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WO2019239655A1 - 銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法ならびに各種金属部品 - Google Patents

銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法ならびに各種金属部品 Download PDF

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WO2019239655A1
WO2019239655A1 PCT/JP2019/009697 JP2019009697W WO2019239655A1 WO 2019239655 A1 WO2019239655 A1 WO 2019239655A1 JP 2019009697 W JP2019009697 W JP 2019009697W WO 2019239655 A1 WO2019239655 A1 WO 2019239655A1
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WO
WIPO (PCT)
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copper alloy
alloy powder
layered object
layered
copper
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/009697
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English (en)
French (fr)
Inventor
史香 西野
吉則 風間
吉田　浩一
吉章 荻原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2020525262A priority Critical patent/JPWO2019239655A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a copper alloy powder, a layered object, a method of manufacturing a layered object, and various metal parts, and in particular, rapid solidification by performing layered modeling using a copper alloy powder containing chromium and zirconium as a raw material powder.
  • a chromium-zirconium copper alloy as a layered object having all of high strength, high conductivity, and excellent heat resistance.
  • Metal materials that are required to have high strength, high conductivity, and excellent heat resistance include copper alloys containing chromium and zirconium. Can be mentioned. Zirconium contained in such a copper alloy can exhibit the most excellent heat resistance effect in a solid solution state, but is maintained in a temperature range where zirconium is precipitated in the actual manufacturing process. In many cases, zirconium does not dissolve in the copper base material, but forms precipitates, and the precipitates become coarser, and the heat resistance tends to decrease.
  • Non-Patent Document 1 Since chromium-containing copper alloys (Cu—Cr alloys) and chromium-zirconium-containing copper alloys (Cu—Cr—Zr alloys) are age-hardening copper alloys having relatively high strength and electrical conductivity, It is applied to small parts such as welding electrode materials and spring materials, and large parts such as water-cooled molds. (For example, see Non-Patent Document 1)
  • chromium-zirconium copper alloy in which zirconium is added to chromium-containing copper alloy (Cu-Cr alloy) has improved intermediate temperature brittleness observed in all copper alloys, and is annealed more than chromium copper. It is known that the softening temperature is high and the strength is also high. (For example, see Non-Patent Document 1)
  • Non-Patent Document 2 In a chromium-containing copper alloy (Cu-Cr alloy), non-working material has a large age hardening, and the working material tends to soften by recovery with aging at around 300 ° C, reaching maximum hardness at about 400 ° C, and at higher temperatures. There is a tendency to soften rapidly. (For example, see Non-Patent Document 2)
  • processing methods such as casting, extrusion, cutting, and powder metallurgy have been used as methods for producing metal products from metals and alloys.
  • the object of the present invention is to optimize the composition of the raw material powder, thereby enabling the production of a layered product having all of high strength, high conductivity and excellent heat resistance, and layered modeling.
  • the object is to provide various metal parts such as motor brushes, brake pads, resistance welding electrodes, electric discharge machining electrodes, slip rings, and bearings.
  • the gist configuration of the present invention is as follows.
  • Copper for additive manufacturing characterized by containing, by mass%, Cr: 0.010 to 1.50%, Zr: 0.010 to 1.40%, and the balance consisting of copper and inevitable impurities Alloy powder.
  • Copper alloy powder as described in said (1) whose average particle diameter is the range of 10 micrometers or more and 40 micrometers or less.
  • the 50% particle size (d50) is 10 to 40 ⁇ m
  • the 10% particle size (d10) is 1 to 30 ⁇ m.
  • Copper alloy powder is as follows.
  • a layered object having an apparent density of 94% or more and 100% or less and an electric conductivity of 50% IACS or more.
  • the present invention contains, in mass%, Cr: 0.010 to 1.50%, Zr: 0.010 to 1.40%, and the balance consisting of copper and unavoidable impurities, thereby providing high strength and high conductivity.
  • a copper alloy powder that enables production of a layered object having all of excellent heat resistance, a layered object and a method of manufacturing the layered object, and, for example, motor brushes, brake pads, resistance welding electrodes, electric discharge machining
  • Various metal parts such as industrial electrodes, slip rings, and bearings can be provided.
  • chromium and zirconium in copper makes it possible to improve the light absorptance, so that it is possible to design a powder with excellent formability.
  • the density of the layered object can be improved by using such an alloy powder, and the strength and conductivity can be improved as compared with pure copper by increasing the density of the layered object. Can do.
  • the additive manufacturing method after melting the raw material copper alloy powder, it is possible to rapidly solidify the molten metal at a much higher cooling rate than the conventional casting method of producing a copper alloy, As a result, it is possible to refine the crystal grains by this rapid solidification and improve the strength, and also effectively suppress the generation of chromium and zirconium precipitates contained in the copper alloy, thereby improving the heat resistance. Can do.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate two types of electrodes from parts manufactured by a layered manufacturing apparatus (3D printer) using the copper alloy powder according to the present invention as a material.
  • 1 (a) is a resistance welding electrode
  • FIG. 1 (b) is a schematic view of an electric discharge machining electrode.
  • the copper alloy powder of this embodiment contains, by mass%, Cr: 0.010 to 1.50%, Zr: 0.010 to 1.40%, and the balance is made of copper and inevitable impurities.
  • ⁇ Essential component> ⁇ Cr: 0.010-1.50 mass% Cr (chromium) is a component having an effect of improving strength and heat resistance, and has a small amount of light absorption of a laser beam having a wavelength of 1.2 ⁇ m or less, particularly a fiber laser having a wavelength of 1.065 ⁇ m. It is an important element that can exert an enhancing effect on the surface. In order to exhibit such an effect, the Cr content is preferably 0.010% by mass or more.
