(57)【要約】  本発明の接合体では、第１の接合面（５）を有し、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材（２）と、第２の接合面（６）を有し、第２の接合面（６）が、第１の金属部材（２）の第１の接合面（５）に直接接合された、炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材（３）とを備え、第１の金属部材（２）を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼であり、第１の金属部材（２）の、第１の接合面（５）から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％である炭化タングステン基超硬合金接合体とし、接合強度が大きく、且つ機械的強度に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体を提供する。
2012132822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材と、第２の接合面を有し、前記第２の接合面が、前記第１の金属部材の前記第１の接合面に直接接合された、炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを備え、  前記第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼であり、  前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、前記高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％である炭化タングステン基超硬合金接合体。
【請求項２】
第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材と、第２の接合面を有し、前記第２の接合面が、前記第１の金属部材の前記第１の接合面に直接接合された、炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを備え、  前記第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有し、  前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、前記高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．５５〜１．７質量％である炭化タングステン基超硬合金接合体。
【請求項３】
前記第１の金属部材が、成形原料を導入するための貫通孔である裏孔が形成された第１の板状部材であり、前記第２の金属部材が、前記裏孔に連通し、成形原料をハニカム形状に成形するための格子状のスリットが形成された第２の板状部材である請求項１又は２に記載の炭化タングステン基超硬合金接合体。
【請求項４】
請求項３に記載の炭化タングステン基超硬合金接合体を備えるハニカム成形体成形用口金。
【請求項５】
第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有し平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼から構成された、第１の金属部材の前記第１の接合面の少なくとも一部から炭素を浸入させて、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．１５〜１．３質量％の高炭素濃度領域を形成し、前記第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを、前記第１の接合面と前記第２の接合面とが前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透することができるろう材を挟んで向かい合うようにして積層し、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧することにより、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを、前記ろう材を前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透させながら接合して、その後、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法。
【請求項６】
第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有するとともにＴｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する鉄鋼材料から構成された、第１の金属部材の前記第１の接合面の少なくとも一部から炭素を浸入させて、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．３５〜１．７質量％の高炭素濃度領域を形成し、前記第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを、前記第１の接合面と前記第２の接合面とが前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透することができるろう材を挟んで向かい合うようにして積層し、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧することにより、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを、前記ろう材を前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透させながら接合して、その後、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、炭化タングステン基超硬合金接合体及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、接合強度が大きく、且つ機械的特性に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、炭化タングステン基超硬合金とステンレス鋼との接合体が、セラミックハニカム成形体を成形するための口金（ハニカム成形体成形用口金）、精密金型、ダイス、プラグ等に用いられている。【０００３】  例えば、ハニカム成形体成形用口金としては、以下の方法で作製されたものを挙げることができる（例えば、特許文献１を参照）。まず、第１の板状部材に少なくとも一方の面側に開口する複数の裏孔を形成する。そして、第１の板状部材の他方の面と第２の板状部材とを、ろう材として銅等を間に挟んだ状態で、ホットプレスにより接合する。そして、第２の板状部材に、第１の板状部材に形成された裏孔に連通するように格子状にスリットを形成し、ハニカム成形体成形用口金を得る。通常、裏孔は、格子状に形成されたスリットの、格子形状における交差位置に対応する（重なる）位置に設けられている。特許文献１に記載のセラミックハニカム成形体成形用口金を用いてハニカム成形体を成形するときには、セラミック原料を含有する成形原料を裏孔から導入する。そして、当該成形原料を、比較的内径の大きな裏孔から、幅の狭いスリットへと移行させて、スリットの開口部からハニカム構造の成形体として押出すことによりハニカム成形体を成形する。このように、第２の板状部材のスリット部分は、幅が狭くなっているため、成形原料が通過するときに高い圧力がかかり、摩耗しやすい構造である。そのため、特許文献１に記載のハニカム成形体成形用口金は、第２の板状部材が耐摩耗性の高い炭化タングステン基超硬合金から形成されている。また、第１の板状部材は、第２の板状部材ほどの高い耐摩耗性を要求されないため、ステンレス鋼から形成されている。尚、ハニカム成形体は、焼成されてハニカム構造体となり、自動車等の排ガスを浄化するための、フィルタ、触媒担体等として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１９７６号公報
【発明の概要】
【０００５】  上記のように、特許文献１に記載のハニカム成形体成形用口金は、第１の板状部材と第２の板状部材とが、ろう材として銅箔を挟んだ状態で、加圧及び加熱されることにより接合されている。第１の板状部材はステンレス鋼から形成されたものであり、第２の板状部材は炭化タングステン基超硬合金から形成されたものである。この方法により、ステンレス鋼から形成された第１の板状部材と、炭化タングステン基超硬合金から形成された第２の板状部材とが、強固に接合される。しかし、ハニカム成形体成形用口金を用いてセラミック原料を押出成形する場合には、ハニカム成形体成形用口金に高い圧力がかかるため、強固な接合強度とともに、更に優れた機械的特性が必要とされていた。
【０００６】  本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、接合強度が大きく、且つ機械的特性に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体及びその製造方法を提供することを特徴とする。
【０００７】  本発明によって以下の炭化タングステン基超硬合金接合体及びその製造方法が提供される。
