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JP7737017B2 - Metal wire for fusion-deposition additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and manufacturing methods for additive manufacturing products - Google Patents
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JP7737017B2 - Metal wire for fusion-deposition additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and manufacturing methods for additive manufacturing products - Google Patents

Metal wire for fusion-deposition additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and manufacturing methods for additive manufacturing products

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JP7737017B2 JP2022058863A JP2022058863A JP7737017B2 JP 7737017 B2 JP7737017 B2 JP 7737017B2 JP 2022058863 A JP2022058863 A JP 2022058863A JP 2022058863 A JP2022058863 A JP 2022058863A JP 7737017 B2 JP7737017 B2 JP 7737017B2
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Description

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、積層造形品、積層造形品の製造方法に関し、積層造形品として必要な高硬度と耐食性を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制することのできるものに関する。 The present invention relates to metal wire for additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufactured products, and methods for manufacturing additive manufactured products, which maintain the high hardness and corrosion resistance required for additive manufactured products while ensuring material uniformity and wear resistance and suppressing quench cracks.

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。 In recent years, metal 3D printers have been expected to be a revolutionary production technology, and various techniques have been proposed. The main technical methods proposed are those using metal powder and those using metal wire.

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)。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。また、積層ままでは鋭敏化、材質不均一性の問題があり、焼結等による熱処理プロセスが必要になる。また、焼結時に寸法変動も生じる。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。 When using metal powder, for example, a manufacturing method has been disclosed in which SUS630 powder is irradiated with an electron beam, melted and solidified, and then layered in three dimensions (Patent Document 1). However, when using metal powder, the material is expensive, and the high porosity reduces the reliability of the parts. Furthermore, if the parts are simply layered, problems arise such as sensitization and material non-uniformity, necessitating a heat treatment process such as sintering. Dimensional variations also occur during sintering. Furthermore, when a binder is used, not only are debinding and sintering processes required, but sintering also causes large volume changes, which can easily lead to errors in the dimensional accuracy of the parts.

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2)。また、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3)。 On the other hand, when using metal wire, for example, a method has been disclosed in which metal wire weld beads are stacked to form three-dimensional parts (Patent Document 2). Also, a manufacturing method has been disclosed in which stainless steel metal wire is welded and stacked using two deposition devices to reduce thermal deformation, stress, and internal cracks caused by high heat during deposition (Patent Document 3).

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,内部割れ、空隙、材質の均一性、金属組織の安定性のすべてを抑制でき、耐久性・信頼性の高い部品を得ることは難しい。特許文献4には、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、金属組織の変態温度を制御して低C,Nのマルテンサイト組織が常に現れるように成分調整され、耐熱性(耐熱変形性)、材質・金属組織均一性,耐内部割れ性、耐内部空隙性に優れたステンレス鋼系の金属ワイヤを使用する方法が開示されている。 As such, it is difficult to obtain durable, reliable parts using conventional 3D additive manufacturing techniques that can suppress all of the following: dimensional fluctuations in parts, thermal deformation, internal cracking, voids, material uniformity, and metal structure stability. Patent Document 4 discloses a manufacturing method for 3D printers that use metal wire welding and layering to create 3D shapes. The method uses stainless steel metal wire, which has excellent heat resistance (thermal deformation resistance), material and metal structure uniformity, internal cracking resistance, and internal void resistance, and is adjusted in composition to always produce a low-C, low-N martensitic structure by controlling the transformation temperature of the metal structure.

特開2017-186653号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-186653 特開2003-266174号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-266174 特開2018-87379号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-87379 特開2020-147785号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-147785

金属ワイヤによる溶着、積層で3次元造形する積層造形品であって、高硬度・耐摩耗性・高耐食性を有する積層造形品が要請されている。積層造形に用いる溶材として、マルテンサイト系ステンレス鋼からなるワイヤを用いる方法が考えられる。
従来より、中高Cマルテンサイト系ステンレス鋼(SUS440A、SUS440C等)は残留オーステナイト量が多く生成すると硬さや耐摩耗性が低下するという問題があった。
マルテンサイト系ステンレス鋼からなるワイヤを用いて、溶着、積層で3次元造形して積層造形品を形成した場合、積層造形品の部位により、硬さが不均一となり、材質均一性が不十分となることがあった。また、積層造形品の耐摩耗性が不十分であることがあった。さらには、積層造形後の製品に割れが発生することがあった。積層造形して冷却した後、積層造形品の上と下とで温度差が生じ、熱応力で割れが発生したものと推定され、以下「焼き割れ」と呼ぶ。
本発明は上記のような問題を解決するために、連続積層において適切な温度で造形品を製造することで耐摩耗性に優れるマルテンサイト系ステンレス鋼線、並びに信頼性ある部品及びその製造方法を安価に提供することを目的とする。
There is a demand for additively manufactured products that are three-dimensionally produced by welding and laminating metal wires and that have high hardness, wear resistance, and corrosion resistance. One possible method is to use wire made of martensitic stainless steel as the welding material for additive manufacturing.
Conventionally, medium-high carbon martensitic stainless steels (SUS440A, SUS440C, etc.) have had the problem that when a large amount of retained austenite is generated, the hardness and wear resistance decrease.
When martensitic stainless steel wire is used to form an additively manufactured product through 3D welding and lamination, the hardness of the additively manufactured product can be uneven depending on the part, resulting in insufficient material uniformity. The additively manufactured product can also have insufficient wear resistance. Furthermore, cracks can occur in the manufactured product after additive manufacturing. It is believed that a temperature difference occurs between the top and bottom of the additively manufactured product after additive manufacturing and cooling, causing cracks due to thermal stress, which will be referred to as "quench cracks" hereinafter.
In order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a martensitic stainless steel wire having excellent wear resistance by producing a shaped product at an appropriate temperature in continuous lamination, as well as a reliable part and a method for producing the same at low cost.