  • the Cr content is preferably in the range of 0.010 to 1.50 mass%.
  • Zr zirconium
  • Zr zirconium
  • the Zr content is preferably 0.010% by mass or more. Further, if the Zr content exceeds 1.40% by mass, precipitates such as Cr 2 Zr or Cu 3 Zr are coarsened, so that the effect of improving strength and heat resistance cannot be expected. Therefore, the Zr content is preferably in the range of 0.010 to 1.40% by mass.
  • the above-described Cr and Zr are essential components, but other than these components, for example, Pb: 0.01 to 1.0%, Bi: 0.01 to 1.0% by mass% , Ca: 0.01 to 1.0%, Sr: 0.01 to 1.0%, Ba: 0.01 to 1.0%, Te: 0.01 to 1.0%, Si: 0.01 -1.0%, Sn: 0.01-1.0%, Mg: 0.01-1.0%, Ni: 0.01-1.0%, Ag: 0.01-1.0% and One or more elements selected from the group of Mn: 0.01 to 1.0% can also be contained as optional components as appropriate according to the required performance.
  • These optional added components are elements added to improve the light absorption characteristics, and in order to improve such characteristics, it is preferable to contain 0.010% or more of each additive component. On the other hand, even if it adds more than the upper limit of the said content range of each additive component, it is because the improvement effect beyond it cannot be anticipated. Moreover, 0.05% or more and 0.3% or less are more preferable. Further, when these optional additional components are two or more kinds, the total content is preferably 0.02 to 2.0% by mass from the viewpoint that an effect of improving the light absorption rate can be expected.
  • the balance consists of Cu and inevitable impurities other than the essential components and optional components described above.
  • the “inevitable impurities” referred to here are mostly copper alloy particles, which are present in the raw material, or inevitably mixed in the manufacturing process, and are originally unnecessary, but in a trace amount, It is generally 0.05% by mass or less, and is an allowable impurity because it does not affect the properties of the copper alloy particles.
  • the copper alloy powder of this embodiment preferably has an average particle size in the range of 10 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the copper alloy powder of the present embodiment has a 50% particle size (d50) of 10 to 40 ⁇ m and a 10% particle size (d10) of 1 to 30 ⁇ m in an integrated particle size distribution obtained by measurement on a volume basis. More preferably, the 90% particle diameter (d90) is more preferably 30 to 70 ⁇ m.
  • the “average particle diameter” here means the volume average diameter MV.
  • “50% particle diameter d50” is also called median diameter, and means the particle diameter when the copper alloy powder is integrated from the small side to become 50% volume in the integrated particle size distribution obtained by measuring on a volume basis. To do.
  • “10% particle diameter d10” means the particle diameter when the particles are integrated from the smaller side to become 10% volume in the integrated particle size distribution obtained by measurement on a volume basis.
  • “90% particle diameter d90” described later means a particle diameter when particles are integrated from the smaller side to 90% volume in an integrated particle size distribution obtained by measurement on a volume basis.
  • the average particle diameter of copper alloy powder into the range of 10 micrometers or more and 40 micrometers or less, it becomes easy to fuse
  • the thickness 10 to 40 ⁇ m it becomes possible to improve the squeezing property of the powder.
  • the 10% particle diameter d10 to 1 to 30 ⁇ m, the bulk density of the powder layer can be improved.
  • a powder layer can be formed by laying copper-based powder so that the porosity is small and high density, and a layered model consisting of a high-density copper alloy by subsequent laser irradiation Can be manufactured.
  • the average particle size of the copper alloy powder is less than 10 ⁇ m, there is a problem that the powder is scattered at the time of laser irradiation, and if it is more than 40 ⁇ m, the density of the shaped article due to incomplete melting of the powder occurs. There arises a problem of lowering and squeezing property.
  • the 50% particle diameter d50 is less than 10 ⁇ m, there is a problem that the squeezing property is lowered, and when the 50% particle diameter d50 is more than 40 ⁇ m, there is a problem that the bulk density of the powder is lowered. Further, if the 10% particle diameter d10 is less than 1 ⁇ m, the problem of powder scattering at the time of laser irradiation occurs, and if the 10% particle diameter d10 exceeds 30 ⁇ m, the problem that the bulk density of the powder layer decreases.
  • the 90% particle size (d90) of the cumulative particle size distribution obtained by measurement on a volume basis is preferably 30 to 70 ⁇ m from the viewpoint of improving the bulk density of the powder layer. If the 90% particle diameter d90 is less than 30 ⁇ m, there may be a problem that the bulk density of the powder layer is reduced due to powder scattering during laser irradiation, and if the 90% particle diameter d90 is more than 70 ⁇ m, the powder layer This is because there is a possibility that the density of the shaped article is lowered due to the reduction of the bulk density.
  • the layered object of this embodiment contains, by mass%, a copper alloy powder containing Cr: 0.010 to 1.50%, Zr: 0.010 to 1.40%, with the balance being copper and inevitable impurities.
  • the reason why the apparent density is limited to 94% or more and 100% or less is that the layered object formed of a copper alloy formed using a conventional copper-based powder has a porosity of 6.
  • the apparent density of the layered product could not be 94% or more and 100% or less, but in this embodiment, as described above, optimization of the particle size and particle size distribution of the raw material powder As a result, it is possible to form a layered object formed of a copper alloy having an apparent density of 94% or more and 100% or less.
  • the apparent density is 100%, it means the same as the theoretical density of the bulk copper alloy, and the layered object of this embodiment is a high-density high alloy equivalent to the copper alloy (bulk). Can be configured.
  • the internal porosity can be reduced by using Cu—Cr—Zr alloy powder, which has better formability than pure copper, and the internal porosity can be reduced, and a high conductivity of 50% IACS or higher can be achieved. can do.