【０００８】［１］  第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材と、第２の接合面を有し、前記第２の接合面が、前記第１の金属部材の前記第１の接合面に直接接合された、炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを備え、前記第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼であり、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、前記高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％である炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）。
【０００９】［２］  第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材と、第２の接合面を有し、前記第２の接合面が、前記第１の金属部材の前記第１の接合面に直接接合された、炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを備え、前記第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（特定材料）が、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有し、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、前記高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．５５〜１．７質量％である炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）。
【００１０】［３］  前記第１の金属部材が、成形原料を導入するための貫通孔である裏孔が形成された第１の板状部材であり、前記第２の金属部材が、前記裏孔に連通し、成形原料をハニカム形状に成形するための格子状のスリットが形成された第２の板状部材である［１］又は［２］に記載の炭化タングステン基超硬合金接合体。
【００１１】［４］  ［３］に記載の炭化タングステン基超硬合金接合体を備えるハニカム成形体成形用口金。
【００１２】［５］  第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有し平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼から構成された、第１の金属部材の前記第１の接合面の少なくとも一部から炭素を浸入させて、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．１５〜１．３質量％の高炭素濃度領域を形成し、前記第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを、前記第１の接合面と前記第２の接合面とが前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透することができるろう材を挟んで向かい合うようにして積層し、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧することにより、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを、前記ろう材を前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透させながら接合して、その後、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法）。
【００１３】［６］  第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有するとともにＴｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する鉄鋼材料から構成された、第１の金属部材の前記第１の接合面の少なくとも一部から炭素を浸入させて、前記第１の金属部材の、前記第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．３５〜１．７質量％の高炭素濃度領域を形成し、前記第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを、前記第１の接合面と前記第２の接合面とが前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透することができるろう材を挟んで向かい合うようにして積層し、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧することにより、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを、前記ろう材を前記第１の金属部材又は前記第２の金属部材に浸透させながら接合して、その後、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法）。
【００１４】  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材の「第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲」が、高炭素濃度領域である。そして、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼であり、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％である。そのため、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合したときに、「第２の金属部材を構成する超硬合金」に含有される炭素が第１の金属部材に浸透することが、抑制される。これにより、超硬合金の脆化が抑制され、接合強度の高い炭化タングステン基超硬合金接合体となっている。更に、高炭素濃度領域は、第１の金属部材の「第１の接合面から深さ０．７〜３．０ｍｍまでの範囲」である。第１の金属部材のその他の領域は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料の通常の炭素濃度）である。そのため、炭素を高濃度に含有することによる機械的特性の低下がなく、高い強度及び靭性を維持することができる。
【００１５】  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材の「第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲」が、高炭素濃度領域である。そして、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（特定材料）が、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する。そして、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．５５〜１．７質量％である。そのため、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合したときに、「第２の金属部材を構成する超硬合金」に含有される炭素が第１の金属部材に浸透することが、抑制される。これにより、超硬合金の脆化が抑制され、接合強度の高い炭化タングステン基超硬合金接合体となっている。更に、高炭素濃度領域が、第１の金属部材の「第１の接合面から深さ０．７〜３．０ｍｍまでの範囲」であり、第１の金属部材のその他の領域は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料の通常の炭素濃度）である。そのため、炭素を高濃度に含有することによる機械的特性の低下がなく、高い強度及び靭性を維持することができる。
【００１６】  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法は、以下の通りである。すなわち、第１の金属部材の第１の接合面から炭素を浸入させて、第１の金属部材の、第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域（最大炭素濃度０．１５〜１．３質量％）を形成する。第１の金属部材は、第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有し平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼から構成されたものである。そして、第１の金属部材と第２の金属部材とを、「第１の接合面と第２の接合面とが第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透することができる「ろう材」を挟んで向かい合うようにして」積層する。第２の金属部材は、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成されたものである。そして、第１の金属部材と第２の金属部材との積層体を、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の金属部材と第２の金属部材とを、ろう材を第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透させながら接合する。接合の際には、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却することにより接合体を作製する。そのため、接合強度が大きく、且つ機械的強度に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体を製造することができる。
