【手続補正書】
【提出日】平成29年8月31日(2017.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】金属加工品の製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、金属加工品の製造方法に係り、特に、合金粉末を原料にして金属積層工法を用いて成形された金属加工品の製造方法に関するものである。更に具体的には、粒径５０μｍ前後の合金粉末を一層ずつ敷き詰め、これに、３Ｄデータから変換されたスライスデータに基づきレーザーあるいは電子ビームなどを照射して、特定の部位のみを溶解・固化し、最終製品を型なしで成形して得た金属加工品の製造方法に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）主金属元素と添加元素とを含み、添加元素の原子半径aの主金属元素の原子半径ｂに対する比率１００（ａ−ｂ）／ｂが−３０％ないし＋３０％である合金粉末、または
（Ｂ）主金属元素と添加元素とを含み、添加元素の原子半径aの主金属元素の原子半径bに対する比率１００（ａ−ｂ）／ｂが−３０％ないし＋３０％の範囲外であり、主金属元素と添加金属元素からなる二元系金属状態図において、添加元素が主元素金属に一部固溶
る合金粉末を、
積層工法により積層して金属積層体を形成する工程の後に、
（１）前記金属積層体を、主金属がＡｌの場合に室温ないし４５０℃、Ｍｇの場合に室温ないし４２０℃、Ｆｅの場合に室温ないし６００℃、Ｎｉの場合に室温ないし８００℃、Ｃｕの場合に室温ないし５００℃、Ｔｉの場合に５００ないし１０００℃で、圧延、押し出し、引き抜き、及び鍛造のいずれかの方法により加工する工程、及び／又は
（２）前記金属積層体を、主金属がＡｌの場合に１００ないし２２０℃、Ｍｇの場合に１００ないし２５０℃、Ｆｅの場合に５０ないし６００℃、Ｎｉの場合に５００ないし８００℃、Ｃｕの場合に１００ないし４００℃、Ｔｉの場合に４００ないし６５０℃に保持する時効処理を施す工程
を具備することを特徴とする金属加工品の製造方法。
【請求項２】
前記加工温度は、主金属がＡｌの場合に室温ないし２２０℃、Ｍｇの場合に室温ないし２５０℃、Ｆｅの場合に室温ないし５００℃、Ｎｉの場合に室温ないし７００℃、Ｃｕの場合に室温ないし４００℃、Ｔｉの場合に６００ないし１０００℃であることを特徴とする請求項１に記載の金属加工品の製造方法。
【請求項３】
前記合金粉末（Ａ）の添加元素の原子半径aの主金属元素の原子半径bに対する比率１００（ａ−ｂ）／ｂが−２０％ないし＋２０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属加工品の製造方法。
【請求項４】
前記添加元素の総和が重量基準で０．５ないし５０％であることを特徴とする請求項1ないし３のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項５】
前記合金粉末は、主金属元素、添加元素、及び不可避的不純物元素からなり、主金属元素の積層方向と垂直断面の平均結晶粒径が０．１ないし１０００μmであることを特徴とする請求項1ないし４のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項６】
前記合金粉末は、主金属元素、添加元素、及び不可避的不純物元素からなり、主金属元素の積層方向と垂直断面の平均結晶粒径が０．１ないし１００μmであることを特徴とする請求項５に記載の金属加工品の製造方法。
【請求項７】
前記合金粉末は、下記（１）ないし（４）のいずれかの組織を有することを特徴とする請求項1ないし６のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
（１）主金属元素と添加元素の固溶体の単相、
（２）主金属元素と添加元素の固溶体に、主金属元素と、添加元素及び不可避的不純物元素の１種以上との金属間化合物が分散しており、前記金属間化合物が安定相又は準安定相であり、前記金属間化合物の粒子の長径が１ないし１０００ｎｍである固溶体分散相、
（３）主金属元素と添加元素の固溶体に、添加元素及び不可避的不純物元素の２種以上の金属間化合物、及び／又は添加元素及び不可避的不純物元素の１種の単体粒子が分散しており、前記金属間化合物が安定相又は準安定相であり、前記金属間化合物の粒子及び単体粒子の長径が１ないし１０００ｎｍである固溶体分散相、及び
（４）前記（２）の固溶体分散相と（３）の固溶体分散相の混合相である固溶体分散相。
【請求項８】
前記金属間化合物の粒子及び単体粒子の長径が１ないし５００ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の金属加工品の製造方法。
【請求項９】
前記主金属元素がＡｌであり、前記添加元素が、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ａｇ、Ｇａ、Ｇｅ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｖ、Ｍｎ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｔａ、Ａｕ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｂｅ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｉｍ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｈｇ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｔｈ、Ｚｒからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１０】
前記主金属元素がＭｇであり、前記添加元素が、固溶限なしの完全固溶型元素としてＣｄ、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｇ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｂｉ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ａｕ、Ｔｈ、Ｕ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｅｕ、Ｈｆ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｓｂからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１１】
前記主金属元素がＦｅであり、前記添加元素が、固溶限なしの完全固溶型元素として、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ｈ、Ｂｅ、Ｃ、Ｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｓｎ、Ｗ、Ｓｂ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ａｕ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｓｃ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｈｆ、Ｔａ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｂｉ、Ｎｐからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１２】
前記主金属元素がＮｉであり、前記添加元素が、固溶限なしの完全固溶型元素として、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ｂｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｃｓ、Ｐｂ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｈ、Ｌｉ、Ｃ、Ｓｃ、Ａｓ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ａｇ、Ｅｕ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｕ、Ｐｕ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｓｅ、Ｃｄ、Ｔｅからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１３】
前記主金属元素がＣｕであり、前記添加元素が、固溶限なしの完全固溶型元素として、Ｋ、Ｍｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｈｇ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｓｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｉｒ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｓｅ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１４】
前記主金属元素がＴｉであり、前記添加元素が、固溶限なしの完全固溶型元素として、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｕ、最大固溶限１ないし５０重量％の大量固溶型元素として、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｒｅ、Ｃｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｐｕ、最大固溶限０．０１ないし１重量％の微量固溶型元素として、Ｂｅ、Ｂ、Ｃ、Ｍｇ、最大固溶限０重量％の非固溶型元素として、Ｐ、Ｓ、Ｂｒ、Ｅｕ、Ｈｏ、Ｔｈからなる群から選ばれた1種類以上であることを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１５】
前記合金粉末は、前記主金属元素がＡｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＴｉである固溶強化型合金であり、添加元素として、前記全固溶型元素及び／又は大量固溶型元素が含まれる場合、その含有量は１ないし５０重量％であり、前記微量固溶型元素が含まれる場合、その含有量は０．１ないし３重量％であることを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。
【請求項１６】
前記合金粉末は、前記主金属元素がＡｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＴｉである固溶強化・分散強化複合型合金であり、前記全固溶型元素及び／又は大量固溶型元素が含まれる場合、その含有量は１ないし５０重量％であり、前記微量固溶型元素が含まれる場合、その含有量は０．１ないし２０重量％であり、前記非固溶型元素が含まれる場合、その含有量は０．５ないし２０重量％であることを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかに記載の金属加工品の製造方法。