本発明は、積層造形品として必要な高硬度と耐食性を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制することのできる、金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ、積層造形品、積層造形品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide metal wire for additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and a method for manufacturing additive manufacturing products, which maintain the high hardness and corrosion resistance required for additive manufacturing products, while ensuring material uniformity and wear resistance and suppressing cracking.

即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
[1]質量%で、
C:0.35%超え~1.2%以下、Si:3.0%以下、Mn:3.0%以下、P:0.1%以下、S:0.4%以下、Ni:2.0%以下、Cr:10~17%、Mo:3.0%以下、Al:2.0%以下、N:0.15%以下、O:0.015%以下、Ti:0.03~0.2%、Nb:0.03~0.5%、V:0.03~0.5%、W:0.03~0.5%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
下記(1)式で定義する炭窒化物指標D値が100以上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。
炭窒化物指標D=(500-400C-30Mn-15Ni-12Cr-8Mo)+(800Ti+700Nb+600V+500W)・・・ (1)
(1)式において、元素記号は金属ワイヤ中の当該元素含有量(質量%)を意味する。
[2]前記Feの一部に代え、更に質量%で、
Cu:5.0%以下、Co:5.0%以下、B:1.0%以下の内、1種類以上を含有する群、
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群、
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群、
Ta:2.0%以下、Zr:2.0%以下、Pb:0.4%以下、Ag:0.4%以下の内、1種類以上を含有する群
のうちの、1以上の群に含まれる元素を含有することを特徴とする[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。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] In mass%,
It has a chemical composition including C: more than 0.35% to 1.2% or less, Si: 3.0% or less, Mn: 3.0% or less, P: 0.1% or less, S: 0.4% or less, Ni: 2.0% or less, Cr: 10 to 17%, Mo: 3.0% or less, Al: 2.0% or less, N: 0.15% or less, O: 0.015% or less, Ti: 0.03 to 0.2%, Nb: 0.03 to 0.5%, V: 0.03 to 0.5%, W: 0.03 to 0.5%, with the balance being Fe and unavoidable impurities;
A metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer, characterized in that the carbonitride index D value defined by the following formula (1) is 100 or more.
Carbonitride index D=(500-400C-30Mn-15Ni-12Cr-8Mo)+(800Ti+700Nb+600V+500W)... (1)
In formula (1), the element symbol represents the content (mass %) of the element in the metal wire.
[2] Part of the Fe is replaced with, in mass%,
a group containing one or more of Cu: 5.0% or less, Co: 5.0% or less, and B: 1.0% or less;
a group containing one or more of Sn: 0.5% or less, Sb: 0.5% or less, Au: 0.5% or less, and In: 0.5% or less;
a group containing one or more of Mg: 0.02% or less, Ca: 0.02% or less, Hf: 0.02% or less, and REM: 0.02% or less;
The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to [1], characterized in that it contains an element included in one or more of the following groups: Ta: 2.0% or less, Zr: 2.0% or less, Pb: 0.4% or less, and Ag: 0.4% or less.

[2A]前記Feの一部に代え、更に質量%で、Cu:5.0%以下、Co:5.0%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[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。
[2B]前記Feの一部に代え、更に質量%で、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[1]または[2A]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。
[2C]前記Feの一部に代え、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]、[2A]、[2B]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。
[2D]前記Feの一部に代え、更に質量%で、Ta:2.0%以下、Zr:2.0%以下、Pb:0.4%以下、Ag:0.4%以下の内、1種類以上を含有することを特徴とする[1]、[2A]、[2B]、[2C]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。
[2A] The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to [1], characterized in that it further contains, in mass%, one or more of Cu: 5.0% or less, Co: 5.0% or less, and B: 1.0% or less in place of a portion of the Fe.
[2B] The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to [1] or [2A], characterized in that it further contains, in mass%, one or more of Sn: 0.5% or less, Sb: 0.5% or less, Au: 0.5% or less, and In: 0.5% or less in place of a portion of the Fe.
[2C] The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to any one of [1], [2A] and [2B], characterized in that it further contains, in mass%, one or more of Mg: 0.02% or less, Ca: 0.02% or less, Hf: 0.02% or less, and REM: 0.02% or less in place of a portion of the Fe.
[2D] The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to any one of [1], [2A], [2B], and [2C], characterized in that it further contains, in mass%, one or more of Ta: 2.0% or less, Zr: 2.0% or less, Pb: 0.4% or less, and Ag: 0.4% or less in place of a portion of the Fe.

[3][1]~[2D]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であって、前記金属ワイヤを溶材としてMIGアーク溶接溶着し、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sで冷却したときに残留オーステナイト量が5%~50%とな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。
[4][1]~[2D]のいずれか1つに記載の成分組成を有する複数の層が溶着積層造形されてなり、残留オーステナイト量が5%~50%であることを特徴とする積層造形品。
[5][1]~[2D]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を溶材としてMIGアーク溶接にて溶着積層造形し、その後、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sで冷却することを特徴とする請求項4に記載の積層造形品の製造方法。
[3] A metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to any one of [1] to [2D], characterized in that the metal wire is used as a welding material to be deposited by MIG arc welding, and when cooled at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s from the end of welding to 500°C, the amount of retained austenite is 5% to 50%.
[4] An additive manufacturing product characterized in that a plurality of layers having the component composition according to any one of [1] to [2D] are formed by deposition additive manufacturing, and the amount of retained austenite is 5% to 50%.
[5] The method for manufacturing an additive manufacturing product according to claim 4, characterized in that the metal wire for additive manufacturing by a metal 3D printer according to any one of [1] to [2D] is used as a welding material for additive manufacturing by MIG arc welding, and then the metal wire is cooled from the end of welding to 500°C at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s.