【００１７】  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法は、以下の通りである。すなわち、第１の金属部材の第１の接合面から炭素を浸入させて、第１の金属部材の、第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域（最大炭素濃度０．３５〜１．７質量％）を形成する。第１の金属部材は、第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有するとともにＴｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する鉄鋼材料から構成されたものである。そして、第１の金属部材と第２の金属部材とを、「第１の接合面と第２の接合面とが第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透することができる「ろう材」を挟んで向かい合うようにして」積層する。第２の金属部材は、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成されたものである。そして、第１の金属部材と第２の金属部材との積層体を、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の金属部材と第２の金属部材とを、ろう材を第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透させながら接合する。接合の際には、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却することにより接合体を作製する。そのため、接合強度が大きく、且つ機械的強度に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の接合体の一実施形態を示し、第１の金属部材の第１の接合面に直交する断面を示す模式図である。
【図２】本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態の第２の板状部材側から見た部分平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’断面を示す模式図である。
【図６】本発明の接合体の製造方法の一実施形態において、第１の金属部材と第２の金属部材とを、「ろう材」を間に挟んだ状態で積層する（重ね合わせる）ときの、それぞれの配置を示し、第１の金属部材の第１の接合面に直交する断面を示す模式図である。
【図７Ａ】本発明のハニカム成形体成形用口金によって成形されるハニカム成形体を模式的に示した斜視図である。
【図７Ｂ】本発明のハニカム成形体成形用口金によって成形されるハニカム成形体の断面を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】  以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００２０】（１）炭化タングステン基超硬合金接合体：（１−１）第１の炭化タングステン基超硬合金接合体；  図１に示すように、本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態は、以下の通りである。すなわち、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体は、第１の接合面５を有する第１の金属部材２と、第２の接合面６を有し、「第２の接合面６が、第１の金属部材２の第１の接合面５に直接接合された」第２の金属部材３とを、備えるものである。第１の金属部材２は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成されたものである。第２の金属部材３は、炭化タングステン基超硬合金（以下、単に「超硬合金」ということがある。）から構成されたものである。第１の金属部材を構成する「マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料」は、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼である。また、第１の金属部材を構成する「マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料」は、第１の金属部材２の、第１の接合面５から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域４を有する。そして、当該高炭素濃度領域４の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％である。尚、「第１の接合面５から深さ０．７〜３．０ｍｍまでの範囲が、高炭素濃度領域４である」とは、高炭素濃度領域４が、第１の接合面５から所定の深さまでの範囲であり、当該所定の深さの採り得る値が、０．７〜３．０ｍｍであることを意味する。図１は、本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体の一実施形態を示し、第１の金属部材２の第１の接合面５に直交する断面を示す模式図である。
【００２１】  本実施形態の第１の炭化タングステン基超硬合金接合体１は、上記のように、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成された第１の金属部材２の「第１の接合面５から深さ０．７〜３．０ｍｍまでの範囲」が、高炭素濃度領域４である。そのため、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合したときに、「第２の金属部材を構成する超硬合金」に含有される炭素が第１の金属部材に浸透することが、抑制されている。これにより、超硬合金の脆化が抑制され、接合強度の高い炭化タングステン基超硬合金接合体となっている。更に、高炭素濃度領域４は、第１の金属部材２の「第１の接合面５から深さ０．７〜３．０ｍｍまでの範囲」である。さらに、高炭素濃度領域４は、第１の金属部材２のその他の領域は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料の通常の炭素濃度）である。そのため、第１の金属部材２全体としては、炭素を高濃度に含有することによる機械的特性の低下がなく、高い強度及び靭性を維持することができ、これにより、接合体１全体としても高い機械的特性を維持することができる。尚、第１の金属部材２は、炭化タングステン基超硬合金と接合する際に、オーステナイト変態温度以上に昇温された後に冷却されてマルテンサイト変態を起こしたものであることが好ましい。
【００２２】  本明細書において、「接合強度」とは、「外力や、第１の金属部材−第２の金属部材間の熱膨張差により生じる熱応力に対抗し、剥がれを抑制する強度」を意味する。また、「機械的特性」とは、降伏強度、硬度、じん性、疲労特性等を意味しており、硬度の計測、シャルピー衝撃値の計測、金属組織の観察、等によってこれらを評価することができる。
【００２３】  また、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）１において、炭化タングステン基超硬合金とは、炭化タングステンと結合材とが焼結した合金である。結合材は、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、及びクロム（Ｃｒ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属であることが好ましく、コバルトであることが特に好ましい。このような炭化タングステン基超硬合金は、耐摩耗性や機械的強度に特に優れている。更に、このような炭化タングステン基超硬合金は、第１の金属部材との接合強度を高くすることができる。
【００２４】  本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）１において、第１の金属部材２は、マルテンサイト組織を含有するものである。そして、第１の金属部材２は、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼により構成されたものである。更に、第１の金属部材２は、マルテンサイト組織が２０質量％以上含有されるものであることが好ましく、マルテンサイト組織が５０質量％以上であることが更に好ましい。また、第１の金属部材２は、マルテンサイト組織が、８０質量％以上であることが最も好ましい。
【００２５】  第１の金属部材２は、第１の接合面５から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲が、高炭素濃度領域４である。これは、「高炭素濃度領域の厚さが０．７０〜３．００ｍｍの範囲である」、ということもできる。更に、第１の接合面５から深さ０．７０〜２．００ｍｍまでの範囲が、高炭素濃度領域４であることが好ましい。そして、第１の接合面５から深さ０．９０〜１．５０ｍｍまでの範囲が、高炭素濃度領域４であることが更に好ましく、第１の接合面５から深さ０．９０〜１．２０ｍｍまでの範囲が、高炭素濃度領域４であることが特に好ましい。このように第１の接合面５付近の炭素濃度を高くすることにより、第１の接合面５と、第２の金属部材３の第２の接合面６とを接合する際に、超硬合金から構成されている第２の金属部材から、第１の金属部材への炭素の拡散が抑制できる。更に、第２の金属部材を構成する超硬合金中の炭素量の減少を抑制することができ、当該超硬合金の劣化（脆化）を抑制することができる。これにより、第１の金属部材２と第２の金属部材３との接合強度を向上させることができる。高炭素濃度領域４が、第１の接合面５から深さ０．７０ｍｍまでの範囲より薄い（厚さが薄い）と、第１の金属部材２と第２の金属部材３との接合強度を向上させる効果が低下するため好ましくない。高炭素濃度領域４が、第１の接合面５から深さ３．００ｍｍまでの範囲より厚い（厚さが厚い）と、大幅なコスト高となり、第１の金属部材２の機械的特性が低下することがあるため好ましくない。
