(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材の製造方法であって、
キャビティと前記キャビティに連通する余肉部とを有するプレス金型を使用し、
前記プレス金型内にインサートとしての前記Ｃｕ系金属部材を設置するインサート設置工程と、
前記プレス金型内に、半凝固状態のＡｌ合金を供給する半凝固金属供給工程と、
前記プレス金型により前記半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかけて前記キャビティ形状に成形するとともに、前記Ａｌ合金の一部を前記余肉部に充填するプレス工程と、
前記余肉部に充填されたＡｌ合金を、前記キャビティ内に強制的に圧入する圧入工程とを有する、複合部材の製造方法。
【請求項２】
さらに、前記半凝固金属供給工程に先立って、前記Ａｌ合金を溶融させた溶湯に電磁攪拌を与えながら半凝固状態とする電磁攪拌工程を有する、請求項１に記載の複合部材の製造方法。
【請求項３】
前記余肉部の容積が、前記キャビティの体積の３〜８％である、請求項１または２に記載の複合部材の製造方法。
【請求項４】
Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材であって、
前記Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とが、該Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材との間の界面に存在するＣｕ−Ａｌ系合金層を介して接合されており、
前記Ａｌ合金部材が、偏平形状の粒子で構成された鍛造組織を有する、複合部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材の製造方法に関する。また、本発明は、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の異種金属からなる複合部材は、金属の組み合わせにより様々な機能を備えるため、各種の用途で用いられている。中でも、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材は、Ｃｕが高い導電性や熱伝導性を備えることに加え、Ａｌが軽量でありながら比較的良好な導電性や熱伝導性を備えることから、電池用電極などの導電性部材や、ヒートシンク、ヒートパイプなどの熱伝導部材として幅広く用いられている。
【０００３】
金属同士を接合する方法としては、カシメなどの機械的方法や溶接などが古くから利用されている。しかし、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とをこれらの方法で接合した場合、接合部における強度や導電性、熱伝導性などが劣るという問題があった。
【０００４】
また、近年、摩擦接合（摩擦圧接）を用いて異種金属を接合することも行われている。摩擦接合は、被接合材を高速で回転させることで発生する摩擦熱を利用した接合方法であるため、別途、熱源を用意する必要がないことに加え、溶接棒やフラックスなどを用いる必要もないという利点がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、銅製のロッドをアルミニウム製部材に摩擦接合によって接合することが開示されている。その際、特許文献１で提案されている技術においては、銅製のロッドの先端をテーパー形状とするとともに表面に凹凸を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０４７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記摩擦接合によれば、簡便に異種金属を接合することができる。また、特許文献１で提案されているような技術を利用することにより、摩擦接合で異種金属を接合する際の接合強度を向上できると考えられる。
【０００８】
しかし、摩擦接合には、依然として次のような問題点がある。
【０００９】
摩擦接合では、被接合材を高速で回転させることによって接合するため、回転させる側の被接合材の形状が、回転に適した形状、具体的には、特許文献１に示されているような円筒形などに限られる。
【００１０】
また、回転させる被接合材と他方の被接合材の両者とも、高速回転時にかかる力に耐えられる強度を備えている必要があることに加え、チャックなどで固定が可能な形状に限られる。
【００１１】
さらに、複合部材の形状を最終的な製品の形状とするためには、摩擦接合の実施に先立って被接合材を成形しておくか、または、接合後に成形を行う必要がある。したがって、成形と接合を別途行う必要があるため生産性が低い。
【００１２】
以上の理由から、形状の自由度が高く、かつ生産性に優れた複合部材の製造方法が求められている。
【００１３】