本発明によれば、積層造形品として必要な高硬度と耐食性を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制することのできる、金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ、積層造形品、積層造形品の製造方法を提供できる。 The present invention provides metal wire for additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and methods for manufacturing additive manufacturing products, which maintain the high hardness and corrosion resistance required for additive manufacturing products while ensuring material uniformity and wear resistance and suppressing cracking.

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。 The requirements of the present invention are explained below. Note that (%) in the following explanation refers to mass (%) unless otherwise specified.

本発明は、積層造形品であって、必要な高硬度と耐食性を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制したものを対象とする。ここで、必要な高硬度とは、積層造形品のHvが700以上のものを意味する。材質均一性とは、積層造形品の少なくとも5箇所でHvを計測し、Hvの最大と最小の差が80以下のものを意味する。
積層造形品は、本発明の金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤを溶材として、金属3DプリンタによりMIGアーク溶接にて溶着積層造形を行って3次元造形を行うことにより造形することができる。
The present invention relates to an additively manufactured product that maintains the required high hardness and corrosion resistance, while ensuring material uniformity and wear resistance and suppressing quench cracks. Here, the required high hardness means that the additively manufactured product has an Hv of 700 or more. The material uniformity means that the difference between the maximum and minimum Hv values is 80 or less when the Hv values are measured at at least five points on the additively manufactured product.
The additive manufacturing product can be produced by using the metal wire for additive manufacturing using the metal 3D printer of the present invention as a welding material and performing additive manufacturing using MIG arc welding with the metal 3D printer to produce a three-dimensional product.

積層造形品は、下記規定する所定の成分を含有した上で、鋼中の残留オーステナイト量が5%~50%であることにより、本発明が目的とする上記品質を実現することができる。 The additively manufactured product can achieve the quality targeted by the present invention by containing the specified components specified below and having a retained austenite content of 5% to 50% in the steel.

まず、本発明の金属ワイヤ、積層造形品の必須成分組成について説明する。
Cは、必要な硬さを確保し、かつ必要な残留オーステナイト量を確保するために、0.35%超を含有する。好ましくは0.40%以上である。一方、Cが1.2%を超えると、材質均一性の確保と割れの抑制が困難になる。好ましくは0.80%以下である。
First, the essential component composition of the metal wire and layered manufacturing product of the present invention will be described.
C is contained in an amount of more than 0.35% in order to ensure the necessary hardness and the necessary amount of retained austenite. It is preferably 0.40% or more. On the other hand, if C exceeds 1.2%, it becomes difficult to ensure the uniformity of the material and to suppress cracking. It is preferably 0.80% or less.

Siは、溶着時の脱酸に有効であるが、過剰に添加すると材質均一性の劣化と積層造形中の金属間化合物の析出を促進して割れの発生を助長する。そのため、3.0%以下に限定する。好ましくは、0.05%以上、2.0%以下である。Siは含有しなくても良い。 Si is effective for deoxidation during welding, but adding too much can cause a deterioration in material uniformity and promote the precipitation of intermetallic compounds during additive manufacturing, which can lead to cracking. Therefore, it is limited to 3.0% or less. Preferably, it is 0.05% or more and 2.0% or less. Si does not necessarily need to be included.

Mnは、溶着時の脱酸に有効であるが、過剰に添加するとオーステナイト組織が安定となるため焼きが入り難くなり、材質均一性が得られない。そのため、3.0%以下に限定する。好ましくは、0.05%以上、2.0%以下である。Mnは含有しなくても良い。 Mn is effective for deoxidation during welding, but adding too much stabilizes the austenite structure, making it difficult to harden and preventing material uniformity. Therefore, it is limited to 3.0% or less. Preferably, it is 0.05% or more and 2.0% or less. Mn does not have to be included.

Pは、材質均一性を確保するため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。 P is limited to 0.1% or less to ensure material uniformity. Preferably, it is 0.05% or less. The lower the P content, the better, and there is no lower limit.

Sは、材質均一性を確保するため、上限を0.4%とする。好ましくは、0.0004~0.10%である。 To ensure material uniformity, the upper limit of S is set at 0.4%. Preferably, it is 0.0004 to 0.10%.

Niは、マトリックスの靭性や耐食性を向上させるため、必要に応じて添加してもよいが、2.0%を超えるとオーステナイトが生成して安定した材質均一性が得られないので、上限を2.0%とする。好ましくは、0.1~1.0%である。 Ni may be added as needed to improve the toughness and corrosion resistance of the matrix, but if it exceeds 2.0%, austenite will form and stable material uniformity will not be achieved, so the upper limit is set at 2.0%. The preferred range is 0.1 to 1.0%.

Crは、材質均一性と耐食性(耐久性)を確保するために10%以上添加する。しかしながら、17%を超えて添加すると逆に材質・金属組織が不均一となる。そのため、上限を17%に限定する。好ましくは、10.5~16.5%である。 Cr is added in an amount of 10% or more to ensure material uniformity and corrosion resistance (durability). However, adding more than 17% can actually result in uneven material and metal structure. For this reason, the upper limit is set at 17%. Preferably, it is between 10.5% and 16.5%.