【００２６】  本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体は、「第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料」が、平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼である。そして、「第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料」は、平均炭素濃度０．１２〜０．３２質量％のステンレス鋼であることが好ましく、平均炭素濃度０．１２〜０．２０質量％のステンレス鋼であることが更に好ましい。更に、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．３〜１．２質量％であり、０．３〜０．４５質量％であることが好ましい。これにより、接合強度が大きく、耐食性に優れ、且つ機械的強度が大きい炭化タングステン基超硬合金接合体となる。第１の金属部材を構成する、上記鉄鋼材料としては、以下のものを挙げることができる。すなわち、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２及びＳＵＳ４３１からなる群から選択される少なくとも１種（特定ステンレス鋼）を好適例としてあげることができる。これらの中でも、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０Ｊ１又はＳＵＳ４２０Ｊ１が特に好ましい。上記の様に選定することにより、機械的強度に優れ、耐食性の高い接合体を得ることができる。
【００２７】  高炭素濃度領域４の炭素濃度の最大値が、０．３質量％より低いと、第１の金属部材２と第２の金属部材３との接合強度を向上させる効果が低下することがある。高炭素濃度領域４の炭素濃度の最大値が、１．２質量％より高いと、残留オーステナイトが増加し、硬度、機械的特性および耐食性が低下することがある。高炭素濃度領域４における炭素の分布のし方としては、第１の接合面に近いほど濃度が高く、深さ方向にゆるやかな濃度勾配が形成されていることが好ましい。
【００２８】  第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、特定ステンレス鋼である場合、第１の金属部材の高炭素濃度領域以外の領域（通常炭素濃度領域）の炭素濃度は、０．１〜０．４質量％が好ましい。０．１質量％より低いと、第１の金属部材の、降伏強度等の機械的特性が低下することがある。０．４質量％より高いと、第１の金属部材の靭性および耐食性が低下することがある。
【００２９】  また、第１の金属部材２の第１の接合面５における「高炭素濃度領域４が形成される範囲」は、接合面５全体であってもよいし、一部であってもよい。
【００３０】  第１の金属部材の形状は、第１の接合面を有する形状であり、具体的には、板状であることが好ましい。第１の金属部材の形状が板状である場合、厚さ（第１の接合面に直交する方向における長さ）は５〜１００ｍｍが好ましい。５ｍｍより薄いと、高炭素濃度領域の厚さに対する比率が小さくなり、第１の金属部材の機械的特性が低下しやすくなることがある。本実施形態の接合体における第１の接合部材は、厚さが厚くなっても特に問題はないが、１００ｍｍより厚いと、大きく、重くなり、熱応力による接合剥がれが生じやすくなることがある。
【００３１】  第１の金属部材２の第１の接合面の大きさは、特に限定されないが、１〜２５００００ｍｍ２であることが好ましい。１ｍｍ２より小さいと、面積が小さいために接合強度を高くし難くなることがある。２５００００ｍｍ２より大きいと、面積が大きいために接合強度を高くし難くなることがある。尚、第１の金属部材の第１の接合面は、第２の金属部材と接合している面である。
【００３２】  本実施形態の接合体１において、第２の金属部材３は、炭化タングステンを含有する炭化タングステン基超硬合金である。そして、第２の金属部材３は、炭化タングステンが５０〜９９質量％含有されるものであることが好ましく、６０〜９０質量％含有されるものであることが更に好ましい。
【００３３】  第２の金属部材の形状は、第２の接合面を有する形状であり、具体的には、板状であることが好ましい。第２の金属部材の形状が板状である場合、厚さ（第２の接合面に直交する方向における長さ）は０．１〜３０ｍｍが好ましい。０．１ｍｍより薄いと、熱応力により割れてしまうことがある。本実施形態の接合体における第２の接合部材は、厚さが厚くなっても特に問題はないが、３０ｍｍより厚いと、熱応力により剥がれてしまうことがある。
【００３４】  第２の金属部材の第２の接合面の大きさは、特に限定されないが、１〜２５００００ｍｍ２であることが好ましい。第２の接合面の大きさが、１ｍｍ２より小さいと、面積が小さいために接合強度を高くし難くなることがある。第２の接合面の大きさが、２５００００ｍｍ２より大きいと、面積が大きいために安定した接合品質を得難くなることがある。尚、第２の金属部材の第２の接合面は、第１の金属部材の第１の接合面と接合している面である。
【００３５】  本実施形態の接合体１においては、第１の金属部材又は第２の金属部材に、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合する際に第１の金属部材と第２の金属部材との間に挟まれていた「ろう材」が含有（拡散）されていてもよい。ろう材として例えば銅合金（純銅含む）を使用した場合には、第１の金属部材側に拡散しており、ろう材としてコバルト合金（純コバルト含む）を使用した場合には、第２の金属部材側に拡散している。
【００３６】（１−２）第２の炭化タングステン基超硬合金接合体；  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態は、以下の通りである。すなわち、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体は、第１の接合面を有する第１の金属部材と、第２の接合面を有し、「第２の接合面が、第１の金属部材の第１の接合面に直接接合された」第２の金属部材とを、備えるものである。第１の金属部材は、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成されたものである。第２の金属部材は、炭化タングステン基超硬合金から構成されたものである。そして、第１の金属部材を構成する「マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料（特定材料）」は、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する。更に、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体は、第１の金属部材の、第１の接合面から深さ０．７０〜３．００ｍｍまでの範囲に高炭素濃度領域を有し、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．５５〜１．７質量％である。
【００３７】  本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）は、上記本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態において、以下の条件を有するものである。すなわち、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有し、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が、０．５５〜１．７質量％となっているものである。これ以外の条件は、上記本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態と同様である。ここで、マルテンサイト組織を含有するとともに、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する鉄鋼材料を、「特定材料」ということとする。
【００３８】  本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）において、第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料は、以下の材料が好ましい。すなわち、耐熱鋼ＳＵＨ、高速度工具鋼ＳＫＨ、合金工具鋼ＳＫＳ、ＳＫＴ、及びＳＫＤからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。また、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値は、０．５５〜１．４５質量％であることが更に好ましい。第１の金属部材の材質及び高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値を、上記のようにすることにより、接合強度が大きく、且つ機械的特性に優れた炭化タングステン基超硬合金接合体となる。この場合、高炭素濃度領域４の炭素濃度の最大値が、０．５５質量％より低いと、第１の金属部材２と第２の金属部材３との接合強度を向上させる効果が低下することがある。高炭素濃度領域４の炭素濃度の最大値が、１．７質量％より高いと、残留オーステナイトが増加し、硬度が低下し、機械的特性が低下することがある。高炭素濃度領域４における炭素の分布のし方としては、第１の接合面に近いほど濃度が高く、接合面から遠くなるにしたがって緩やかな濃度勾配が形成されていることが好ましい。また、この場合、第１の金属部材の高炭素濃度領域以外の領域（通常炭素濃度領域）の炭素濃度は、０．１５〜０．６質量％が好ましい。０．１５質量％より低いと、第１の金属部材の、降伏強度等の機械的特性が低下することがある。０．６質量％より高いと、第１の金属部材の靭性が低下することがある。