一方、異種金属からなる複合部材の製造方法としては、インサート成形も知られている。インサート成形では、インサートと呼ばれる部材を金型内部にセットした状態で金属溶湯（溶融状態の金属）を前記金型内へ流し込み、凝固させることによってインサートが一体化した複合部材を製造する手法である。
【００１４】
前記インサート成形によれば、金型を用いた金属の成形と同時にインサートとの接合を行うことができるため、高い生産性が得られる。しかしながら、インサート成形によって得られる複合部材は、接合部の強度が十分とはいえず、その利用範囲が限られていた。
【００１５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、高い接合強度を有する複合部材を、効率的に生産することの出来る複合部材の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、高い接合強度を有する複合部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者らは、上記課題を解決するために検討を重ねた結果、インサートとしてのＣｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材を製造する際に、半凝固状態のＡｌ合金を使用し、かつ、金型に設けた余肉部（増肉部ともいう）に充填されたＡｌ合金をキャビティ内に強制的に圧入することにより、極めて接合強度に優れた複合部材を製造できることを知見した。
【００１７】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は以下のとおりである。
【００１８】
１．Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材の製造方法であって、
キャビティと前記キャビティに連通する余肉部とを有するプレス金型を使用し、
前記プレス金型内にインサートとしての前記Ｃｕ系金属部材を設置するインサート設置工程と、
前記プレス金型内に、半凝固状態のＡｌ合金を供給する半凝固金属供給工程と、
前記プレス金型により前記半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかけて前記キャビティ形状に成形するとともに、前記Ａｌ合金の一部を前記余肉部に充填するプレス工程と、
前記余肉部に充填されたＡｌ合金を、前記キャビティ内に強制的に圧入する圧入工程とを有する、複合部材の製造方法。
【００１９】
２．さらに、前記半凝固金属供給工程に先立って、前記Ａｌ合金を溶融させた溶湯に電磁攪拌を与えながら半凝固状態とする電磁攪拌工程を有する、上記１に記載の複合部材の製造方法。
【００２０】
３．前記余肉部の容積が、前記キャビティの体積の３〜８％である、上記１または２に記載の複合部材の製造方法。
【００２１】
４．Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材であって、
前記Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とが、該Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材との間の界面に存在するＣｕ−Ａｌ系合金層を介して接合されており、
前記Ａｌ合金部材が鍛造組織を有する、複合部材。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、高い接合強度を有する複合部材を得ることができる。また、本発明の製造方法では、インサートとの接合と、製品形状への成形とを同時に行うことができるため生産性に優れている。さらに、本発明の製造方法は、摩擦接合の場合のような形状の制限を受けることがない。また、本発明の複合部材は、接合強度に優れるのみならず、Ａｌ合金部材の母材部分における耐力にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における複合部材の製造工程を示す模式図である。
【図２】実施例において作成した複合部材の形状を示す図面である。
【図３】実施例で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真である。
【図４】比較例１で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真である。
【図５】比較例２で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明を実施する方法について具体的に説明する。
【００２５】
本発明の一実施形態における複合部材の製造方法は、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材の製造方法である。