Moは、マトリックスの耐食性を向上させるために含有させるが、3.0%を超えて添加すると材質・金属組織が不均一となる。そのため、上限を3.0%に限定する。好ましくは、0.1~2.0%である。Moは含有しなくても良い。 Mo is added to improve the corrosion resistance of the matrix, but adding more than 3.0% can cause the material and metal structure to become non-uniform. Therefore, the upper limit is set to 3.0%. Preferably, it is 0.1 to 2.0%. Mo does not need to be added.

Alは、溶着時の脱酸に有効であるが、過剰に添加するとマルテンサイト組織が安定的に得られず、材質均一性が劣化する。そのため、上限を2.0%にする。好ましくは、0.001~1.2%である。Alは含有しなくても良い。 Al is effective for deoxidation during welding, but adding too much prevents the stable formation of martensite structure and reduces material uniformity. Therefore, the upper limit is set at 2.0%. Preferably, it is 0.001 to 1.2%. It is not necessary to add Al.

Nは、材質均一性を確保するために0.15%以下に限定する。Nが0.15%を超えると、炭窒化物系析出物を析出促進させ硬さや金属組織のばらつきが生じる。好ましくは、Nは0.05%以下である。更に好ましくは、Nは0.03%以下である。Nは低いほど好ましく、下限を設けない。 N is limited to 0.15% or less to ensure material uniformity. If N exceeds 0.15%, it promotes the precipitation of carbonitride precipitates, resulting in variations in hardness and metal structure. Preferably, N is 0.05% or less. More preferably, N is 0.03% or less. The lower the N content, the better, and there is no lower limit.

Oは、溶着時の湯流れ性を適度に確保するため、0.015%以下で含有させる。0.015%を超えて添加すると材質均一性が低下するため、上限を0.015%にする。好ましくは、0.001~0.01%である。 O is contained at 0.015% or less to ensure adequate fluidity during welding. Adding more than 0.015% reduces material uniformity, so the upper limit is set at 0.015%. The preferred range is 0.001 to 0.01%.

Ti:0.03~0.2%、Nb:0.03~0.5%、V:0.03~0.5%、W:0.03~0.5%
Ti、Nb、V、Wの含有により、これら元素の硬質炭化物を活用して耐摩耗性を向上することができる。そのため、Ti、Nb、V、Wのいずれも、0.03%以上含有させる。一方、これら元素のいずれかの含有量が多すぎると材質均一性が低下するため、Tiは0.2%以下、Nb、V、Wはいずれも0.5%以下とする。
Ti: 0.03-0.2%, Nb: 0.03-0.5%, V: 0.03-0.5%, W: 0.03-0.5%
The inclusion of Ti, Nb, V, and W makes it possible to utilize the hard carbides of these elements to improve wear resistance. Therefore, the content of each of Ti, Nb, V, and W is set to 0.03% or more. On the other hand, if the content of any of these elements is too high, the material uniformity decreases, so the content of Ti is set to 0.2% or less, and the content of Nb, V, and W is set to 0.5% or less.

前記(1)式は、炭窒化物指標Dであって、鋼中の成分含有量が炭窒化物形成に及ぼす影響度合いを示す式である。(1)式右辺の左側かっこでくくられた部分は、Ms点、即ち高温から冷却した時にオーステナイトからマルテンサイトに変態する開始温度を意味する。また、(1)式右辺の右側かっこでくくられた部分は、各元素含有による炭化物生成エネルギーに関するデータに基づき、各元素の炭窒化物指標Dに与える影響を経験値から見いだしたものである。(1)式で計算される炭窒化物指標Dを100以上とすることにより、積層造形品の鋼中残留オーステナイト量を本発明の好適範囲上限以下に調整することができる。好ましくは炭窒化物指標Dが150以上である。炭窒化物指標Dが100未満であると、C量やCr量が高めであることと相まって、残留オーステナイト量が上限を外れることとなる。 Equation (1) above is the carbonitride index D, which indicates the degree of influence that the content of elements in steel has on carbonitride formation. The part enclosed in parentheses on the left side of the right side of equation (1) represents the Ms point, i.e., the temperature at which austenite begins to transform to martensite when cooled from a high temperature. Furthermore, the part enclosed in parentheses on the right side of equation (1) represents the empirical effect of each element on the carbonitride index D, based on data on the carbide formation energy associated with the inclusion of each element. By setting the carbonitride index D calculated using equation (1) to 100 or greater, the amount of retained austenite in the steel of an additively manufactured product can be adjusted to be below the upper limit of the preferred range of the present invention. Preferably, the carbonitride index D is 150 or greater. If the carbonitride index D is less than 100, combined with the higher C and Cr contents, the amount of retained austenite will exceed the upper limit.

本発明の金属ワイヤ、積層造形品は、残部Fe及び不純物からなる。さらに、前記Feの一部に代えて、選択的に以下の成分を含有すると好ましい。 The metal wire and additive manufacturing product of the present invention consist of the remainder Fe and impurities. Furthermore, it is preferable that the following components be selectively contained in place of a portion of the Fe.

Cu、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、CuやCoがそれぞれ5.0%を超えて含有、Bが1.0%を超えて含有すると、材質均一性が劣化する。そのため、CuやCoの上限を5.0%、Bの上限を1.0%に限定する。好ましくは、Cu:4.0%以下、Co:4.0%以下、B:0.3%以下である。 Cu, Co, and B may be added as needed to improve the toughness of the matrix. However, if the Cu or Co content exceeds 5.0% each, or if the B content exceeds 1.0%, the material uniformity will deteriorate. Therefore, the upper limits for Cu and Co are set to 5.0%, and for B to 1.0%. Preferably, Cu is 4.0% or less, Co is 4.0% or less, and B is 0.3% or less.