【００３９】（２）ハニカム成形体成形用口金：  次に、本発明のハニカム成形体成形用口金について説明する。本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態は、以下の通りである。上記本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態を「第１の実施形態」とする。また、炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の一実施形態を「第２の実施形態」とする。本実施形態のハニカム成形体成形用口金は、図２〜図５に示すように、第１の実施形態又は第２の実施形態において、以下のような構成となったものである。つまり、第１の金属部材２が、成形原料を導入するための貫通孔である裏孔２４が形成された第１の板状部材２２である。そして、第２の金属部材３が、「裏孔２４に連通し、成形原料をハニカム形状に成形するための格子状のスリット２５」が形成された第２の板状部材２３である。本実施形態のハニカム成形体成形用口金は、上記のような構造の接合体２１を備えるものである。本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００は接合体２１からなるものであってもよいし、他の要素が含まれていてもよい（例えば、他の金属部材が接合されていてもよい。）。
【００４０】  図２は、本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図３は、本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図４は、本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態の第２の板状部材側から見た部分平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ’断面を示す模式図である。
【００４１】  このように、本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００は、上記のような構成であるため、接合強度が大きく、且つ機械的特性に優れたハニカム成形体成形用口金である。これにより、本実施形態のハニカム成形体成形用口金を用いてセラミック原料を押出成形した場合に、以下のような効果がある。すなわち、ハニカム成形体成形用口金に高い圧力がかかっても、第１の板状部材（第１の金属部材）と第２の板状部材（第２の金属部材）とが剥れることを防止することができる。
【００４２】  図２〜図５に示されるハニカム成形体成形用口金１００は、接合体２１から構成されるものである。接合体２１の第１の金属部材２が、成形原料を導入するための貫通孔である裏孔２４が形成された第１の板状部材２２である。そして、接合体２１の第２の金属部材３が、裏孔２４に連通し、成形原料をハニカム形状に成形するための格子状のスリット２５が形成された、第２の板状部材２３である。接合体２１をハニカム成形体成形用口金として用いる場合、裏孔２４からハニカム成形体の成形原料を導入する。
【００４３】  裏孔２４は、スリット２５の交差点に位置するように形成されている（図２〜図５に示すハニカム成形体成形用口金１００においては、裏孔２４が、スリット２５の交点のなかで、一つ置きの交点の位置に形成されている。接合体２１をハニカム成形体成形用口金として用いる場合、裏孔２４から導入された成形原料が、スリット２５に入り、スリット２５の開口部から押しされて、ハニカム形状の成形体（ハニカム成形体）が形成される。
【００４４】  第１の板状部材２２は、スリット２５及び裏孔２４の一部によって区画形成された複数の柱状部２８を有している。本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００は、上記のように、第１の板状部材２２の第１の接合面側に、柱状部２８が形成されているため、柱状部２８を介して第１の板状部材２２と第２の板状部材２３とが接合される構造になっている。
【００４５】  本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００は、第２の板状部材２３も、炭化タングステン基超硬合金を含むもの（好ましくは、炭化タングステン基超硬合金）であるため、押出成形時の成形原料によるスリット２５部分の摩耗を抑制することができる。
【００４６】  また、スリット２５の幅については、成形するハニカム成形体の形状によって適宜決定することができる。なお、例えば、一般的な形状のハニカム成形体を押出成形するためのハニカム成形体成形用口金であれば、スリットの幅が５〜５０００μｍであることが好ましく、１０〜５００μｍであることが更に好ましい。また、隣接するスリット２５間の距離は、成形するハニカム成形体の形状によって適宜決定することができる。
【００４７】  図２〜図５に示すように、本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００においては、ハニカム成形体成形用口金１００の中央部の円形の領域にスリット２５及び裏孔２４が形成されている。しかし、スリット等の形成される領域については、上記に限定されることはない。例えば、ハニカム成形体成形用口金１００は、その中央部の四角形、六角形、八角形等の領域にスリット等が形成されたものであってもよい。
【００４８】  ハニカム成形体成形用口金１００の裏孔２４の形状については、導入された成形原料をスリット２５に導くことができるような形状であれば特に制限はない。裏孔２４の開口径の大きさ等については、ハニカム成形体成形用口金１００の大きさや、押出成形するハニカム成形体の形状等によって適宜決定することができる。例えば、裏孔２４の開口径の大きさは、０．１〜１０ｍｍであることが好ましく、０．５〜３ｍｍであることが更に好ましい。このような裏孔２４は、例えば、電解加工（ＥＣＭ加工）、放電加工（ＥＤＭ加工）、レーザー加工、ドリル等の機械加工等による従来公知の方法によって形成することができる。また、裏孔２４は、第１の板状部材２２の厚さ方向に平行に形成されていることが好ましい。
【００４９】  第１の板状部材２２の厚さは、５〜１００ｍｍが好ましく、１０〜５０ｍｍが更に好ましい。５ｍｍより薄いと、第１の板状部材における高炭素濃度領域の厚さの比率が高くなり、第１の板状部材全体の機械的特性が低下することがある。１００ｍｍより厚いと、第２の板状部材と接合する際に熱応力により剥がれやすくなり、またハニカム成形体成形用口金を用いて成形原料を成形する際に、圧力損失が大きくなることがある。第２の板状部材２３の厚さは、０．１〜１０ｍｍが好ましく、１〜５ｍｍが更に好ましい。０．１ｍｍより薄いと、うまく成形できないことがある。１０ｍｍより厚いと、ハニカム成形体成形用口金を用いて成形原料を成形する際に、圧力損失が大きくなることがある。また、一般的形状のハニカム成形体成形用口金を製造する場合には、第２の板状部材２３の厚さに対する、第１の板状部材２２の厚さの比の値（第１の板状部材２２の厚さ／第２の板状部材２３の厚さ）が、０．１〜２００であることが好ましい。そして、第２の板状部材２３の厚さに対する、第１の板状部材２２の厚さの比の値は、１〜１０であることが更に好ましい。
【００５０】  上記ハニカム成形体成形用口金は、内燃機関、ボイラー、化学反応機器、燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体や、排気ガス中の微粒子捕集フィルタ等を成形する際に用いることができる。
【００５１】  得られたハニカム成形体形成用口金を用いて、セラミックを含有する成形原料を成形することにより、図７Ａ、図７Ｂに示すような、流体の流路となる複数のセル５１を区画形成する多孔質の隔壁５２を有するハニカム成形体２００を得ることができる。図７Ａは、本発明のハニカム成形体成形用口金によって成形されるハニカム成形体２００を模式的に示した斜視図である。図７Ｂは、本発明のハニカム成形体成形用口金によって成形されるハニカム成形体２００の断面を示した模式図である。