  • the size of the precipitates such as Cr 2 Zr and Cu 3 Zr present in the layered object is preferably 5 ⁇ m or less in order to obtain high strength and excellent heat resistance. This is because the Cu—Cr—Zr alloy is an age-hardening type copper alloy, and when the size of the precipitate becomes larger than 5 ⁇ m, the strength and heat resistance tend to decrease.
  • the manufacturing method of the layered object according to the present embodiment includes, for example, the above-described first step of forming a powder layer with a copper alloy powder and melting and solidifying the copper alloy powder existing at a predetermined position of the formed powder layer.
  • a layered object can be manufactured by laminating a modeling layer by sequentially repeating the first step and the second step, including a second step of forming a layer. More specifically, a thin powder layer is formed by spreading copper alloy powder with a thickness of about 0.05 mm by squeezing with a recoater on a shaping / processing table that can be raised and lowered (the first step), and then CAD.
  • a laser beam is irradiated, and only the irradiated portion of the powder layer is melted and solidified to form a modeling layer (second step). Further, a new powder layer is formed and laser beam irradiation is performed by a laser additive manufacturing apparatus ( What is necessary is just to manufacture a layered modeling thing by repeatedly performing using what is called a 3D printer.
  • a heat treatment step and a forging step after completion of repeated lamination of the modeling layer as necessary.
  • the copper alloy powder when squeezing the copper alloy powder uniformly, it is more preferable to apply a high frequency of 5 kHz or more to the recoater from the viewpoint that the porosity (porosity) of the layered object is reduced and the apparent density is increased. .
  • the copper alloy powder is more uniformly dispersed, so that the gaps between the copper alloy powders having relatively large particle diameters become uniform, and the copper alloy powder having a relatively small particle diameter easily enters the voids.
  • the thermal resistance between the copper alloy powders becomes uniform, the laser light energy converted into thermal energy diffuses uniformly, which increases the apparent density of the copper alloy (laminated model) after melting and solidification. This is because it is improved.
  • the layered object of the present invention can be applied in various technical fields and applications as various metal parts using copper alloy materials. Specifically, it can be applied to various metal parts, and is particularly suitable for use in motor brushes, brake pads, resistance welding electrodes, electric discharge machining electrodes, slip rings, bearings, and the like.
  • FIGS. 1A and 1B illustrate two types of electrodes from parts manufactured by a layered manufacturing apparatus (3D printer) using the copper alloy powder according to the present invention as a material.
  • 1 (a) is a resistance welding electrode
  • FIG. 1 (b) is a schematic view of an electric discharge machining electrode.
  • Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 5 Each component was weighed so as to have the component composition shown in Table 1, and the weighed component was put into a melting furnace and melted to prepare a copper alloy (ingot). Each produced copper alloy (ingot) was mechanically pulverized, and the pulverized product of the pulverized copper alloy was dissolved in a gas atomizer and then sprayed to obtain copper alloy particles. In order to obtain fine particles, the inside of the spray tank of the gas atomizer was an atmosphere filled with a mixed gas of 85 volume% N 2 and 15 volume% H 2 or He gas. The recovered copper alloy powder (particles) was sieved and subjected to sizing.
  • the particle size distribution of the sized particles is measured with a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-2300, manufactured by Shimadzu Corporation), and the 50% particle size ( d50) 10% particle diameter (d10) and 90% particle diameter (d90) were determined. Further, the average particle size of the powder was determined by a light diffraction / scattering method.
  • SALD-2300 laser diffraction particle size distribution measuring device
  • Table 1 shows the average particle diameter, d10, d50, and d90 of each material powder used as the material of the layered object, and the porosity (%) and overall judgment of each object (copper alloy part).
  • the comprehensive judgment is based on the following criteria: “A”, “B”, “C ”,“ D ”, and“ E ”.
  • the overall judgment is “A”, “B”, “C”, and “D”.
  • the apparent density of the layered object (copper alloy part) was “ ⁇ ” when 95% or more, “ ⁇ ” when 94% or more and less than 95%, and “X” when less than 94%.
  • the Cr and Zr contents are within the scope of the present invention, the apparent density of the layered product (copper alloy part) is 94% or more, and the tensile strength was 200 MPa or more, at least one of conductivity and heat resistance was “ ⁇ ” or more, and the overall judgment was a pass level of “A” to “D”.
  • Comparative Examples 1 to 3 do not contain Zr, the apparent density of the layered product (copper alloy part) is less than 94%, the heat resistance is “ ⁇ ”, and the conductivity is “x”. Or it was " ⁇ " and the comprehensive judgment was "E” and failed.
  • Comparative Example 4 the content of Cr and Zr was larger than the appropriate range of the present invention, so that a layered product (copper alloy part) could not be formed. Since Comparative Example 5 does not contain Cr or Zr, the apparent density of the layered product (copper alloy part) is less than 94%, the tensile strength is less than 200 MPa and “x”, and the heat resistance is also “x”. Yes, the overall judgment was “E”.
  • a copper alloy powder, a laminate model, and a method for manufacturing a laminate model that enable the manufacture of a laminate model having all of high strength, high conductivity, and excellent heat resistance, and, for example, a motor
  • Various metal parts such as brushes, brake pads, resistance welding electrodes, electrical discharge machining electrodes, slip rings, and bearings can be provided.
  • the layered object manufactured with the copper alloy powder of the present invention can be applied to various metal parts, particularly for motor brushes, brake pads, resistance welding electrodes, electric discharge machining electrodes, slip rings, bearings, etc. Suitable for use.