【００２６】
［Ｃｕ系金属部材］
前記Ｃｕ系金属部材としては、特に限定されること、任意のＣｕ系金属からなる部材を用いることができる。前記Ｃｕ系金属としては、銅（純銅）および銅合金のいずれをも用いることができる。前記銅合金としては、特に限定されることなく銅を含有する合金であれば任意のものを用いることができるが、銅基合金を用いることが好ましい。
【００２７】
前記銅系金属として銅を用いる場合、導電性や熱伝導性の観点からは、タフピッチ銅を用いることが好ましい。
【００２８】
前記Ｃｕ系金属部材の形状はとくに限定されず、任意の形状とすることができる。前記Ｃｕ系金属部材の形状の例としては、板状、棒状（円柱状、角柱状など）、パイプ形状、およびそれらを組み合わせた形状などが挙げられるが、より複雑な形状とすることもできる。
【００２９】
［Ａｌ合金部材］
前記Ａｌ合金部材としては、特に限定されることなく、任意のＡｌ合金からなる部材を用いることができる。前記Ａｌ合金としては、特に限定されることなくアルミニウムを含有する合金であれば任意のものを用いることができるが、アルミニウム基合金を用いることが好ましい。
【００３０】
代表的なアルミニウム合金としては、展伸用合金と鋳造用合金が知られているが、本発明においては前記アルミニウム基合金としてそれらのいずれをも用いることができる。前記アルミニウム基合金としては、例えば、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｍｎ、およびＺｎからなる群より選択される１または２以上を合金用元素として含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる合金を用いることが好ましい。前記アルミニウム基合金としては、例えば、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金、およびＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金からなる群より選択される１または２以上を用いることができる。
【００３１】
前記Ａｌ合金部材の形状はとくに限定されず、任意の形状とすることができる。本発明においては、後述するように半凝固状態のＡｌ合金をプレス金型で成形する。したがって、所望の製品形状となるように前記プレス金型のキャビティ形状を設計することにより、任意の形状の複合部材を製造することが可能である。
【００３２】
［製造工程］
本発明の一実施形態においては、キャビティと前記キャビティに連通する余肉部とを有するプレス金型を使用し、下記（１）〜（４）の工程を実施することにより複合部材が製造される。以下、各工程について説明する。なお、下記（１）〜（４）の各工程は、順次行ってもよいが、少なくとも１つの工程を、他の少なくとも１つの工程と同時に、または重複するタイミングで実施することもできる。
（１）プレス金型内にインサートとしてのＣｕ系金属部材を設置するインサート設置工程
（２）プレス金型内に、半凝固状態のＡｌ合金を供給する半凝固金属供給工程
（３）プレス金型により半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかけてキャビティ形状に成形するとともに、前記Ａｌ合金の一部を余肉部に充填するプレス工程
（４）余肉部に充填されたＡｌ合金をキャビティ内に強制的に圧入する圧入工程
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態における複合部材の製造工程を示す模式図である。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、プレス金型として下型１０と上型２０を使用する。下型１０の内部には、最終的に製造される複合部材の形状に対応する形状を有するキャビティ１１が形成されている。また、下型１１には、キャビティ１１に連通する余肉部１２が設けられている。余肉部とは、最終的な複合部材の形状に含まれない余分な空間である。
【００３４】
下型１１の外部には、加圧装置３０が配置されており、圧入用プランジャー３１を駆動して、余肉部１２を加圧可能に構成されている。
【００３５】
（１）インサート設置工程
上記インサート設置工程においては、前記プレス金型内にインサートとしてのＣｕ系金属部材（図示されていない）を設置する。インサートの設置位置は特に限定されず、製造する製品に応じた位置とすれば良い。また、インサートの個数についても特に限定されず、１または２以上の任意の個数とすることができる。
【００３６】
前記インサートは、下型１１および上型１２の少なくとも一方に固定することが好ましい。例えば、下型１１および上型１２のいずれかに、インサートを保持するためのインサート保持部（図示されていない）を設けることによりインサートを固定することができる。前記インサート保持部としては、例えば、インサートの少なくとも一部を挿入して保持するための凹部を用いることができる。
