アルミニウム合金の中で最高クラスの強度を持つ超々ジュラルミン（A7075）は、MIM向きの適材ではないかと感じる最近(2024)の論文を共有化しておきます。
《条件》粉末：A7075アトマイズ粉末、10μm
バインダー：POM(85%)、PP(13%)、SA(2%) 、36VOL％
一次脱脂：触媒、二次脱脂：加熱500℃（N2）、焼結：610℃（N2）
《結果》焼結密度：2.75g/cm3（97.57％）、収縮率：10.77％、引張強度214.8MPa
【珈琲ブレイ句】A7075の引張強度は、C材で270MPaなので約80％の引張強度が出ていることになります。さらに熱処理（T6、溶体化＋時効）を行えばおそらく500MPaは超える可能性があります。一方、ロストワックスのAC4C-T6は、約 300 〜 350MPaですから、MIM製A7075(T6)を実用化できれば高強度軽量化ニーズへの魅力的な商品になるのではないでしょうか。
なぜ「超々ジュラルミンはMIM向き」と感じるのかというと、成分中のMg、Si、Cuが良い働きをするからです。焼結温度が610℃になるとマトリックス中のMg2SiとAl2Cuの液相が粉末粒子間の隙間を埋めて、アルミ粉末間の焼結ネック形成が進行していくからです。アルミニウム合金の『液相焼結』に有利な添加物を元々含んでいるのがA7075ということです。
この論文には伸びしろがあります。それは、バインダーが36Vol％と大変多いので、高TD粉末を選び、そのCSLからバインダー量を最少化させる設計を行えば焼結密度をさらに向上させることができると思います＊１。結果として引張強度だけでなく、寸法精度も向上できることになります。
参考文献：Microstructure and mechanical property of high-density 7075 Al alloy by compression molding of POM-based feedstock, Heng Zouら、Journal of Materials Research and Technology 32 (2024) 4387–4399
＊１：MIM指南書 P68、3.3バインダー量設計の実際