  • Electrode for resistance welding 20 Electrode for electrical discharge machining

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Abstract

本発明の銅合金粉末は、質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる。本発明の積層造形物は、質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金粉末を溶融固化して形成された積層造形物であって、該積層造形物の見かけ密度が９４％以上１００％以下であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であり、高強度、高導電率および優れた耐熱性の全てを具備した積層造形物の製造を可能にする。

Description

銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法ならびに各種金属部品
　本発明は、銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法ならびに各種金属部品に関し、特に、素材粉末として、クロムおよびジルコニウムを含有する銅合金粉末を用い、積層造形を行うことによる急冷凝固現象を利用することにより、高強度、高導電性および優れた耐熱性の全てを具備する、積層造形物としてのクロム－ジルコニウム銅合金の製造を実現する。
　高強度、高導電性および優れた耐熱性を具備することが必要とされる金属材料、例えば抵抗溶接や放電加工に用いられるような電極の材料としては、クロムおよびジルコニウムを含有する銅合金などが挙げられる。このような銅合金中に含まれるジルコニウムは、固溶した状態で最も優れた耐熱性の効果を発揮することができるが、実際の製造工程においては、ジルコニウムが析出するような温度域で保持されることが多いことから、ジルコニウムが、銅母材中には固溶せずに析出物となるとともに、さらにその析出物が粗大化することによって耐熱性が低下する傾向がある。クロム含有銅合金（Ｃｕ－Ｃｒ合金）やクロム－ジルコニウム含有銅合金（Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金）は、比較的高い強度と導電率を有する時効硬化型銅合金であることから、一般には、抵抗溶接用電極材やバネ材などの小型部品や、水冷モールドなどの大型部品に適用されている。（例えば非特許文献１参照）
　また、クロム含有銅合金（Ｃｕ－Ｃｒ合金）にジルコニウムを添加したクロム－ジルコニウム銅合金（Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金）は、銅合金全般に認められる中間温度脆性が改善され、かつクロム銅より焼鈍軟化温度が高く、強度も高いことが知られている。（例えば非特許文献１参照）
　クロム含有銅合金（Ｃｕ－Ｃｒ合金）では、非加工材の時効硬化が大きく、加工材は３００℃付近の時効で回復により軟化する傾向があり、約４００℃で最大硬度に達し、さらに高温で急激に軟化する傾向がある。（例えば非特許文献２参照）
　従来のＣｕ－Ｃｒ合金およびＣｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金は、一般に金型鋳造により溶製されるため、鋳造時の冷却速度を大きくすることができないため、凝固組織を構成する結晶粒が粗大化するとともに、ジルコニウムが銅母材中に固溶した状態で存在できずに析出物の形として局所的に存在することによって製品品質が不均一になりやすく、安定した機械的特性が得られない場合がある。
　従来より、金属・合金から金属製品を製造する方法として、鋳造、押し出し、切削、粉末冶金などの加工法が用いられてきた。
　金属製品の加工技術として、金属粉末を対象とする積層造形法が注目されている。この方法の利点は、切削加工で不可能であった複雑形状の創製が可能となることである。これまで、鉄系合金粉末、アルミニウム合金粉末、チタン合金粉末などを用いた積層造形物の製作例が報告されている。しかし現状では使用可能な金属種が限られ、適用可能な金属製品にも一定の制限がある。（例えば特許文献１参照）
　積層造形法を用いることにより、従来工法では製造できない複雑形状品が作製可能であり、また設計をソフト上で行うことによりテーラーメイドが求められる製品づくりにも対応可能である。また、粉末で構成された粉末層の所定位置に、レーザや電子ビームを照射することにより、金属・合金を、溶融させた後に、通常のバルクでは達成できないような大きな冷却速度で急冷して凝固させることが可能になることから、新しい特性をもつ材料・製品の開発が可能である。
　しかしながら、銅は、レーザに対する光吸収率が低いことから、鉄系合金粉末、アルミニウム合金粉末等と比較して造形条件の設定が困難であり、また、造形した後の積層造形物としての密度が低いことから、現状の銅合金粉末を用いて作製した従来の積層造形物では、高強度、高導電性および優れた耐熱性のすべてを具備した銅合金は得られていない。
特開２０１７－１１５２２０号公報
田中慎二ら著、「Cu-Cr合金およびCu-Cr-Zr合金の凝固組織」日本金属学会誌、日本金属学会、第７４巻、第６号、ｐ．３５６－３６４ 鈴木寿ら著、「Cu-Cr-Zr合金の強度と時効組織」日本金属学会誌、日本金属学会、第３３巻、第５号、ｐ．６２８－６３３
　本発明の目的は、素材粉末の組成成分の適正化を図ることにより、高強度、高導電率および優れた耐熱性の全てを具備した積層造形物の製造を可能にする銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法、ならびに例えばモーターのブラシ、ブレーキパッド、抵抗溶接用電極、放電加工用電極、スリップリング、軸受のような各種金属部品を提供することにある。
　本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（１）質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなることを特徴とする積層造形用の銅合金粉末。
（２）平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲である、上記（１）に記載の銅合金粉末。
（３）体積基準で測定して得られる積算粒度分布の、５０％粒子径（ｄ５０）が１０～４０μｍ、かつ１０％粒子径（ｄ１０）が１～３０μｍである、上記（１）または（２）に記載の銅合金粉末。
（４）体積基準で測定して得られる積算粒度分布の９０％粒子径（ｄ９０）が３０～７０μｍである、上記（３）に記載の銅合金粉末。