【００３７】
（２）半凝固金属供給工程
次に、前記プレス金型内に、半凝固状態のＡｌ合金を供給する（半凝固金属供給工程）。このように半凝固状態の金属（半凝固金属）を用いて成形する方法は、半凝固法、半凝固成形法とも呼ばれる。半凝固金属は、金属の液相線と固相線との間で、液相と固相が共存した状態にある金属である。半凝固金属は溶融状態の金属よりも低温であるため、半凝固金属を用いることにより、金属溶湯を用いる場合に比べて金型の寿命を延ばすことができる。なお、このような半凝固状態の金属は、半凝固スラリーとも称される。
【００３８】
Ａｌ合金を半凝固状態とする方法としては、とくに限定されることなく任意の方法を用いることができる。通常は、Ａｌ合金を一旦溶融させた後、必要に応じて撹拌を行いながら冷却して初晶を粒状に成長させることにより半凝固金属を得ることができる。前記撹拌は、例えば、機械撹拌、超音波による撹拌、および電磁攪拌など任意の方法で行うことができるが、電磁攪拌を用いることが好ましい。以下、電磁攪拌を用いる場合についてさらに説明する。
【００３９】
［電磁攪拌工程］
本発明の一実施形態における複合部材の製造方法は、さらに、前記半凝固金属供給工程に先立って、前記Ａｌ合金を溶融させた溶湯に電磁攪拌を与えながら半凝固状態とする電磁攪拌工程を有する。
【００４０】
一般的に、金属溶湯から半凝固金属を作製する場合、金属溶湯を何らかの容器（カップ、シリンダーなど）に入れた状態で温度を低下させ、固液共存状態とする。その際、金属溶湯の温度は主に容器への抜熱によって温度が低下するため、容器との接触面に核が形成され、この核を基点としてデンドライト状の組織が成長する。
【００４１】
一方、電磁攪拌を行った場合には、溶融金属が接している容器との接触面に形成された核が撹拌と振動によって溶湯内へ拡散する結果、球状で微細な結晶核が分散した状態の半凝固金属を得ることができる。そのため、電磁攪拌を用いて半凝固金属を作製した場合には、最終的に得られる複合部材におけるＡｌ合金部分の組織が微細で均一となり、強度や靭性などの機械的特性がさらに向上する。具体的には、本発明の方法において、電磁攪拌を用いて作製した半凝固金属を使用した場合、最終的に得られる複合部材のＡｌ合金部材部分の平均粒径を５０μｍ以下とすることができる。なお、ここで平均粒径は、平均円相当径を指すものとする。
【００４２】
半凝固状態のＡｌ合金を作成した後、該半凝固状態のＡｌ合金をプレス金型内に供給する。供給する位置はとくに限定されることなく、任意の位置であってよい。例えば、図１（ｂ）に示した実施形態のように、下型１０のキャビティ１１内の略中央に供給することができる。
【００４３】
（３）プレス工程
その後、プレス金型により半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかけてキャビティ形状に成形する。本発明においては、このプレス工程において、前記半凝固状態のＡｌ合金の一部を、前記余肉部に充填することが重要である。
【００４４】
図１に示した実施形態においては、図示されないプレス手段により上型２０を下方へ移動させることにより、半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかける（図１（ｃ）、（ｄ））。プレス工程の時点では、圧入用プランジャー３１は下方へ待避した状態であり、余肉部１２はキャビティ１１と連続した空間として存在している。したがって、上型２０によりプレスされたＡｌ合金は、キャビティ１１および余肉部１２の内部に加圧された状態で充填される。
【００４５】
前記プレス手段としては、特に限定されることなく任意のものを用いることができる。例えば、一般的なプレス機を用いることができるが、加圧条件を精密に制御できるという点ではサーボプレス機を用いることが好ましい。
【００４６】
プレス荷重はとくに限定されないが、後述する圧入工程の効果を高め、接合強度をさらに向上させるという観点からは、８００ｋＮ以上とすることが好ましく、１０００ｋＮ以上とすることがより好ましい。一方、プレス荷重の上限についても特に限定されないが、一般的には、２０００ｋＮ以下とすることが好ましく、１８００ｋＮ以下とすることがより好ましい。
【００４７】
（４）圧入工程
圧入工程では、前記余肉部に充填されたＡｌ合金を、前記キャビティ内に強制的に圧入する。具体的には、図１（ｅ）に示したように、加圧装置３０により圧入用プランジャー３１を駆動して、余肉部１２の内部に存在しているＡｌ合金を、すべてキャビティ１１の内部へ押し込む。前記圧入は、キャビティ１１内部のＡｌ合金が完全に凝固するまでの間に行えばよい。
【００４８】
