｔｉ−５．５Ａｌ−５Ｍｏ−５Ｖ−２．３Ｃｒ−０．８Ｆｅ）、又はこれらの組み合わせを含み得る。
【００３６】
【表１】
2020511597.tif 000003
【００３７】
本明細書に記載のチタン合金は、供給材料として金属粉末を用いる様々なＡＭプロセスで使用することができる。ＡＭプロセスは、有用な三次元物体をもたらす様々なプロセスを含み、一度に１つの層で物体の形状を連続的に形成する工程を含む。このようなＡＭプロセスの例としては、例えば、選択的レーザ溶融（selective laser melting）（ＳＬＭ）、選択的レーザ焼結（selective laser sintering）（ＳＬＳ）、電子ビーム溶融（electron beam melting）（ＥＢＭ）、及び電子ビーム焼結（electron beam sintering）（ＥＢＳ）などの供給材料として粉末を用いるプロセスが挙げられる。このようなＡＭプロセスの他の例としては、レーザエンジニアリングネットシェイプ（Laser Engineering Net Shape）（ＬＥＮＳ）法及びレーザメタルデポジション−粉末（Laser Metal Deposition-powder）（ＬＭＤ−ｐ）法などの、粉末指向性エネルギー堆積法が挙げられる。これらのプロセスは、一般に、多数の薄い単位層の連続的な形成を通じて、三次元物体（例えば、物品、構成要素、部品、製品など）の迅速な製造を提供する。より具体的には、粉末材料の層を敷き、エネルギービーム（例えば、レーザビーム）を照射することにより、各層内の粉末材料の粒子を連続的に焼結（融合）するか、又は溶融して層を固化させる。
【００３８】
レーザ焼結／溶融技術についての説明は、例えば、米国特許第４，８６３，５３８号、米国特許第５，０１７，７５３号、米国特許第５，０７６，８６９号、及び米国特許第４，９４４，８１７号に見出すことができ、これらの各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。これらの方法では、レーザビームを使用して、床内の材料の断面を走査することによって粉末材料を選択的に融合する。これらの断面は、所望の物体の三次元的図形に基づいて走査される。この図形は、例えば、コンピュータ支援設計（computer aided design）（ＣＡＤ）ファイル、スキャンデータ、又はいくつかの他のソースなどの様々なソースから得ることができる。電子焼結／溶融技術は、レーザビームの代わりに電子ビームを使用してエネルギーを粉末材料に局所的に伝達することを除いて、同様の原理を使用して操作される。
【００３９】
本明細書に記載されるチタン合金を利用することができる付加製造プロセスの他の例としては、ワイヤベースのＡＭプロセス（すなわち、レーザメタルデポジション−ワイヤ（Laser Metal Deposition-wire）（ＬＭＤ−ｗ）及び電子ビーム付加製造（Electron Beam Additive Manufacturing）（ＥＢＡＭ（登録商標））方法などの、ワイヤ指向性エネルギーデポジション方法）が挙げられる。このような方法は、例えば、米国特許第７，０７３，５６１号、米国特許第６，１４３，３７８号、及び米国特許出願公開第２０１４／００６１９７４号に記載されており、これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００４０】
付加製造プロセスを介して物体を形成する方法は、基板上の本明細書に記載の粉末状チタン合金の第１の量にエネルギーを印加して、粉末状チタン合金の粒子を基板上の第１の層へと融合することと、第１の層上の本明細書に記載の粉末状チタン合金の少なくとも第２の量にエネルギーを印加することによって、第１の層上に少なくとも１つの追加の層を形成して、粉末状チタン合金の粒子を第１の層上の少なくとも１つの追加の層へと融合し、それによって物体を形成することと、を含み得る。エネルギーを印加することは、粉末状チタン合金を、（用いられる付加製造プロセスに応じて）レーザビーム又は電子ビームと接触させることを含み得る。
【００４１】
付加製造プロセスを介して物体を形成する方法はまた、エネルギービームを指向させることと、本明細書に記載のチタン合金を含む供給材料を基材に隣接する供給ポイントに供給し、それによって溶融池を形成することと、供給ポイントを基板に対して移動させ、それにより現在供給されている供給材料の溶融池を前進させ、先程供給された供給材料を迅速に固化することと、供給ポイントを所定の形状の体積内で連続的に前進させることにより、前進する溶融池の動作によって、基材上に構築されたニアネット形状の加工物へと供給材料を連続的に融合することと、を含む。これらの方法では、供給材料は、例えば、本明細書に記載のチタン合金から形成されたワイヤを含み得る。
【００４２】