（５）Ｐｂ：０．０１～１．０％、Ｂｉ：０．０１～１．０％、Ｃａ：０．０１～１．０％、Ｓｒ：０．０１～１．０％、Ｂａ：０．０１～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～１．０％、Ｓｎ：０．０１～１．０％、Ｍｇ：０．０１～１．０％、Ｎｉ：０．０１～１．０％、Ａｇ：０．０１～１．０％およびＭｎ：０．０１～１．０％の群から選択される１種以上をさらに含有する上記（１）～（４）いずれか１項に記載の銅合金粉末。
（６）質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金粉末を溶融固化して形成された積層造形物であって、該積層造形物の見かけ密度が９４％以上１００％以下であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする積層造形物。
（７）前記積層造形物中に存在する析出物のサイズが５μｍ以下である、上記（６）に記載の積層造形物。
（８）Ｐｂ：０．０１～１．０％、Ｂｉ：０．０１～１．０％、Ｃａ：０．０１～１．０％、Ｓｒ：０．０１～１．０％、Ｂａ：０．０１～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～１．０％、Ｓｎ：０．０１～１．０％、Ｍｇ：０．０１～１．０％、Ｎｉ：０．０１～１．０％、Ａｇ：０．０１～１．０％およびＭｎ：０．０１～１．０％の群から選択される１種以上をさらに含有する請求項６または７に記載の積層造形物。
（９）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末で粉末層を形成する第１工程と、前記粉末層の所定位置に存在する前記銅合金粉末を溶融固化させて造形層を形成する第２工程とを含み、前記第１工程と前記第２工程とを順次繰り返して前記造形層を積層することを特徴とする積層造形物の製造方法。
（１０）前記造形層の繰り返し積層の終了後に、熱処理工程および鍛造処理工程の少なくとも１方の工程をさらに含む、上記（９）に記載の積層造形物の製造方法。
（１１）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたモーターのブラシ。
（１２）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたブレーキパッド。
（１３）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された抵抗溶接用電極。
（１４）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された放電加工用電極。
（１５）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたスリップリング。
（１６）上記（１）～（５）のいずれか１項に記載の銅合金粉末または上記（６）～（８）のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された軸受。
　本発明は、質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなることにより、高強度、高導電率および優れた耐熱性の全てを具備した積層造形物の製造を可能にする銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法、ならびに例えばモーターのブラシ、ブレーキパッド、抵抗溶接用電極、放電加工用電極、スリップリング、軸受のような各種金属部品の提供が可能になった。
　特に、銅にクロムおよびジルコニウムを含有させることにより、光吸収率を向上させることが可能になることから、造形性に優れた粉末を設計することができる。
　また、このような合金粉末を用いることにより、積層造形物の密度を向上させることができ、また、積層造形物が高密度になることにより、純銅と比較して強度および導電率を向上させることができる。
　さらに、積層造形法を用いることにより、素材の銅合金粉末を溶融させた後に、従来の銅合金を製造する鋳造法に比べて格段に大きな冷却速度で溶融金属を急冷凝固させることができ、その結果、この急冷凝固により結晶粒を微細化させて強度を向上させることができるとともに、銅合金中に含まれるクロムやジルコニウムの析出物の生成も有効に抑制されるため、耐熱性を向上させることができる。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に従う銅合金粉末を素材として用い、積層造形装置（３Ｄプリンタ）によって製造した部品の中から、２種類の電極を例示したものであって、図１（ａ）が抵抗溶接用電極、図１（ｂ）が放電加工用電極の概略図である。
　次に、本発明に従う銅合金粉末の好ましい実施形態について、以下で詳細に説明する。
（銅合金粉末）
　本実施形態の銅合金粉末は、質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる。
　まず、本発明の銅合金粉末の成分組成を限定した理由について説明する。
［成分組成］
＜必須含有成分＞
・Ｃｒ：０．０１０～１．５０質量％
　Ｃｒ（クロム）は、強度および耐熱性を向上させる作用を有する成分であるとともに、１．２μｍ以下の波長を有するレーザ光、特に１．０６５μｍの波長を有するファイバーレーザの光吸収率を少量で格段に高める作用を発揮することができる重要な元素である。かかる作用を発揮するため、Ｃｒ含有量は、０．０１０質量％以上であることが好ましい。また、Ｃｒ含有量が１．５０質量％を超えると、Ｃｒ２ＺｒまたはＣｕ３Ｚｒといった析出物が粗大化するため、強度および耐熱性の向上効果が期待できなくなるからである。このため、Ｃｒ含有量が０．０１０～１．５０質量％の範囲とすることが好ましい。
・Ｚｒ：０．０１０～１．４０質量％
　Ｚｒ（ジルコニウム）は、耐熱性を向上させる作用を有する成分であるとともに、１．２μｍ以下の波長を有するレーザ光、特に１．０６５μｍの波長を有するファイバーレーザの光吸収率を少量で各段に高める作用を発揮することができる重要な元素である。かかる作用を発揮するため、Ｚｒ含有量は、０．０１０質量％以上であることが好ましい。また、Ｚｒ含有量が１．４０質量％を超えると、Ｃｒ２ＺｒまたはＣｕ３Ｚｒといった析出物が粗大化するため、強度および耐熱性の向上効果が期待できなくなるからである。このため、Ｚｒ含有量が０．０１０～１．４０質量％の範囲とすることが好ましい。
＜任意添加成分＞