【００５２】（３）炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法：（３−１）第１の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法；  次に、本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法の一実施形態について説明する。本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法は、以下の通りである。まず、第１の接合面４５を有し、マルテンサイト組織を含有し平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼から構成された第１の金属部材４２の第１の接合面４５の少なくとも一部から炭素を浸入させる。これにより、第１の金属部材４２の、第１の接合面４５から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．１５〜１．３質量％の高炭素濃度領域４４を形成する。次に、図６に示すように、第１の金属部材と、第２の接合面４６を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材４３とを、積層する。第１の金属部材と第２の金属部材４３とを積層する際には、第１の接合面４５と第２の接合面４６とが第１の金属部材４２又は第２の金属部材４３に浸透することができる「ろう材」（銅箔）４７を挟んで向かい合うようにして、積層する。そして、第１の金属部材と第２の金属部材４３とを積層したものを、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを、ろう材（銅箔）４７を第１の金属部材４２又は第２の金属部材４３に浸透させながら接合する。そして、第１の金属部材と第２の金属部材４３とを積層したものを、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで（５００℃以下になるまで）冷却することにより炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する。以上が、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法である。尚、５００℃を下回った後の冷却速度は、特に限定されない。そして、これにより、上記本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体の一実施形態（図１を参照）を得ることができる。図６は、本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法の一実施形態において、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを、積層する（重ね合わせる）ときの、それぞれの配置を示す。また、図６は、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを積層する際に、「第１の金属部材４２又は第２の金属部材４３に浸透することができる「ろう材４７」」を間に挟んだ状態で積層することを示している。そして、図６は、第１の金属部材４２の第１の接合面４５に直交する断面を示す模式図である。尚、第１の金属部材４２は、７００〜１２００℃に加熱した際に、オーステナイト変態を起こし、その後、冷却されてマルテンサイト変態を起こす。
【００５３】  本実施形態の接合体の製造方法は、まず、第１の接合面４５を有する第１の金属部材４２の第１の接合面４５の少なくとも一部から炭素を浸入させる。これにより、第１の金属部材４２の、第１の接合面４５から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域４４を形成する。第１の金属部材４２はマルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料から構成されたものである。そして、これにより、第１の金属部材と第２の金属部材との接合強度を向上させることができる。形成する高炭素濃度領域は、上記本発明の接合体の一の実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体における高炭素濃度領域の各好ましい条件になるように形成することが好ましい。それにより、得られる接合体が、上記本発明の接合体の一の実施形態における効果と同様の効果を奏することができる。高炭素濃度領域の最大炭素濃度は、０．１５〜１．３質量％であり、０．２〜０．４０質量％であることが好ましい。そして、表面付近の炭素濃度が高く、深さ方向に向かってゆるやかに低下する濃度勾配を有することが好ましい。また、高炭素濃度領域の範囲は、第１の接合面４５から深さ０．３〜２．０ｍｍであり、０．３〜１．０ｍｍが好ましい。
【００５４】  また、第１の金属部材４２の第１の接合面４５における「高炭素濃度領域４４が形成される範囲」は、接合面４５全体であってもよいし、一部であってもよい。また、第１の金属部材４２の各条件は、上記本発明の接合体の一の実施形態における第１の金属部材の各好ましい条件であることが好ましい。
【００５５】  第１の金属部材４２の第１の接合面４５から炭素を浸入させて、第１の金属部材４２の、第１の接合面４５から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域４４を形成する方法としては、浸炭法が好ましい。浸炭とは、鋼を浸炭剤中で加熱し、炭素を、鋼の表面から内部に拡散させて、鋼の炭素量を増加させることをいう。浸炭法としては、真空浸炭法、直接浸炭法、プラズマ浸炭法、窒素ベース法、分解ガス法、変性ガス法等を挙げることができる。これらの中でも、真空浸炭法が、第１の金属部材が酸化されることを防止できるため、好ましい。真空浸炭法は、鋼を真空電気炉に入れ、真空電気炉を真空にした後に、浸炭剤を真空電気炉内に充填し、５００〜１２００℃で、０．１〜３．５時間加熱することにより、浸炭を行う方法である。浸炭処理後に、さらに２００〜１２００℃で１〜５時間、熱処理をすることがより好ましい。こうすることによって、表面炭素濃度を高くすることができ、かつ深くまで炭素を侵入させることができる。浸炭剤としては、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０、Ｃ２Ｈ２等を用いることが好ましい。また、第１の金属部材に浸炭する場合には、第１の接合面を露出させ、他の面に保護膜を貼り付けることにより、第１の接合面のみから炭素を浸入させることが好ましい。また、第１の金属部材４２の第１の接合面４５の一部に炭素を浸入させる場合にも、接合面４５における炭素を浸入させない部分に保護膜を貼り付けることが好ましい。
【００５６】  高炭素濃度領域の厚さ及び炭素濃度は、浸炭剤の濃度、浸炭時の温度及び浸炭を行う時間により制御することができる。
【００５７】  次に、図６に示すように、第１の金属部材４２と、第２の接合面４６を有し炭化タングステン基超硬合金を含有する第２の金属部材４３とを、積層する。第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを積層する際には、第１の接合面４５と第２の接合面４６とが、「第１の金属部材４２又は第２の金属部材４３に浸透することができる「ろう材」（銅箔）４７」を挟んで向かい合うようにして、積層する。そして、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを積層したものを、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを、ろう材（銅箔）４７を第１の金属部材４２又は第２の金属部材４３に浸透させながら接合して、接合体を作製する。第２の金属部材４３の各条件は、上記本発明の接合体の一の実施形態における第２の金属部材の各好ましい条件であることが好ましい。
【００５８】  ろう材としては、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３との少なくとも一方の内部に良好に浸透する材料を用いたものであることが好ましい。具体的には、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選択される少なくとも一種を含む金属（複数種の場合は合金）からなる「ろう材」を好適に用いることができる。ろう材の厚さについては特に制限はないが、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３の少なくとも一方に良好に浸透するように、０．１〜２００μｍであることが好ましく、１〜５０μｍであることがさらに好ましい。０．１μｍより薄いと、接合強度が低くなることがある。２００μｍより厚いと、金属部材の内部に浸透しきれない場合がある。また、銅箔の銅含有率は、４６〜１００質量％であることが好ましく、７０〜１００質量％であることがより好ましい。銅箔の銅含有率が１００質量％未満である場合には、パラジウム（Ｐｄ）、ケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）、リン（Ｐ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、ホウ素（Ｂ）等の添加剤をさらに含んだものであることが好ましい。尚、本発明の接合体の製造方法において、「銅箔」というときは、上記銅合金箔を含むものとする。
【００５９】  第１の金属部材と第２の金属部材とを、「ろう材」を挟んで積層して（重ね合わせて）、加熱及び加圧する（接合する）際の、加熱温度は、７００〜１２００℃であり、９００〜１１５０℃が好ましい。７００℃より低いと、接合強度が低下するため好ましくない。１２００℃より高いと、第１の金属部材及び第２の金属部材が劣化するため好ましくない。また、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合するときの圧力は、０．１〜５ＭＰａであり、０．５〜３ＭＰａが好ましい。０．１ＭＰａより低いと、接合強度が低下するため好ましくない。５ＭＰａより高いと、第１の金属部材及び第２の金属部材が変形し、接合体精度を悪化させるため好ましくない。尚、接合させるときの圧力は、第１の金属部材４２の第１の接合面４５に直交する方向であって、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とを互いに押し付けあう方向にかけることが好ましい。また、第１の金属部材４２と第２の金属部材４３とに圧力をかける方法としては、真空ホットプレスを用いて圧力をかける方法を挙げることができる。