上述のように、本明細書に記載されるチタン合金を利用することにより、付加製造プロセスを使用して、（柱状結晶構造を排除するための後続の処理工程なく）等軸結晶構造を有する物体を形成することができる。本明細書で使用するとき、用語「等軸結晶構造」は、３：１以下の平均アスペクト比を有する結晶の集団を含む結晶構造を指す。金属中に存在する結晶の平均結晶サイズを決定するための標準的な方法は、当該技術分野において既知である。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｇｒａｉｎ  Ｓｉｚｅ」と題されたＡＳＴＭ  Ｅ１１２−１２を参照されたい。結晶の平均アスペクト比は、ＡＳＴＭ  Ｅ１１２−１２を使用して得られた結晶寸法から計算することができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、物体は、２．５：１未満（例えば、２．２５：１未満、２：１未満、１．９：１未満、１．８：１未満、１．７：１未満、１．６：１未満、１．５：１未満、１．４：１未満、１．３：１未満）の平均結晶アスペクト比を呈し得る。いくつかの実施形態では、物体は、１：１超（例えば、少なくとも１．３：１、少なくとも１．４：１、少なくとも１．５：１、少なくとも１．６：１、少なくとも１．７：１、少なくとも１．８：１、少なくとも１．９：１、少なくとも２：１、又は少なくとも２．２５：１）の平均結晶アスペクト比を呈し得る。いくつかの実施形態では、物体は、約１：１の平均結晶アスペクト比を呈し得る。
【００４４】
物体は、上記の最小値のうちのいずれかから上記の最大値のうちのいずれかまでの範囲の平均結晶アスペクト比を呈し得る。例えば、いくつかの実施形態では、物体は、１．５〜２．２５の平均結晶アスペクト比を呈し得る。いくつかの実施形態では、平均結晶アスペクト比の標準偏差は、１未満であり得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、物体は、結晶を含み、結晶のうちの少なくとも８５％（例えば、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％）は、３：１未満のアスペクト比を有する。いくつかの実施形態では、物体は、結晶を含み、結晶のうちの少なくとも８５％（例えば、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％）は、２．５：１未満のアスペクト比を有する。いくつかの実施形態では、物体は、結晶を含み、結晶のうちの少なくとも８５％（例えば、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％）は、２：１未満のアスペクト比を有する。
【００４６】
また、付加製造に使用するためのチタン合金を形成する方法も本明細書で提供される。これらの方法は、チタン材料をベータ共析安定剤と組み合わせてチタン合金を形成することを含み得る。ベータ共析安定剤は、付加製造プロセス中にチタン合金が溶融又は焼結されると、等軸結晶構造を生成するのに有効な量で添加され得る。いくつかの実施形態では、方法は、チタン合金を微細化して、付加製造プロセスで使用するのに好適な粒子の集団を形成することを更に含み得る。
【００４７】
非限定的な実例として、本開示のある特定の実施形態の実施例を、以下に与える。
【実施例】
【００４８】
材料及び方法
２つの粉末供給器を備えたＯｐｔｏｍｅｃ  Ｌａｓｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｎｅｔ  Ｓｈａｐｉｎｇ（ＬＥＮＳ（商標））付加製造デバイスを使用して、予め合金化された粉末及び元素粉末を使用して、単一組成のシリンダー及び組成的に等級付けされたシリンダーを堆積した。予め合金化した粉末としては、商業的に純粋なチタン（ＣＰＴＩ）、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ及びＴｉ１８が挙げられ、元素粉末は、鉄、ニッケル、及び銅であった。所望の組成物としては、予め合金化された粉末と元素粉末とを正しい比で混合することによってあつらえて作製した、元素ブレンド粉末も使用した。組成的に勾配して堆積するように、粉末供給器１は、予め合金化された粉末を収容し、粉末供給器２は元素ブレンドを収容した。粉末供給器１のｒｐｍ（Ｔｈｅ  Ｏｈｉｏ  Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ＬＥＮＳ（商標）用の流速制御を参照）を３に設定し、粉末供給器２のｒｐｍをゼロに設定した。堆積中、同じ量で、粉末供給器１のｒｐｍを減少させ、一方、粉末供給器２のｒｐｍを増加させた。ｒｐｍの変化を段階的機能で行って、別個の組成の層を作成した。レーザ出力は、組成に応じて３００Ｗ〜３２５Ｗで変動させた。移動速度を２０インチ／分に設定し、層間隔は０．０１０インチであり、ハッチ幅は０．０１５インチであった。
【００４９】