　本発明では、上述したＣｒおよびＺｒを必須の含有成分とするが、これらの成分以外、例えば、質量％で、Ｐｂ：０．０１～１．０％、Ｂｉ：０．０１～１．０％、Ｃａ：０．０１～１．０％、Ｓｒ：０．０１～１．０％、Ｂａ：０．０１～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～１．０％、Ｓｎ：０．０１～１．０％、Ｍｇ：０．０１～１．０％、Ｎｉ：０．０１～１．０％、Ａｇ：０．０１～１．０％およびＭｎ：０．０１～１．０％の群から選択される１種以上の元素も、要求性能等に応じて適宜、任意成分として含有させることができる。これらの任意添加成分は、光吸収特性を向上させるために添加される元素であり、かかる特性を向上させるためには、各添加成分とも、それぞれ０．０１０％以上含有させることが好ましい。一方、各添加成分の上記含有範囲の上限値よりも多く添加しても、それ以上の向上効果が期待できないからである。また０．０５％以上０．３％以下がより好ましい。さらに、これらの任意添加成分が２種以上である場合には、光吸収率の向上効果が期待できる観点から、合計含有量が０．０２～２．０質量％であることが好ましい。
＜残部＞
　上述した必須含有成分および任意添加成分以外は、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。なお、ここでいう「不可避不純物」とは、おおむね銅合金粒子において、原料中に存在するものや、製造工程において不可避的に混入するもので、本来は不要なものであるが、微量であり、概ね０．０５質量％以下であって、銅合金粒子の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物である。
［粉末の平均粒径及び粒度分布］
　本実施形態の銅合金粉末は、平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲であることが好ましい。
　また、本実施形態の銅合金粉末は、体積基準で測定して得られる積算粒度分布の、５０％粒子径（ｄ５０）が１０～４０μｍ、かつ１０％粒子径（ｄ１０）が１～３０μｍであることが好ましく、さらに、９０％粒子径（ｄ９０）が３０～７０μｍであることがより好ましい。
　なお、ここでいう「平均粒径」は、体積平均径ＭＶを意味する。また、「５０％粒子径ｄ５０」は、メジアン径ともいい、体積基準で測定して得られる積算粒度分布において、銅合金粉末を小さい側から積算して５０％体積となるときの粒子径を意味する。さらに、「１０％粒子径ｄ１０」は、体積基準で測定して得られる積算粒度分布において、粒子を小さい側から積算して１０％体積となるときの粒子径を意味する。加えて、後述する「９０％粒子径ｄ９０」は、体積基準で測定して得られる積算粒度分布において、粒子を小さい側から積算して９０％体積となるときの粒子径を意味する。
　そして、本発明では、銅合金粉末の平均粒径を１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲にすることによって、レーザ照射時に溶融されやすく造形物の密度の向上が可能になり、また、５０％粒子径ｄ５０を１０～４０μｍにすることによって、粉末のスキージング性の向上が可能になり、さらに、１０％粒子径ｄ１０を１～３０μｍにすることによって、粉末層のかさ密度の向上が可能になる結果、積層造形の際に、銅系粉末を、空隙率が小さくかつ高密度になるように敷き詰めて粉末層を形成することができ、その後のレーザ光の照射によって、高密度の銅合金からなる積層造形物を製造することができる。一方、銅合金粉末の平均粒径が１０μｍ未満だと、レーザ照射時の粉末の飛散が生じるという問題があり、また、４０μｍ超えだと、粉末の不完全な溶融が生じることによる造形物密度の低下およびスキージング性の低下という問題が生じる。また、５０％粒子径ｄ５０が１０μｍ未満だと、スキージング性の低下という問題が生じ、５０％粒子径ｄ５０が４０μｍ超えだと、粉末のかさ密度の低下という問題が生じる。さらに、１０％粒子径ｄ１０を１μｍ未満だと、レーザ照射時の粉末の飛散という問題が生じ、１０％粒子径ｄ１０を３０μｍ超えだと、粉末層のかさ密度の低下という問題が生じる。
　加えて、体積基準で測定して得られる積算粒度分布の９０％粒子径（ｄ９０）が３０～７０μｍであることが、粉末層のかさ密度を向上させる点で好ましい。９０％粒子径ｄ９０が３０μｍ未満だと、レーザ照射時の粉末の飛散による粉末層のかさ密度が低下するという問題が生じるおそれがあり、また、９０％粒子径ｄ９０が７０μｍ超えだと、粉末層のかさ密度が低下することによって造形物の密度が低下するという問題が生じるおそれがあるからである。
（積層造形物）
　本実施形態の積層造形物は、質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金粉末を溶融固化して形成された積層造形物であって、該積層造形物の見かけ密度が９４％以上１００％以下であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上である。本実施形態の積層造形物において、見かけ密度が９４％以上１００％以下に限定した理由は、従来の銅系粉末を用いて形成した、銅合金から構成される積層造形物は、空隙率が６％よりも大きくなって、積層造形物の見かけ密度が９４％以上１００％以下にすることができなかったが、本実施形態では、上述したように素材粉末の粒径サイズおよび粒度分布の適正化を図ることによって、見かけ密度が９４％以上１００％以下と高い銅合金で構成された積層造形物を形成することができる。なお、見かけ密度が１００％である場合は、バルクの銅合金の理論密度と同じことを意味し、本実施形態の積層造形物は、銅合金（バルク）と同等である高密度の高合金で構成することができる。
　また、本実施形態では、純銅より造形性に優れるＣｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金粉末を用いて積層造形することにより、内部の空隙率を低減することができ、５０％ＩＡＣＳ以上の高い導電率を達成することができる。
　さらに、積層造形物中に存在するＣｒ２Ｚｒ、Ｃｕ３Ｚｒなどの析出物のサイズは５μｍ以下であることが、高強度と優れた耐熱性を得る上で好ましい。Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ合金は、時効硬化型銅合金であり、析出物のサイズが５μｍよりも粗大化すると、強度および耐熱性を低下する傾向があるからである。
（積層造形物の製造方法）
　本実施形態の積層造形物の製造方法は、例えば、上述した、銅合金粉末で粉末層を形成する第１工程と、形成した粉末層の所定位置に存在する銅合金粉末を溶融固化させて造形層を形成する第２工程とを含み、第１工程と第２工程とを順次繰り返して造形層を積層することによって積層造形物を製造することができる。より具体的には、昇降可能な造形・加工テーブル上に、銅合金粉末を、リコータによるスキージングによって０．０５ｍｍ程度の厚さで敷き詰めて薄い粉末層を形成し（第１工程）、次いでＣＡＤデータに基づきレーザ光を照射し、粉末層の照射部分のみを溶融固化させて造形層を形成し（第２工程）、さらに新たな粉末層の形成とレーザ光の照射とをレーザ積層造形装置（いわゆる３Ｄプリンタ）を用いて繰り返し行なうことによって、積層造形物を製造すればよい。