余肉部のＡｌ合金をキャビティ内へ強制的に圧入することにより、キャビティ内の金属が流動するとともに圧縮される。このように、プレス金型によって圧力がかかった状態でさらに圧縮することにより、Ａｌ合金の温度が上昇し、その結果、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金との間の界面での原子の拡散が促進され、前記界面に厚い合金層（Ｃｕ−Ａｌ系合金層）が形成される。このように厚い合金層が形成されることにより、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金の接合強度を効果的に高めることができる。このように、本発明においては、接合強度を高める上で、余肉部からの圧入を行うことが極めて重要である。さらに、このようにして得られた複合部材においては、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金とがＣｕ−Ａｌ系合金層を介して冶金的に接合されているため、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金との間での導電性や熱伝導性にも優れている。
【００４９】
なお、半凝固状態ではない通常の溶湯を用いた方法では、このような界面合金層は形成されないか、形成されたとしても無視できる程度であり、接合強度を実質的に向上させることはできない。また、半凝固金属を用いた場合であっても、余肉部からの圧入を行わなければ、圧縮による熱の効果を得られないため、界面合金層の成長が不十分となる。すなわち、上述した本発明の優れた効果は、インサート形成と、半凝固金属の使用と、余肉部からの圧入という３つの事項を兼ね備えた場合に初めて得られるものといえる。
【００５０】
さらに、前記圧入を行わない場合、通常の半凝固金属を用いたダイキャストと同様、最終的に得られる部材の組織は、略球状の粒子で構成されたものとなる。これに対し本発明では、金型によって圧力がかかった状態で余肉部からの圧入を行うことにより、キャビティ内の半凝固金属に大きな圧縮力が作用するため、最終的に得られる部材の組織は圧縮された偏平形状の粒子で構成されたものとなる。前記組織は、塑性変形によって形成される加工組織と同様のものであり、鍛造組織または加工流動組織と称される。すなわち、本発明の一実施形態における複合部材は、Ａｌ合金部材部分の少なくとも一部、好ましくは全体が、鍛造組織を有している。
【００５１】
さらに、上記圧入の際には、Ａｌ合金の初晶同士がぶつかり合うことによってせん断力が作用する。その結果、さらに摩擦熱が発生することに加え、初晶内に転位が導入される。これにより、Ａｌ合金の内部に圧縮応力が生じ、耐力が向上する。
【００５２】
したがって、本発明の方法により得られる複合部材は、高い接合強度に加え、母材（Ａｌ合金部材）分においても優れた機械的特性（硬度、耐力など）を備えている。
【００５３】
上記圧入工程の後は、とくに限定されないが、常法にしたがってＡｌ合金が凝固した後に型開し、複合部材を取り出せばよい。
【００５４】
（余肉部）
余肉部の形状はとくに限定されず、任意の形状とすることができる。
また、余肉部の配置は特に限定されず、キャビティに連通する任意の位置に設けることができる。装置構造が複雑となることを避けるという観点からは、図１に示したように下型の下面に設けることが好ましい。なお、前記余肉部は複数設けることもできるが、装置構造が複雑となるため、通常は１つとすることが好ましい。
【００５５】
余肉部の容積についてもとくに限定されないが、上述した圧入の効果を高めるという観点からは、余肉部の容積をキャビティの体積の３％以上とすることが好ましい。一方、上限についても特に限定されないが、余肉部が大きすぎると圧入に必要な圧力が増大し、それに応じた装置が必要となることから、余肉部の容積をキャビティの体積の８％以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００５６】
次に、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例は、本発明の好適な一例を示すものであり、本発明は、該実施例によって何ら限定されるものではない。
【００５７】
（実施例）
上述した実施形態にしたがって、図２に示した形状と寸法を有するＣｕ系金属部材４０とＡｌ合金部材５０とからなる複合部材を製造した。具体的には、まず、直径６ｍｍ、長さ１３ｍｍの銅（Ｃ１１００）丸棒をインサートとしてプレス金型内に設置した。次いで、前記プレス金型のキャビティ内に半凝固状態のＡｌ合金を供給し、プレスした。前記Ａｌ合金としては、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金であるＡ６０６１を使用し、前記Ａｌ合金を溶融させた溶湯に電磁攪拌を与えながら半凝固状態とした。
【００５８】
前記プレスにより前記Ａｌ合金の一部が、プレス金型に設けられた余肉部に充填された。その後、圧入用プランジャーを駆動して前記余肉部に充填されたＡｌ合金をキャビティ内に強制的に圧入した。