【００６０】  また、接合するときの時間（上記の温度、圧力条件で保持する時間）は、１分〜１時間が好ましく、５分〜４５分が更に好ましい。１分より短いと、接合強度が低下することがある。１時間より長いと、第１の金属部材及び第２の金属部材が劣化し、機械的特性が低下することがある。また、接合するときの雰囲気は、真空中もしくは不活性ガス雰囲気中であることが好ましく、真空度（Ｐａ：絶対圧）としては、１Ｐａ以下が好ましく、０．１Ｐａ以下がより好ましく、０．０１Ｐａ以下が特に好ましい。上記所定の温度、圧力条件で保持する場合、真空ホットプレス接合炉等を用いて加熱することが好ましい。
【００６１】  第１の金属部材と第２の金属部材とを、「ろう材」を挟んで積層して、加熱及び加圧して接合した後に、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する。冷却速度については、１〜５０℃／分の範囲で、少なくとも５００℃まで冷却することが好ましく、４〜１０℃／分がより好ましい。５０℃／分より早いと、接合強度が低下し接合はがれが生じやすくなり、１℃／分より速いと、良好な組織が得にくくなり、機械的特性（硬度、じん性）、耐食性が低下してしまう。
【００６２】  第１の金属部材と第２の金属部材とを、上記方法によって接合することにより、ろう材が第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透する。そして、それにより、第１の金属部材と第２の金属部材とが直接接合された状態（第１の接合面と第２の接合面とが直接接触した（直接接合された）状態）の接合体（本発明の接合体）を得ることができる。
【００６３】（３−２）第２の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法；  次に、本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法の一実施形態について説明する。本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体の製造方法は、第１の金属部材の第１の接合面の少なくとも一部から炭素を浸入させる。第１の金属部材は、第１の接合面を有し、マルテンサイト組織を含有するとともにＴｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有する鉄鋼材料から構成されたものである。これにより、第１の金属部材の、第１の接合面から深さ０．３〜２．０ｍｍまでの範囲に、最大炭素濃度０．３５〜１．７質量％の高炭素濃度領域を形成する。そして、第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成された第２の金属部材とを、第１の接合面と第２の接合面とが「第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透することができるろう材を挟んで」向かい合うようにして積層する。そして、第１の金属部材と第２の金属部材とを積層したものを、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の金属部材と第２の金属部材とを、ろう材を第１の金属部材又は第２の金属部材に浸透させながら接合する。そして、その後、第１の金属部材と第２の金属部材とを積層（接合）したものを、平均冷却速度１〜５０℃／分で少なくとも５００℃まで冷却して、炭化タングステン基超硬合金接合体を作製する。
【００６４】  本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法を「第２の製造方法」とする。また、上記本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法を「第１の製造方法」とする。「第２の製造方法」は、「第１の製造方法」において、鉄鋼材料が、マルテンサイト組織を含有するとともにＴｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含有するものである。更に、「第２の製造方法」は、「第１の製造方法」において、第１の金属部材の高炭素濃度領域の最大炭素濃度が０．３５〜１．７質量％となっているものである。これにより、本実施形態の炭化タングステン基超硬合金接合体（第２の炭化タングステン基超硬合金接合体）の製造方法は、第２の炭化タングステン基超硬合金接合体を作製することができる。
【００６５】（４）ハニカム成形体成形用口金の製造方法：  次に、図２〜図５に示される本発明のハニカム成形体成形用口金の一実施形態の製造方法について説明する。
【００６６】  第１の板状部材２２に、厚さ方向に延びるとともに両端面に開口する裏孔２４を形成することが好ましい。裏孔２４は、後に形成される「第２の板状部材２３のスリット２５」の交差点の位置に形成することが好ましい。本実施形態のハニカム成形体成形用口金１００の製造に際しては、「得られるハニカム成形体成形用口金１００において、格子状に形成されるスリット２５の交差点の位置の中の一つ置きの位置に配置される」ように、裏孔２４を形成する。裏孔２４は、第１の板状部材２２の厚さ方向に平行に形成することが好ましい。裏孔を形成する方法については特に制限はないが、例えば、電解加工（ＥＣＭ加工）、放電加工（ＥＤＭ加工）、レーザ加工、ドリル等の機械加工等による公知の方法を好適に用いることができる。第１の板状部材（第１の金属部材）２２は、下記「ステンレス鋼」又は下記「鉄鋼材料」から構成されたものである。「ステンレス鋼」は、マルテンサイト組織を含有し平均炭素濃度０．１０〜０．４０質量％のステンレス鋼である。また、「鉄鋼材料」は、マルテンサイト組織を含有し「Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｖ、Ｗ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素」を更に含有する鉄鋼材料である。
【００６７】  なお、本実施の形態のハニカム成形体成形用口金の製造方法においては、上記工程（１）では裏孔を形成せずに、これ以降の工程、例えば、第１の板状部材と第２の板状部材とを接合させた後の工程において、裏孔を形成することもできる。
【００６８】  次に、第１の板状部材２２と、炭化タングステン基超硬合金（超硬合金）を含有する第２の板状部材２３とを、間に「ろう材」を挟んだ状態で積層する。そして、第１の板状部材２２と第２の板状部材２３とを積層したものを、７００〜１２００℃の温度で、０．１〜５ＭＰａの圧力で押圧する。これにより、第１の板状部材と第２の板状部材とを接合する（工程（２））。そして、これにより、ろう材が第１の板状部材内に拡散し、第１の板状部材と第２の板状部材とが、直接、強固に接合される。上記積層に際しては、第１の板状部材２２の一方の面（第１の接合面）と第２の板状部材２３の一方の面（第２の接合面）とが向かい合うようにする。そして、第１の板状部材と第２の板状部材との間に「ろう材」を配置した状態とする。
【００６９】  「ろう材」の条件としては、上記本発明の接合体の製造方法において用いられた「ろう材」の好ましいとされた条件とすることが好ましい。
【００７０】  第１の板状部材と第２の板状部材とを接合させるときの、温度、圧力及び時間の各条件は、上記本発明の接合体の製造方法の一実施形態において、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合するときの各条件と同じであることが好ましい。
【００７１】  本実施形態のハニカム成形体成形用口金の製造方法においては、第１の板状部材と第２の板状部材とを、７００〜１２００℃の温度及び０．１〜５ＭＰａの圧力で、所定時間保持することが好ましい。そして、その後、接合させた第１の板状部材と第２の板状部材とを、１〜５０℃／分の冷却速度にて、少なくとも５００℃まで、冷却することが好ましい。これにより、ハニカム成形体成形用口金の変形等を、より抑制することができる。
【００７２】  次に、第２の板状部材２３の第２の接合面とは反対側の表面から、裏孔２４と連通するスリット２５を形成して本発明のハニカム成形体成形用口金の一の実施形態（ハニカム成形体成形用口金１００）を得る（工程（３））。
【００７３】  第２の板状部材の表面にスリットを形成する方法については特に制限はないが、例えば、ダイヤモンド砥石による研削加工や放電加工（ＥＤＭ加工）、レーザー加工等の従来公知の方法を好適に用いることができる。また、図２に示すハニカム成形体成形用口金１００は、スリット２５の形状（形成パターン）が四角形の格子状のものである。しかし、本実施形態のハニカム成形体成形用口金の製造方法においては、第２の板状部材に形成するスリット２５の形状は四角形の格子状に限定されることはなく、その他の多角形の格子状であってもよい。
【００７４】  また、第２の板状部材に形成するスリットの幅については、上記本発明のハニカム成形体成形用口金の一の実施形態におけるスリットの幅となるようにすることが好ましい。
【実施例】