堆積後、試験片をビルド方向に平行に切断し、ビルド方向に平行な平面を０．０５ｕｍコロイドシリカを通して研磨した。堆積させたままの試験片を、ＦＥＩ  Ａｐｒｅｏ走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope）（ＳＥＭ）を使用して特徴評価した。結晶分析用に、電子線後方散乱（Backscattered electron）（ＢＳＥ）画像を取得した。ＥＤＡＸ  Ｏｃｔａｎｅ  Ｅｌｅｃｔシリコンドリフト検出器を使用してエネルギー分散型Ｘ線分光法（X-ray energy dispersive spectroscopy）（ＸＥＤＳ）を実施して、試料の組成を決定した。結晶配向データを取得するために、Ｈｉｋａｒｉ電子線後方散乱回折（electron backscattered diffraction）（ＥＢＳＤ）カメラ及びＯＩＭ  Ｄａｔａ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ７．０を使用した。配向データを、ＯＩＭ  Ｄａｔａ  Ａｎａｌｙｓｉｓ８．０を使用して分析した。
【００５０】
結晶アスペクト比を決定するために、個々の結晶を結晶粒界アルファに沿って手で分離した。結晶粒界アルファが存在しなかった場合、ＥＢＳＤ配向データからの結晶粒界マップを使用した。画像分析プログラムＭＩＰＡＲ及びその特色測定ツールを使用して、各結晶の長軸長及び短軸長を決定した。アスペクト比は、長軸長を短軸長で除算することによって計算した。全ての縁の結晶は、定量化前に画像から除去した。データ点の半分以上がベータ相である場合、ベータ結晶のテクスチャを計算した。
【００５１】
結果及び考察
ＣＰ  Ｔｉ又は従来のチタン合金の付加製造は、堆積させたままのチタン合金Ｔｉ１８（図１Ａ及び図１Ｂ）に見られるように、粗い柱状結晶を生成する。図２Ａは、堆積させたままのＴｉ１８のイメージクオリティ（image quality）（ＩＱ）マップである。ＩＱマップは、ＥＢＳＤデータのパターンクオリティに基づく。より低いパターンクオリティは、より低いＩＱ値をもたらすため、ＩＱマップ中のより暗い点である。結晶粒界は、典型的には低い品質を有するので、結晶識別に使用することができる。図２Ａのより暗い線は、柱状結晶の結晶粒界である。図２Ｂは、選択された領域の逆極点図（inverse pole figure）（ＩＰＦ）マップである。ＩＰＦマップは、試料の法線方向、圧延方向、又は横断方向に対する結晶配向を示している。極点図（図２Ｃ）は、２８．６の時間ランダム値（times random value）での柱状結晶の好ましい配向を示している。時間ランダム値は、実際に測定された結晶配向と計算された真のランダムな結晶配向との比である。時間ランダム値が高いほど、構築物のテクスチャの量が多い。
【００５２】
Ｔｉ１８＋鉄
様々な量のＦｅを含有するＴｉ１８を使用して、構築を実施した。得られた結晶構造を図３Ａ及び図３Ｂに示す。少量のＦｅが存在すると、柱状結晶が形成された。Ｔｉ１８に対するＦｅの量を増加して添加することにより、ビルド方向に沿った等軸の結晶構造が生成された。
【００５３】
Ｔｉ１８プラス鉄の試料についても、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）分析を実施した。図４Ａは、結晶粒界を示すイメージクオリティマップである。図４Ｂは、選択された領域の逆極点図（ＩＰＦ）マップである。図４Ｃは、２８．６の時間ランダム値の堆積させたままのＴｉ１８よりも小さい、７．４２６の時間ランダム値を有する走査領域の極点図（pole figure）（ＰＦ）を示している。これは、鉄の添加時に柱状構造が破壊され、等軸構造が形成されていたことを示している。
【００５４】
構築物の等軸領域の結晶構造を、統計的に分析した。結果は以下の表に含まれる。
【００５５】
【表２】
2020511597.tif 000004
【００５６】
Ｔｉ１８＋銅及びＴｉ１８＋ニッケル
様々な量のＣｕ（図５を参照）を含有するＴｉ１８を使用して、構築を実施した。Ｔｉ１８へ銅を添加することによって、等軸結晶構造も促進された。等軸結晶から柱状結晶への逆行は、Ｔｉ１８プラス銅からＴｉ１８のみへの移行において、構築物の頂部付近で見ることができる。
【００５７】
様々な量のＮｉ（図６Ａを参照）を含有するＴｉ１８を使用して、同様の構築を行った。図６Ｂは、Ｔｉ１８＋２．４１重量％のニッケルを含む構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。構造は、等軸であると見受けられた。構築物の領域の結晶構造を、統計的に分析した。結果は以下の表に含まれる。
【００５８】
【表３】
2020511597.tif 000005
【００５９】
Ｔｉ６４＋ベータ共析安定剤