　また、用途に応じた要求特性を得るため、必要に応じて、造形層の繰り返し積層の終了後に、熱処理工程および鍛造処理工程の少なくとも１方の工程をさらに施すことが好ましい。
　さらに、銅合金粉末を均一にスキージングする際に、リコータに５ｋＨｚ以上の高周波を印可することが積層造形物のポロシティ（空隙率）が小さくなって、見かけ密度が高くなる点でより好適である。これは、スキージングを行う際に使用するブレードの表面にある極めて微細な表面傷（大きさ：～１０μｍ）に銅合金粉末が固着して均一にスキージングできない現象に対して、振動を付与することで改善するものである。これにより銅合金粉末がより均一に分散することで、比較的大きな粒子径をもつ銅合金粉末同士の空隙が均一になるとともに、この空隙に比較的小さな粒子径をもつ銅合金粉末が入り込みやすくなり、銅合金粉末間の熱抵抗が均一になることでレーザによる光エネルギーが熱エネルギーに変換されたものが均一に拡散することで溶融凝固後の銅合金（積層造形物）の見かけ密度が高くなるように改善されるためである。
（本発明の積層造形物の用途）
　本発明の積層造形物は、銅合金材料が用いられている種々の金属部品として、広範な技術分野や用途で適用することができる。具体的には、種々の金属部品に適用することができ、特にモーターのブラシ、ブレーキパッド、抵抗溶接用電極、放電加工用電極、スリップリング、軸受などに使用するのが好適である。図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に従う銅合金粉末を素材として用い、積層造形装置（３Ｄプリンタ）によって製造した部品の中から、２種類の電極を例示したものであって、図１（ａ）が抵抗溶接用電極、図１（ｂ）が放電加工用電極の概略図である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
　次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１～２２および比較例１～５）
　表１に示す成分組成となるように各成分を秤量し、秤量した成分を溶解炉に投入し、溶解して銅合金（インゴット）を作製した。作製した各銅合金（インゴット）を機械的に粉砕し、粉砕した銅合金の粉砕物をガスアトマイズ装置にて溶解後に噴霧して銅合金粒子を得た。なお、微細粒子を得る為に、ガスアトマイズ装置の噴霧槽内は、８５体積％Ｎ２と１５体積％Ｈ２との混合ガス、もしくはＨｅガスを充填した雰囲気とした。回収された銅合金粉末（粒子）は、ふるいにかけて分粒を実施した。なお、分粒されたものの粒度分布は、レーザ回折式粒度分布測定装置（株式会社島津製作所製SALD-2300）で測定し、体積基準で測定して得られる積算粒度分布の、５０％粒子径（ｄ５０）、１０％粒子径（ｄ１０）および９０％粒子径（ｄ９０）を求めた。また、粉末の平均粒径は、光回折/散乱法で求めた。
　次に、作製した素材粉末を、レーザ積層造形装置としてＣｏｎｃｅｐｔ　Ｌａｓｅｒ　Ｍ２（波長１０６５ｎｍ、出力４００Ｗ）を用いて、サイズが１３０ｍｍ×２０ｍｍ×９ｍｍの積層造形物（銅合金部品）を作製し、表面の粉末の除去及び平滑面を確保すべく切削加工にて１２０ｍｍ×１４ｍｍ×３ｍｍのテストピースを作製した。作製した各造形物（銅合金部品）を、アルキメデス法によって見掛け密度（％）の測定を実施した。なお、見掛け密度（％）の数値は、真密度（バルクの理論密度）を１００％としたときのものである。
　積層造形物の素材として使用した各素材粉末の、平均粒径、ｄ１０、ｄ５０およびｄ９０、ならびに各造形物（銅合金部品）の空隙率（％）および総合判定を表１に示す。なお、総合判定は、積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度、引張強度、導電率および耐熱性のそれぞれの結果を踏まえて、以下に示す基準によって、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」および「Ｅ」の５段階で総合的に判定した。なお、本実施例では、総合判定が、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」および「Ｄ」を合格とした。
　積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度は、９５％以上である場合を「○」とし、９４％以上９５％未満である場合を「△」、９４％未満を「×」とした。
（引張強度）
　引張強度は、ＪＩＳ　Ｚ２２４１：２００１に準じて、精密万能試験機（株式会社島津製作所製）を用いて、引張試験を行い、引張強度（ＭＰａ）を測定した。なお、上記試験は、標点間距離を５ｃｍ、変形速度を１０ｍｍ／分の条件で実施した。また、引張試験は各３本ずつ測定し、それぞれの平均値（Ｎ＝３）とした。本実施例では、引張強度が２５０ＭＰａ以上である場合を「○」、２００ＭＰa以上２５０ＭＰa未満である場合を「△」２００ＭＰａ未満の場合を「×」とし、表１に示す。
（耐熱性）
　耐熱性は、引張強度で測定した試験片と同様な試験片を作製し、熱処理炉で３００℃、１０時間の条件で加熱した試験片について、上述したのと同様の条件で引張り試験を行い、引張強度（ＭＰａ）を測定し、測定した引張強度の平均値から評価した。加熱後の引張強度が加熱前の引張強度より１５０ＭＰa以上低下している場合を「×」、１００ＭＰa以上１５０ＭＰa未満の場合を「△」１００ＭＰ未満の場合を「○」とし、表１に示す。
（導電率）
　導電率は、ＪＩＳ　Ｈ０５０５－１９７５に準じた四端子法を用いて、２０℃（±１℃）に管理された恒温槽中で、各試験片の２本について測定し、その平均値（％ＩＡＣＳ）を算出した。このときの端子間距離は１００ｍｍとした。本実施例では、６０％ＩＡＣＳ以上である場合を、導電性が優れているとして「○」とし、５０％ＩＡＣＳ以上６０％ＩＡＣＳ未満である場合を導電性が良好であるとして「△」とし、そして、５０％ＩＡＣＳ未満である場合を導電性が劣るとして「×」として評価し、表１に示す。
＜総合判定＞
　Ａ：積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度、引張強度、耐熱性および導電率の４項目のいずれもが「○」である場合。
　Ｂ：積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度、引張強度、耐熱性および導電率のうち、３項目が「○」、１項目が「△」の場合。