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。しかしながら、それぞれ0.5%を超えて添加すると材質均一性が劣化する。そのため、上限を0.5%にする。好ましくは、0.4%以下である。 Sn, Sb, Au, and In may be added as needed to improve the corrosion resistance of the matrix. However, adding more than 0.5% of each element will degrade material uniformity. Therefore, the upper limit is set at 0.5%. Preferably, it should be 0.4% or less.

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、過剰に添加すると材質均一性が劣化する。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。 Mg, Ca, Hf, and REM are effective for deoxidation during welding and may be added as needed. However, excessive addition of these elements can degrade material uniformity. Therefore, each element should be limited to 0.02% or less. Preferably, it should be 0.01% or less.

Ta、Zrは、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もよい。また、Pb、Ag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、Ta、Zrはそれぞれ2.0%を超えて、Pb,Agはそれぞれ0.4%を超えて含有すると、材質均一性が劣化する。そのため、Ta、Zrの上限を2.0%、Pb、Agの上限を0.4%にする。好ましくは、Ta、Zrは1.0%以下、Pb,Agは0.3%以下である。 Ta and Zr may be added as needed to form fine precipitates in the matrix, improving heat resistance (thermal deformation resistance). Pb and Ag may also be added as needed to improve machinability after 3D printing. However, if the Ta and Zr contents exceed 2.0% each, or if the Pb and Ag contents exceed 0.4% each, material uniformity will deteriorate. Therefore, the upper limits for Ta and Zr are set at 2.0%, and for Pb and Ag at 0.4%. Preferably, Ta and Zr are 1.0% or less, and Pb and Ag are 0.3% or less.

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および不純物からなる化学成分から構成される。即ち、本発明の金属ワイヤはステンレス鋼系の金属ワイヤである。
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]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。
The metal wire of the present invention has a chemical composition that includes Fe and impurities in addition to the elements described above. That is, the metal wire of the present invention is a stainless steel metal wire.
Typical unavoidable impurities include Ge, Na, Be, F, Ga, etc., and these elements are usually mixed in the steel manufacturing process as unavoidable impurities in amounts of 0.01% or less.
Furthermore, although typical optional added elements are specified in [2] above, elements not described in this specification may also be contained within a range that does not impair the effects of the present invention.

次に、積層造形品の鋼中残留オーステナイト量について説明する。本発明の積層造形品は、上記規定する所定の成分を含有した上で、鋼中の残留オーステナイト量を5%~50%と規定する。残留オーステナイトは軟質で靱性を有するため、5%以上の残留オーステナイトの生成は硬質なマルテンサイト相の焼き割れに対して応力緩和の効果がある。一方、残留オーステナイトはマルテンサイトに比べて強度が低いため、残留オーステナイト量が50%を超えると、積層造形品の硬さと耐摩耗性が低下することとなる。また、鋼中の残留オーステナイト量は、好ましくは15%~40%である。 Next, we will explain the amount of retained austenite in the steel of the additively manufactured product. The additively manufactured product of the present invention contains the specified components as defined above, and the amount of retained austenite in the steel is specified to be 5% to 50%. Because retained austenite is soft and tough, the generation of 5% or more retained austenite has the effect of relieving stress against quench cracking in the hard martensite phase. However, because retained austenite has lower strength than martensite, if the amount of retained austenite exceeds 50%, the hardness and wear resistance of the additively manufactured product will decrease. Furthermore, the amount of retained austenite in the steel is preferably 15% to 40%.

即ち、本発明の積層造形品は、上記本発明の成分組成を有する複数の層が溶着積層造形されてなり、残留オーステナイト量が5%~50%であることを特徴とする。 In other words, the additively manufactured product of the present invention is formed by layer deposition of multiple layers having the component composition of the present invention, and is characterized by having a retained austenite content of 5% to 50%.

また、本発明の積層造形品の製造方法は、前記本発明の成分組成を有する、金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤを溶材として、MIGアーク溶接にて溶着積層造形し、その後、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sで冷却することを特徴とする。本発明の成分組成を有する金属ワイヤを用いるとともに、溶着積層造形後における溶接終了後からCr炭化物析出温度域500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sの範囲内で調整して冷却することにより、残留オーステナイト量を5%~50%に調整することができる。溶着積層造形後の冷却速度が遅くなるほど、残留オーステナイト量を低減することができる。従って、本発明の成分範囲内にある所定の成分の金属ワイヤを用い、平均冷却速度が1℃/s~10℃/sの範囲内の所定の冷却速度で冷却したとき、残留オーステナイト量が過少であれば平均冷却速度を上昇し、残留オーステナイト量が過大であれば平均冷却速度を低下し、結果として本発明の残留オーステナイト量範囲とすることができる。平均冷却速度を1℃/s~10℃/sの範囲内と規定したのは、1℃/s未満では緩冷却(徐冷)により造形後のオーステナイト相がフェライト相に変化し硬さが低下するためであり、10℃/sを超えると造形品に生じた温度差による熱応力と、マルテンサイト変態による引張応力が生じて焼き割れを起こすためである。 The method for manufacturing an AM product of the present invention is characterized by using a metal wire for AM using a metal 3D printer, having the composition of the present invention, as a welding material, to perform AM by MIG arc welding, followed by cooling at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s from the end of welding to 500°C. By using metal wire having the composition of the present invention and adjusting the average cooling rate from the end of welding after AM to 500°C, within the range of 1°C/s to 10°C/s, the amount of retained austenite can be adjusted to 5% to 50%. The slower the cooling rate after AM, the more likely it is to reduce the amount of retained austenite. Therefore, when using metal wire with a predetermined composition within the composition range of the present invention and cooling at an average cooling rate within the range of 1°C/s to 10°C/s, if the amount of retained austenite is too low, the average cooling rate can be increased, and if the amount of retained austenite is too high, the average cooling rate can be decreased, resulting in the amount of retained austenite falling within the range of the present invention. The average cooling rate is set between 1°C/s and 10°C/s because slow cooling (gradual cooling) below 1°C/s causes the austenite phase after molding to change to ferrite, reducing hardness, and above 10°C/s causes thermal stress due to the temperature difference in the molded product and tensile stress due to martensitic transformation, resulting in quench cracks.