様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ、Ｎｉ、又はこれらの組み合わせ）を含有するＴｉ６４を使用して、構築を実施した。図７Ａ〜図７Ｆは、これらの構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの構築物の領域の結晶構造を統計的に分析し、等軸であることを見出した。結果は以下の表に含まれる。
【００６０】
【表４】
2020511597.tif 000006
【００６１】
ＣＰ  Ｔｉ＋ベータ共析安定化剤
様々な量のベータ共析安定剤（Ｆｅ又はＮとの組み合わせ）を含有するＣＰ  Ｔｉを使用して構築を実施した。図８Ａ〜図８Ｃは、これらの構築物の一部分の結晶粒界の線図を示している。これらの構築物の領域の結晶構造を統計的に分析し、等軸であることを見出した。結果は以下の表に含まれる。
【００６２】
【表５】
2020511597.tif 000007
【００６３】
添付の特許請求の範囲の組成物及び方法は、特許請求の範囲のいくつかの態様の具体例として意図される本明細書に記載の特定の組成物及び方法によって、範囲を限定されない。機能的に同等である任意の組成物及び方法が、特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。本明細書に示されかつ記載されたものに加え、組成物及び方法の種々の変更は、添付の特許請求の範囲の範囲内に収まるものとする。更に、本明細書に開示の特定の代表的な組成物及び方法工程のみが詳細に記載されるが、組成物及び方法工程のその他の組み合わせも、特に列挙されずとも、添付の特許請求の範囲の範囲内に収まるものとする。したがって、工程、要素、構成成分又は構成物の組合せは、本明細書において明示的に言及され得る、又はそれほど明示的には言及され得ないが、工程、要素、構成成分及び構成物の他の組合せも、明示的に述べられていない場合でさえも含まれる。
【００６４】
本明細書で使用する場合、用語「含む（comprising）」及びその変化形は、用語「含む（including）」及びその変化形と同義的に使用され、制限のない非限定的用語である。用語「含む（comprising）」及び「含む（including）」は、様々の実施形態を記載するために、本明細書において使用されているが、本発明のより具体的な実施形態を提示するために、用語「から本質的になる（consisting essentially of）」及び「からなる（consiting of）」を、「含む（comprising）」及び「含む（including）」の代わりに使用することができ、やはり開示もされている。明記されている場合の他に、明細書及び特許請求の範囲に使用されている幾何学的形状、寸法などを表す全ての数字は、最低限理解されるものであり、特許請求の範囲の範囲に対する均等論の適用を制限することは企図されず、有効数字の数及び通常の四捨五入の手法に照らし合わせて解釈されるものとする。
【００６５】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、開示される発明に属する当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書において引用される刊行物及びそれらが引用される資料は、参照により具体的に組み込まれている。
【図１Ａ】
2020511597.tif 000008
【図１Ｂ】
2020511597.tif 000009
【図２Ａ】
2020511597.tif 000010
【図２Ｂ】
2020511597.tif 000011
【図２Ｃ】
2020511597.tif 000012
【図３Ａ】
2020511597.tif 000013
【図３Ｂ】
2020511597.tif 000014
【図３Ｃ】
2020511597.tif 000015
【図４Ａ】
2020511597.tif 000016
【図４Ｂ】
2020511597.tif 000017
【図４Ｃ】
2020511597.tif 000018
【図５】
2020511597.tif 000019
【図６Ａ】
2020511597.tif 000020
【図６Ｂ】
2020511597.tif 000021
【図７Ａ】
2020511597.tif 000022
【図７Ｂ】
2020511597.tif 000023
【図７Ｃ】
2020511597.tif 000024
【図７Ｄ】
2020511597.tif 000025
【図７Ｅ】
2020511597.tif 000026
【図７Ｆ】
2020511597.tif 000027
【図８Ａ】
2020511597.tif 000028
【図８Ｂ】
2020511597.tif 000029
【図８Ｃ】
2020511597.tif 000030
【国際調査報告】
2020511597.tif 000031
2020511597.tif 000032