　Ｃ：積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度が、引張強度、耐熱性および導電率のうち、２項目が「○」、２項目が「△」の場合。
　Ｄ：積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度が、引張強度、耐熱性および導電率のうち、１項目が「○」、３項目が「△」の場合。
　Ｅ：積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度、引張強度、耐熱性および導電率の少なくとも１項目で「×」の場合、または積層造形品の形成ができなかった場合。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果から、実施例１～２２はいずれも、ＣｒおよびＺｒの含有量が本発明の範囲内であって、積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度が９４％以上、引張強度が２００ＭＰａ以上であり、導電率および耐熱性の少なくとも一方が「△」以上であり、総合判定が「Ａ」～「Ｄ」の合格レベルであった。一方、比較例１～３は、いずれもＺｒを含有しないため、積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度が９４％未満であり、耐熱性が「△」であり、導電率が「×」または「△」であり、総合判定が「Ｅ」と不合格であった。比較例４は、Ｃｒ、Ｚｒ含有量が本発明の適正範囲よりも多いため、積層造形物（銅合金部品）を形成することできなかった。比較例５は、ＣｒもＺｒも含有しないため、積層造形物（銅合金部品）の見かけ密度が９４％未満であり、引張強度が２００ＭＰａ未満と「×」であり、耐熱性も「×」であり、総合判定が「Ｅ」であった。
　本発明によれば、高強度、高導電率および優れた耐熱性の全てを具備した積層造形物の製造を可能にする銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法、ならびに例えばモーターのブラシ、ブレーキパッド、抵抗溶接用電極、放電加工用電極、スリップリング、軸受のような各種金属部品の提供が可能になった。本発明の銅合金粉末で製造された積層造形物は、種々の金属部品に適用することができ、特にモーターのブラシ、ブレーキパッド、抵抗溶接用電極、放電加工用電極、スリップリング、軸受などに使用するのに適している。
　１０　抵抗溶接用電極
　２０　放電加工用電極

Claims (16)

  1. 　質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなることを特徴とする積層造形用の銅合金粉末。
  2. 　平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下の範囲である、請求項１に記載の銅合金粉末。
  3. 　体積基準で測定して得られる積算粒度分布の、５０％粒子径（ｄ５０）が１０～４０μｍ、かつ１０％粒子径（ｄ１０）が１～３０μｍである、請求項１または２に記載の銅合金粉末。
  4. 　体積基準で測定して得られる積算粒度分布の９０％粒子径（ｄ９０）が３０～７０μｍである、請求項３に記載の銅合金粉末。
  5. 　Ｐｂ：０．０１～１．０％、Ｂｉ：０．０１～１．０％、Ｃａ：０．０１～１．０％、Ｓｒ：０．０１～１．０％、Ｂａ：０．０１～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～１．０％、Ｓｎ：０．０１～１．０％、Ｍｇ：０．０１～１．０％、Ｎｉ：０．０１～１．０％、Ａｇ：０．０１～１．０％およびＭｎ：０．０１～１．０％の群から選択される１種以上をさらに含有する請求項１～４いずれか１項に記載の銅合金粉末。
  6. 　質量％で、Ｃｒ：０．０１０～１．５０％、Ｚｒ：０．０１０～１．４０％を含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金粉末を溶融固化して形成された積層造形物であって、
    　該積層造形物の見かけ密度が９４％以上１００％以下であり、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする積層造形物。
  7. 　前記積層造形物中に存在する析出物のサイズが５μｍ以下である、請求項６に記載の積層造形物。
  8. 　Ｐｂ：０．０１～１．０％、Ｂｉ：０．０１～１．０％、Ｃａ：０．０１～１．０％、Ｓｒ：０．０１～１．０％、Ｂａ：０．０１～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～１．０％、Ｓｎ：０．０１～１．０％、Ｍｇ：０．０１～１．０％、Ｎｉ：０．０１～１．０％、Ａｇ：０．０１～１．０％およびＭｎ：０．０１～１．０％の群から選択される１種以上をさらに含有する請求項６または７に記載の積層造形物。
  9. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末で粉末層を形成する第１工程と、
    　前記粉末層の所定位置に存在する前記銅合金粉末を溶融固化させて造形層を形成する第２工程と
    を含み、
    　前記第１工程と前記第２工程とを順次繰り返して前記造形層を積層することを特徴とする積層造形物の製造方法。
  10. 　前記造形層の繰り返し積層の終了後に、熱処理工程および鍛造処理工程の少なくとも１方の工程をさらに含む、請求項９に記載の積層造形物の製造方法。
  11. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたモーターのブラシ。
  12. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたブレーキパッド。
  13. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された抵抗溶接用電極。
  14. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された放電加工用電極。
  15. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成されたスリップリング。
  16. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の銅合金粉末または請求項６～８のいずれか１項に記載の積層造形物を用いて形成された軸受。
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