【００５９】
得られた複合部材においては、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金とが強固に接合されており、荷重を加えても両者が分離することはなかった。
【００６０】
図３は、上記実施例で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真であり、（ａ）が倍率１５０倍、（ｂ）が倍率１０００倍で撮影したものである。図３から分かるように、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金との間の界面には、バルク（母材）部分とは異なる状態の層が形成されていた。前記層をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）により分析したところ、ＣｕとＡｌとが共存したＣｕ−Ａｌ系合金層となっていることが分かった。
【００６１】
前記合金層の厚さは、部位によるばらつきはあるが、比較的厚く、最小厚さと最大厚さの中央値は１．１５ｍｍであった。
【００６２】
また、Ａｌ合金部分の組織は、図３（ｂ）から明らかなように鍛造組織であった。さらに、画像解析により前記Ａｌ合金部分の平均粒径（平均円相当径）を求めたところ、５０μｍ以下であった。
【００６３】
（比較例１）
比較のため、半凝固状態のＡｌ合金に代えて、半凝固状態ではない通常の溶湯を使用して複合部材を製造した。また、本比較例１では、余肉部がない金型を使用して、圧入工程を実施しなかった。その他の条件は上記実施例と同様とした。
【００６４】
図４は、上記比較例１で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真であり、（ａ）が倍率１５０倍、（ｂ）が倍率１０００倍で撮影したものである。図４から分かるように、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金との間の界面に合金層が形成されていなかった。また、実施例に比べてＣｕ系金属部材とＡｌ合金との接合強度が劣っており、５８．４Ｎ／ｍｍ2の荷重を加えるとＣｕ系金属部材がＡｌ合金部材から抜けてしまった。
【００６５】
（比較例２）
さらに比較のため、余肉部がない金型を使用して、圧入工程を実施することなく複合部材を製造した。その他の条件は上記実施例と同様とした。Ａｌ合金は、実施例と同様に半凝固状態で供給した
【００６６】
図５は、上記比較例２で得られた複合部材における接合部の顕微鏡写真であり、（ａ）が倍率１５０倍、（ｂ）が倍率１０００倍で撮影したものである。図５から分かるように、Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金との間の界面に合金層が形成されているものの、その厚さは実施例１に比べて薄かった、具体的には、部位によるばらつきはあるが、最小厚さと最大厚さの中央値は０．８３ｍｍであった。したがって、比較例２の複合部材は、実施例の複合部材に比べて接合強度に劣っていた。
【００６７】
また、電磁攪拌を用いて作製した半凝固金属を使用したため、Ａｌ合金部分の組織は、図５（ｂ）に示すように微細な粒子からなるものであったが、粒子形状は略球形であり、実施例のような鍛造組織ではなかった。これは、余肉部からの圧入を行わなかったためである。したがって、比較例２における複合部材は、実施例の複合部材に比べてＡｌ合金部材部分の機械的特性の面でも劣っていた。
【符号の説明】
【００６８】
１０  下型（プレス金型）
１１  キャビティ
１２  余肉部
２０  上型（プレス金型）
３０  加圧装置
３１  圧入用プランジャー
４０  Ｃｕ系金属部材
５０  Ａｌ合金部材
【要約】
【課題】高い接合強度を有する複合部材を、効率的に生産することの出来る複合部材の製造方法を提供する。
【解決手段】Ｃｕ系金属部材とＡｌ合金部材とからなる複合部材の製造方法であって、
キャビティと前記キャビティに連通する余肉部とを有するプレス金型を使用し、
前記プレス金型内にインサートとしての前記Ｃｕ系金属部材を設置するインサート設置工程と、
前記プレス金型内に、半凝固状態のＡｌ合金を供給する半凝固金属供給工程と、
前記プレス金型により前記半凝固状態のＡｌ合金に圧力をかけて前記キャビティ形状に成形するとともに、前記Ａｌ合金の一部を前記余肉部に充填するプレス工程と、
前記余肉部に充填されたＡｌ合金を、前記キャビティ内に強制的に圧入する圧入工程とを有する、複合部材の製造方法。
【選択図】  図１【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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