本発明の金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤについて、これを金属3Dプリンタによる溶着積層造形の溶材としてMIGアーク溶接にて溶着積層造形したときに上記好適な残留オーステナイト量を実現できる点については、金属ワイヤを溶材としてMIGアーク溶接溶着し、溶接終了後からCr炭化物析出温度域500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sの範囲内で冷却したときに残留オーステナイト量が5%~50%となることによって確認することができる。平均冷却速度が1℃/s~10℃/sの範囲内の所定の冷却速度で冷却したとき、残留オーステナイト量が過少であれば平均冷却速度を上昇し、残留オーステナイト量が過大であれば平均冷却速度を低下する。結果として本発明の残留オーステナイト量範囲となれば本発明に該当し、ならなければ本発明に該当しないことが確認できる。 The fact that the metal wire for additive manufacturing using a metal 3D printer of the present invention can achieve the above-mentioned suitable amount of retained austenite when used as a welding material for additive manufacturing using a metal 3D printer and then MIG arc welding to achieve the desired amount of retained austenite can be confirmed by the fact that when the metal wire is used as a welding material for additive manufacturing using a metal 3D printer, the amount of retained austenite is 5% to 50% when the metal wire is MIG arc welded and cooled at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s from the end of welding to the Cr carbide precipitation temperature range of 500°C. When cooled at a predetermined average cooling rate within the range of 1°C/s to 10°C/s, if the amount of retained austenite is too low, the average cooling rate is increased, and if the amount of retained austenite is too high, the average cooling rate is decreased. As a result, if the amount of retained austenite falls within the range of the present invention, the present invention is met; if not, the present invention is not met.

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。 The metal wire of the present invention is used for additive manufacturing using a metal 3D printer. In other words, it refers to a metal wire used as a material when a metal 3D printer is used to build up weld beads of metal wire to form three-dimensional parts.

以上説明した本発明によれば、積層造形品として必要な高硬度と耐食性を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制することのできる、金属3Dプリンタによる溶着積層造形用の金属ワイヤ、積層造形品、積層造形品の製造方法を提供できる。 The present invention as described above provides metal wire for additive manufacturing using metal 3D printers, additive manufacturing products, and methods for manufacturing additive manufacturing products, which maintain the high hardness and corrosion resistance required for additive manufacturing products while ensuring material uniformity and wear resistance and suppressing quench cracks.

(実施例1)
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1.2mmの金属ワイヤに試作した。表2、表3及び後述の表5、表6において、本発明範囲から外れる数値に下線を付している。
Example 1
Steels having the chemical compositions shown in Tables 1 to 3 were melted in a 45 kg vacuum melting furnace and processed into steel bars having a diameter of 11 mm by hot forging and hot extrusion. These were then repeatedly drawn and annealed to produce metal wires having a diameter of 1.2 mm. In Tables 2 and 3 and Tables 5 and 6 described below, values outside the ranges of the present invention are underlined.

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た。溶着方向と垂直の積層方向に積層することにより3次元造形し、中空の四角柱を製造した。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。溶着積層造形後、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度2.8℃/sで冷却した。残留オーステナイト量を評価し、残留オーステナイト量が5%~50%から外れているときは、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度が1℃/s~10℃/sの範囲内において、残留オーステナイト量が過少であれば平均冷却速度を上昇し、残留オーステナイト量が過大であれば平均冷却速度を低下し、結果として本発明の残留オーステナイト量範囲となるように調整した。比較例の一部は本発明の残留オーステナイト量範囲に調整できなかった。
平均冷却速度は、赤外線サーモグラフィ(熱画像カメラ)により溶接終了後の造形品温度からCr炭化物析出温度域500℃までの冷却時間を測定した。
The prototype metal wire was then repeatedly welded in a spiral pattern using a robotic MIG arc welder. Three-dimensional modeling was performed by stacking the wires in a stacking direction perpendicular to the welding direction, producing a hollow rectangular prism. Arc welding conditions included a shielding gas of Ar + 3% oxygen, a welding current of 200 A, an arc voltage of 30 V, and a welding speed of 200 cm/min. After the welded additive manufacturing process, the wire was cooled at an average cooling rate of 2.8 °C/s from the end of welding to 500 °C. The amount of retained austenite was evaluated. If the amount of retained austenite was outside the range of 5% to 50%, the average cooling rate was increased if the amount of retained austenite was too low, or decreased if the amount of retained austenite was too high, within the range of 1 °C/s to 10 °C/s from the end of welding to 500 °C. As a result, the amount of retained austenite was adjusted to fall within the range of the present invention. Some comparative examples could not be adjusted to fall within the range of the present invention.
The average cooling rate was measured by an infrared thermograph (thermal imaging camera) as the cooling time from the temperature of the molded article after welding to the Cr carbide precipitation temperature range of 500°C.

その後、製造した四角柱について、硬度、材質均一性、耐摩耗性、焼き割れ有無を調査した。表4、表5に調査結果について示す。 The manufactured square pillars were then inspected for hardness, material uniformity, wear resistance, and the presence of quench cracks. The inspection results are shown in Tables 4 and 5.