【００７５】  以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００７６】（実施例１）  まず、真空浸炭法により、「第１の接合面を有しステンレス鋼（ＳＵＳ４０３）からなる第１の金属部材」の第１の接合面から炭素を浸入させた。これにより、第１の金属部材の、第１の接合面から深さ０．９ｍｍまでの範囲に、高炭素濃度領域を形成し、高炭素濃度領域を有する第１の金属部材を作製した。第１の金属部材は、（縦：７０ｍｍ）×（横：７０ｍｍ）×（厚さ：１５ｍｍ）の四角形の板状とした。第１の金属部材の第１の接合面は、最も広い面積（縦×横）を有する面の１つとした。【００７７】  真空浸炭法においては、第１の金属部材の第１の接合面を表出した状態で真空電気炉に入れ、真空電気炉内を１５０Ｐａ以下（絶対圧）に減圧した。その後、浸炭剤としてアセチレンを充填し、電気炉内の温度を１０００℃以上（約１０５０℃）まで上昇させて２時間保持した。その後、アセチレンの供給を止め、真空中、１０００℃以上の温度で２時間以上保持した後、室温まで冷却した。このような操作により浸炭を行った。そして、その後、高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値が０．２質量％になるように、第１の接合面を削り、高炭素濃度領域の第１の接合面からの深さを０．９ｍｍとした。【００７８】  第１の金属部材に形成された高炭素濃度領域は、第１の接合面から深さ０．９ｍｍまでの範囲にあり、当該高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値は、０．２質量％であった。高炭素濃度領域の炭素濃度には濃度勾配があった。第１の接合面（第１の接合面から深さ約５０μｍの範囲（炭素濃度が最大となる範囲））においてはおよそ０．２質量％であった。そして、第１の接合面から最も深い位置である深さ０．９ｍｍの部分においては、第１の金属部材の高炭素濃度領域以外の部分における炭素濃度と同等の炭素濃度（質量％）であった。高炭素濃度領域の炭素濃度の最大値は、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ）を用いて測定した。尚、第１の金属部材の高炭素濃度領域以外の部分における炭素濃度は、ＳＵＳ４０３の炭素濃度である０．１２質量％であった。【００７９】  次に、第１の金属部材と、第２の接合面を有し炭化タングステン基超硬合金から構成される第２の金属部材とを、第１の接合面と第２の接合面とが純銅箔（９９．９％）を挟んで向かい合うようにして、積層した。第２の金属部材は、（縦：６８ｍｍ）×（横：６８ｍｍ）×（厚さ：２．５０ｍｍ）の四角形の板状とした。第２の金属部材の第２の接合面は、最も広い面積（縦×横）を有する面の１つとした。【００８０】  次に、積層したものを、１０００℃以上、１ＭＰａ以上の圧力で、第１の金属部材と第２の金属部材とを互いに押し付けるように所定の時間押圧した。これにより、第１の金属部材と第２の金属部材とを、ろう材を第１の金属部材に浸透させながら接合して炭化タングステン基超硬合金接合体（第１の炭化タングステン基超硬合金接合体）を作製した。更に具体的には、上記１１００℃、１ＭＰａの条件で１５〜４５分保持し、その後、約５℃／分の冷却速度で少なくても５００℃以下まで冷却した。尚、第１の金属部材と第２の金属部材とを接合さ���る操作は、０．０１Ｐａ以下の減圧雰囲気にて行った。【００８１】  得られた炭化タングステン基超硬合金接合体について、以下に示す方法で、第１の金属部材と第２の金属部材との「接合強度」を測定した。また、第１の金属部材について、以下に示す方法で、「機械的特性」の指標として「硬度」を測定し、更に、「シャルピー衝撃試験」を行った。結果を表１に示す。表１において、「深さ」は、得られた炭化タングステン基超硬合金接合体における高炭素濃度領域の、第１の接合面からの深さを示す。また、「材質」の欄は、第１の金属部材の材質を示す。【００８２】（接合強度の測定方法）  得られた炭化タングステン基超硬合金接合体（およそ、７０ｍｍ×７０ｍｍ×１７．５ｍｍ）を、およそ３５０℃まで昇温して、第１の金属部材と第２の金属部材との熱膨張係数の違いによる熱応力をかける。そして、そのときの剥れの状態を超音波探傷映像装置により観察する。表１において、「無し」は全く剥れなかったことを意味する。「微小剥れ」は接合面積全体の１０％未満（「無し」を除く）が剥がれたことを意味する。「小剥れ」は接合面積全体の１０〜３０％が剥がれたことを意味する。「大剥れ」は接合面積全体の５０％を超える面積が剥がれたことを意味する。「無し」及び「微小剥れ」が合格であり、「小剥れ」及び「大剥れ」が不合格である。【００８３】（硬度の測定方法）  得られた炭化タングステン基超硬合金接合体（およそ、７０ｍｍ×７０ｍｍ×１７．５ｍｍ）の中央部から、接合断面が露出するように「１０ｍｍ×１０ｍｍ×１７．５ｍｍ」の試験片を切り出し、断面を研磨する。断面を研磨した第１の金属部材断面において、接合界面近傍（接合界面から２ｍｍ以内の範囲）の硬度測定を行った。全域でＨｖ３５０以上が得られた場合を「良」とし、０．２ｍｍ未満の範囲でＨｖ３５０未満の領域がある場合（全域でＨｖ３５０以上の場合を除く）を「可」とし、０．２ｍｍ以上の範囲でＨｖ３５０未満となった場合を「不可」とした。併せて、研磨を実施した接合断面の組織観察を行い、第一の金属部材全域の金属組織に問題が無いか（通常の組織と遜色がないか）確認した。硬度としては、ビッカース硬度（Ｈｖ）を測定した。硬度測定は、アカシ製作所社製のＭＶＫ−Ｇ１を用いて行った。【００８４】（シャルピー衝撃試験）  得られた炭化タングステン基超硬合金接合体の第１の金属部材から、１０ｍｍ×１０ｍｍ×５５ｍｍの直方体を切り出して、試験片とする。次に、試験片の側面（１０ｍｍ×５０ｍｍの面）の長手方向中央部に、長手方向に直交する方向に延びるように深さ２ｍｍのＶ字状（溝の長手方向（溝の延びる方向）に直交する断面の形状がＶ字状）の溝を形成する。ここで、Ｖ字状の溝の底の部分の角度（「Ｖ」形状の角度）を４５°とする。次に、試験片の両端を保持し、質量５０ｋｇのハンマーで、試験片の長手方向中央部に衝撃を加えて、試験片を破壊する。このときハンマーは、試験片におけるＶ字状の溝が形成された面の背面（Ｖ字状の溝が形成された面と平行な面）側に、衝突させる（Ｖ字状の溝の背面から衝突させる）。また、ハンマーは、棒の一方の先端に取り付けて、棒の他方の先端を中心にして振り子のように回転運動させながら、試験片に衝突させる。そして、試験片が破壊される際の吸収エネルギーを、試験片の断面積（長手方向に直交する断面の面積）で除した値をシャルピー衝撃値（Ｊ／ｃｍ２）とする。ここで、ハンマーを振り下ろす前の位置（高さ）における位置エネルギーと、ハンマーが試験片を破壊した後に振り上がった位置（高さ）の位置エネルギーとの差を、試験片が破壊される際の吸収エネルギーとする。シャルピー衝撃値は、１０（Ｊ／ｃｍ２）以上が合格である。【００８５】
【表１】
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【００８６】
【表２】
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【００８７】（実施例２〜１３、比較例１〜５）  第１の金属部材の「材質」、添加元素、高炭素濃度領域の、深さ及び最大炭素濃度を表１，２に示すように変化させた以外は、実施例１と同様にして炭化タングステン基超硬合金接合体を作製した。得られた炭化タングステン基超硬合金接合体について、実施例１と同様に「接合強度」を測定した。また、上記方法で、第１の金属部材の「硬度」の測定、および「シャルピー衝撃試験」を行った。結果を表１，２に示す。尚、実施例２〜９は、第１の炭化タングステン基超硬合金接合体であり、実施例１０〜１３は、第２の炭化タングステン基超硬合金接合体である。【００８８】  比較例１，４，５は、浸炭処理を実施しなかったものである。また、比較例２，３は、浸炭処理により、第１の金属部材の高炭素濃度領域の最大炭素濃度が高くなりすぎたものである。【００８９】  表１，２より、第１の金属部材の高炭素濃度領域の、深さが０．７０ｍｍ以上である場合に、第１の金属部材の硬度が高く、接合強度の高い炭化タングステン基超硬合金接合体が得られたことがわかる。更に、実施例１〜９の場合、第１の金属部材の高炭素濃度領域の最大炭素濃度が０．３〜１．２質量％のときに、硬度が高く、かつ接合強度が高い炭化タングステン基超硬合金接合体になっていることが分かる。実施例１〜９は、第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、ステンレス鋼である。また、第１の金属部材を構成する、マルテンサイト組織を含有する鉄鋼材料が、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖ等の元素を含有する場合、以下の結果となっている。すなわち、第１の金属部材の高炭素濃度領域の最大炭素濃度が０．５５〜１．７％質量％のときに、硬度が高く、かつ接合強度が高い炭化タングステン基超硬合金接合体になっている。
【産業上の利用可能性】
【００９０】  本発明の炭化タングステン基超硬合金接合体は、ハニカム成形体成形用口金、精密金型、ダイス等として好適に利用することができる。本発明の接合体の製造方法は、本発明の接合体の製造に用いることができる。
【符号の説明】
【００９１】１：炭化タングステン基超硬合金接合体、２：第１の金属部材、３：第２の金属部材、４：高炭素濃度領域、５：第１の接合面、６：第２の接合面、２１：炭化タングステン基超硬合金接合体、２２：第１の板状部材、２３：第２の板状部材、２４：裏孔、２５：スリット、２８：柱状部、２９：セルブロック、４２：第１の金属部材、４３：第２の金属部材、４４：高炭素濃度領域、４５：第１の接合面、４６：第２の接合面、４７：銅箔、５１：セル、５２：隔壁、１００：ハニカム成形体成形用口金、２００：ハニカム成形体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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