残留オーステナイト量は、四角柱から放電加工でφ5mm×20mmの試験片を作製し、飽和磁化測定装置で求めた。
中心部硬さは、ビッカース硬さ試験機を用い、四角柱から切り出した積層方向に垂直な断面を樹脂に埋め込み研磨し、積層方向の中心部においてHV硬さ(荷重10kg)を測定した。
材質均一性は、四角柱から切り出した積層方向に垂直な断面を樹脂に埋め込み研磨し、積層造形の最下面、1/4、1/2、3/4高さ、最上面の5箇所においてHV硬さ(荷重1kg)を測定した。5箇所の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超え80以下であれば○、80超えであれば×とした。
The amount of retained austenite was measured by preparing a test piece of φ5 mm×20 mm from a square pillar by electrical discharge machining and measuring it with a saturation magnetization measuring device.
The central hardness was measured using a Vickers hardness tester by embedding a cross section cut out from a square pillar perpendicular to the lamination direction in resin and polishing it, and measuring the HV hardness (load 10 kg) at the central part in the lamination direction.
To measure material uniformity, a cross section perpendicular to the stacking direction cut from a square pillar was embedded in resin and polished, and the HV hardness (load 1 kg) was measured at five points: the bottom surface of the additive manufacturing product, 1/4, 1/2, 3/4 height, and the top surface. The difference between the maximum and minimum HV values at the five points was taken as the hardness variation ΔHV. If ΔHV was 40 or less, it was marked as ◎, if it was more than 40 but less than 80, it was marked as ○, and if it was more than 80, it was marked as ×.

耐摩耗性は、四角柱からφ5mm×10mmの試験片(ピン)を切り出し、ピンオンディスク摩擦摩耗試験機により評価した。摩耗相手材となるディスクには、硬質なSiC粒子が接着されたエメリー紙(#800)を用いた。この砥粒硬さは3200HV程度に相当する。試験片を試料ホルダに固定して、回転する摩耗相手材に試験片表面を試験荷重20Nで押し付けながら、摺動速度0.66m/s、時間30秒の条件で摩耗試験を行った。試験前後の試料板厚差から摩耗により消失した材料の体積を算出し、これを摩耗減量V(mm)とした。そして、下記(2)式により比摩耗量C(mm/N)を求め、5.0×10-8mm/N以下であれば○、5.0×10-8mm/N超えであれば×とした。
比摩耗量C=摩耗減量V/(試験荷重W×摩擦距離L) …(2)
The wear resistance was evaluated using a pin-on-disk friction and wear tester by cutting a φ5mm x 10mm test piece (pin) from a square pillar. The disk used as the opposing wear material was emery paper (#800) with hard SiC particles bonded to it. The abrasive grain hardness corresponds to approximately 3200HV. The test piece was fixed to a sample holder, and the surface of the test piece was pressed against the rotating opposing wear material with a test load of 20N, at a sliding speed of 0.66m/s and for 30 seconds. The volume of material lost due to wear was calculated from the difference in sample thickness before and after the test, and this was taken as the wear loss V (mm 3 ). The specific wear rate C (mm 2 /N) was then calculated using the following formula (2), and was marked as ◯ if it was 5.0×10 -8 mm 2 /N or less, or × if it was greater than 5.0×10 -8 mm 2 /N.
Specific wear amount C = wear loss amount V / (test load W × friction distance L) ... (2)

焼き割れの評価は、積層造形品の外面および内面を目視検査で確認し、割れがない場合を〇、割れがある場合を×とした。 To evaluate cracking, the outer and inner surfaces of the additively manufactured product were visually inspected, with a mark of "O" indicating no cracks and a mark of "X" indicating cracks.

本発明の金属ワイヤを使用した積層造形品については、残留オーステナイト量は本発明の好適範囲内となり、必要な高硬度を保持した上で、材質均一性と耐摩耗性を確保し、焼き割れを抑制することができた。 In additive manufacturing products using the metal wire of the present invention, the amount of retained austenite was within the preferred range of the present invention, ensuring material uniformity and wear resistance while maintaining the required high hardness, and suppressing quench cracking.

一方、比較鋼a~ak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。
比較鋼a、n、ajは、炭窒化物指標D値が下限を外れ、残留オーステナイト量が上限を超えるため、硬さの低下や材質均一性ならびに耐摩耗性に劣る。
比較鋼rはCr量が低いため焼きが入りにくく(焼きムラになりやすく)、硬さの均一性に劣る。
On the other hand, it is clear that the comparative steels a to ak do not satisfy the ranges specified in the present invention and do not satisfy the required properties.
In the comparative steels a, n, and aj, the carbonitride index D value is below the lower limit and the amount of retained austenite exceeds the upper limit, so that the hardness is reduced and the material uniformity and wear resistance are poor.
Comparative steel r has a low Cr content, so it is difficult to harden (prone to uneven hardening), and the uniformity of hardness is poor.

比較鋼c、o、sは、C含有量が低く、母材硬さが低下し、耐摩耗性が劣っている。また、比較鋼sは耐摩耗性に有効な硬質炭化物生成元素のTi、Nb、V、W下限外れも低下要因ある。さらにこれら比較例c、o、sは、残留オーステナイト量が低めに外れることで、残留オーステナイトによる応力緩和が小さく焼き割れが発生した。
比較鋼i、ai、aj、akは、耐摩耗性に有効な硬質炭化物生成元素のTi、Nb、V、W下限外れのために耐摩耗性が低下した。
Comparative steels c, o, and s had low C contents, which reduced the base material hardness and inferior wear resistance. Comparative steel s also had lower amounts of Ti, Nb, V, and W, which are hard carbide-forming elements effective for improving wear resistance, which was another factor contributing to the deterioration. Furthermore, the amounts of retained austenite in these comparative steels c, o, and s were low, which resulted in little stress relaxation due to the retained austenite, and quench cracking occurred.
The comparative steels i, ai, aj and ak had reduced wear resistance because the contents of Ti, Nb, V and W, which are hard carbide-forming elements effective for wear resistance, were outside the lower limits.

比較鋼c、f、sは、未変態のオーステナイトが殆ど存在しないため、焼き割れが発生した。この焼き割れはマルテンサイト変態時の体積膨張に伴う大きなひずみにより発生したものと考えられる。 Comparative steels c, f, and s had almost no untransformed austenite, resulting in quench cracking. It is believed that this quench cracking was caused by the large strain that accompanies volume expansion during martensitic transformation.

(実施例2)
実施例1の表1に示す本発明鋼Bを用い、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度を下記表6に示す5条件とし、それ以外の条件は上記実施例1と同様として積層造形品を製造した。それぞれの残留オーステナイト量を評価し、表6に示した。表6から明らかなように、冷却速度が遅くなるほど残留オーステナイト量が減少する関係が見て取れる。
Example 2
Additive manufacturing products were produced using Steel B of the present invention shown in Table 1 of Example 1, with the average cooling rate from the end of welding to 500°C set to five conditions shown in Table 6 below, and the other conditions being the same as those of Example 1. The amount of retained austenite for each was evaluated and shown in Table 6. As is clear from Table 6, a relationship can be seen in which the amount of retained austenite decreases as the cooling rate slows.

Claims (5)

質量%で、
C:0.35%超え~1.2%以下、Si:3.0%以下、Mn:3.0%以下、P:0.1%以下、S:0.4%以下、Ni:2.0%以下、Cr:10~17%、Mo:3.0%以下、Al:2.0%以下、N:0.15%以下、O:0.015%以下、Ti:0.03~0.2%、Nb:0.03~0.5%、V:0.03~0.5%、W:0.03~0.5%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなる化学成分を有し、
下記(1)式で定義する炭窒化物指標D値が100以上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。
炭窒化物指標D=(500-400C-30Mn-15Ni-12Cr-8Mo)+(800Ti+700Nb+600V+500W)・・・ (1)
(1)式において、元素記号は金属ワイヤ中の当該元素含有量(質量%)を意味する。
In mass%,
It has a chemical composition including C: more than 0.35% to 1.2% or less, Si: 3.0% or less, Mn: 3.0% or less, P: 0.1% or less, S: 0.4% or less, Ni: 2.0% or less, Cr: 10 to 17%, Mo: 3.0% or less, Al: 2.0% or less, N: 0.15% or less, O: 0.015% or less, Ti: 0.03 to 0.2%, Nb: 0.03 to 0.5%, V: 0.03 to 0.5%, W: 0.03 to 0.5%, with the balance being Fe and unavoidable impurities;
A metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer, characterized in that the carbonitride index D value defined by the following formula (1) is 100 or more.
Carbonitride index D=(500-400C-30Mn-15Ni-12Cr-8Mo)+(800Ti+700Nb+600V+500W)... (1)
In formula (1), the element symbol represents the content (mass %) of the element in the metal wire.
前記Feの一部に代え、更に質量%で、
Cu:5.0%以下、Co:5.0%以下、B:1.0%以下の内、1種類以上を含有する群、
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群、
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群、
Ta:2.0%以下、Zr:2.0%以下、Pb:0.4%以下、Ag:0.4%以下の内、1種類以上を含有する群
のうちの、1以上の群に含まれる元素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。
In place of a part of the Fe, further in mass %,
a group containing one or more of Cu: 5.0% or less, Co: 5.0% or less, and B: 1.0% or less;
a group containing one or more of Sn: 0.5% or less, Sb: 0.5% or less, Au: 0.5% or less, and In: 0.5% or less;
a group containing one or more of Mg: 0.02% or less, Ca: 0.02% or less, Hf: 0.02% or less, and REM: 0.02% or less;
The metal wire for deposition additive manufacturing using a metal 3D printer according to claim 1, characterized in that it contains one or more elements from a group containing one or more of Ta: 2.0% or less, Zr: 2.0% or less, Pb: 0.4% or less, and Ag: 0.4% or less.
請求項1又は請求項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であって、前記金属ワイヤを溶材としてMIGアーク溶接溶着し、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sで冷却したときに残留オーステナイト量が5%~50%とな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。 The metal wire for additive manufacturing using a metal 3D printer according to claim 1 or 2, characterized in that when the metal wire is used as a welding material for MIG arc welding and cooled at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s from the end of welding to 500°C, the amount of retained austenite is 5% to 50%. 請求項1又は請求項2に記載の成分組成を有する複数の層が溶着積層造形されてなり、残留オーステナイト量が5%~50%であることを特徴とする積層造形品。 An additively manufactured product formed by deposition additive manufacturing of multiple layers having the component composition described in claim 1 or 2, characterized in that the amount of retained austenite is 5% to 50%. 請求項1又は請求項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を溶材としてMIGアーク溶接にて溶着積層造形し、その後、溶接終了後から500℃までの平均冷却速度1℃/s~10℃/sで冷却することを特徴とする請求項4に記載の積層造形品の製造方法。 The method for manufacturing an additive manufacturing product according to claim 4, characterized in that the metal wire for additive manufacturing by a metal 3D printer according to claim 1 or 2 is used as a welding material to perform additive manufacturing by MIG arc welding, and then cooling is performed from the end of welding to 500°C at an average cooling rate of 1°C/s to 10°C/s.
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