(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックスが金属で、補強材がセラミックスである金属基複合材料を用いたビレットを所定温度に加熱し、この所定温度のビレットを金型で加圧して成形する金属基複合材製成形品の成形方法において、
前記所定温度は、前記金属の固相線以上の温度であり、
前記金型は、下型ダイと、分割上型パンチとを備える分割金型を用い、
前記分割上型パンチは、中央に取り付けたインナーパンチと、該インナーパンチの外方に配置したアウタパンチ機構と、前記インナーパンチに配置した穿孔機構と、を備え、
前記下型ダイに前記固相線以上の温度の前記ビレットをセットし、前記ビレットを前記アウタパンチ機構で加圧で圧縮し成形することによって、前記金属を前記ビレットの中央側に押出し移動させ、前記ビレットのセラミックス体積含有率よりも前記アウタパンチ機構を用いて先行で成形した周縁部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、
前記インナーパンチを下降させて、前記ビレットの中央部を成形する工程と、
前記穿孔機構を前記中央部の材料内部に押し込み、圧縮し成形することによって、前記金属を流動させ、前記穿孔機構で押した押し部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、からなることを特徴とする金属基複合材製成形品の成形方法。
【請求項２】
前記金型は、ビレットに接触する部位に断熱手段を施したものを用いることを特徴とする請求項１記載の金属基複合材製成形品の成形方法。
【請求項３】
前記マトリックスは、アルミニウム合金を用い、前記セラミックスはアルミナの凝集体を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属基複合材製成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属基複合材製成形品の成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属基複合材料を用いて製品の特定部分の強度を高める製造方法がある。強度をそれほど必要としない部分に通常の金属を使用し、強度が必要な部分に金属基複合材料を一体的に用いることで、強度の確保と生産コストの削減を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
一方、金属基複合材料を用いて、冷却性性能をよくした製品の製造方法がある。この製造方法は、金属基複合材製のブロックをプレス機で押し、金属基複合材料の母材と補強材とを分けるようにして補強材を偏らせる技術で、偏らせた補強材の熱伝導率によって、成形品の冷却性性能が向上する（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３１６７４０公報（第７頁、図１０）
【特許文献２】特開２００２−６６７２４公報（第５頁、図１）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図２８は、従来の複合材を一部に用いたプーリの製造方法を説明する図である。
プーリ３０１は、中央に複合材製のハブ３０２を設け、ハブ３０２にアルミニウム合金製のディスク３０３を一体的に形成し、ディスク３０３に緩衝部材３０４を介して溝部３０５を嵌合したもので、プーリ３０１を軸に取り付ける際のボルトの締め付け力を、強度の高いハブ３０２で受けることができる。
プーリ３０１の製造方法は、まず、複合材料を押出し成形で筒にし、筒を切断してハブ３０２を形成する。その次に、ハブ３０２をプーリ用鋳造金型にセットして、金型に溶解したアルミニウム合金を充填する。
【０００４】
特許文献２を次図に基づいて説明する。
図２９（ａ）〜（ｃ）は、従来の複合材の製造方法を説明する図である。
（ａ）において、複合材（製品）３１１は、基板部３１２と基板部３１２の表面に形成したフィン３１３とで構成したものである。
次に複合材（製品）３１１の製造方法を簡単に説明する
（ｂ）：第１に、金属基複合材料３１４をアルミニウム合金３１５と炭化珪素の微粒子３１６とで製造し、製造した金属基複合材料３１４を用いてブロック３１７を形成する。第２に、ブロック３１７を、加熱した状態で成形型３１８（フィン用空間３１９を有する。）に入れ、ブロック３１７を加圧する。
（ｃ）：加圧する過程で、アルミニウム合金３１５がフィン用空間３１９に流入してアルミニウム合金製のフィン３１３が成形される。
【０００５】
しかし、特許文献１のプーリの製造方法では、複合材製のハブ３０２及びアルミニウム合金製のディスク３０３といった二つの部品を別々に加工する工程が必要になり、生産に手間がかかる。
また、複合材製のハブ３０２を形成する工程及びアルミニウム合金製のディスク３０３を鋳造する工程の作業内容はともに複雑で、手間がかかる。
【０００６】
特許文献２の複合材の製造方法では、製造の手間を省けるが、フィン３１３内に炭化珪素の微粒子を適度に入れることはできず、特許文献２では目的としていないが、フィン３１３はアルミニウム合金のみとなり、強度は低下し過ぎる。つまり、フィン３１３の中央まで炭化珪素を所望の体積含有率だけ分布させることはできず、結果的に複合材料の強度を生かし難い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、セラミックス体積含有率を成形品の部位別に異ならせた金属基複合材製成形品をより容易に製造することができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明では、マトリックスが金属で、補強材がセラミックスである金属基複合材料を用いたビレットを所定温度に加熱し、この所定温度のビレットを金型で加圧して成形する金属基複合材製成形品の成形方法において、所定温度は、金属の固相線以上の温度であり、金型は、下型ダイと、分割上型パンチとを備える分割金型を用い、分割上型パンチは、中央に取り付けたインナーパンチと、インナーパンチの外方に配置したアウタパンチ機構と、インナーパンチに配置した穿孔機構と、を備え、下型ダイに固相線以上の温度のビレットをセットし、ビレットをアウタパンチ機構で加圧で圧縮し成形することによって、金属をビレットの中央側に押出し移動させ、ビレットのセラミックス体積含有率よりもアウタパンチ機構を用いて先行で成形した周縁部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、インナーパンチを下降させて、ビレットの中央部を成形する工程と、穿孔機構を中央部の材料内部に押し込み、圧縮し成形することによって、金属を流動させ、穿孔機構で押した押し部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、金型は、ビレットに接触する部位に断熱手段を施したものを用いることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、マトリックスは、アルミニウム合金を用い、セラミックスはアルミナの凝集体を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、所定温度は、金属の固相線以上の温度であり、金型は、下型ダイと、分割上型パンチとを備える分割金型を用い、分割上型パンチは、中央に取り付けたインナーパンチと、インナーパンチの外方に配置したアウタパンチ機構と、インナーパンチに配置した穿孔機構と、を備え、下型ダイに固相線以上の温度のビレットをセットし、ビレットをアウタパンチ機構で加圧で圧縮し成形することによって、金属をビレットの中央側に押出し移動させ、ビレットのセラミックス体積含有率よりもアウタパンチ機構を用いて先行で成形した周縁部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、インナーパンチを下降させて、ビレットの中央部を成形する工程と、穿孔機構を中央部の材料内部に押し込み、圧縮し成形することによって、金属を流動させ、穿孔機構で押した押し部のセラミックス体積含有率を高くする工程と、からなるので、分割したインナーパンチとアウタパンチ機構は個別に加圧制御可能で、セラミックス体積含有率を高めたい部位（周縁部）に対応する型（アウタパンチ機構）をまず最初に加圧する。その後、残りの部位（中央部）に対向する残りの型（インナーパンチ）を加圧する。その結果、セラミックス体積含有率の異なる部位（周縁部、穿孔機構で押した押し部）を多く設けることができるという利点がある。
アウタパンチ機構を用いて先行で成形した周縁部のセラミックス体積含有率を高くすることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、金型は、ビレットに接触する部位に断熱手段を施したものを用いるので、ビレットに接触する部位の熱伝導率を制御しない場合に比べ、成形品の材料の表層と深層のセラミックス体積含有率のばらつきを小さくすることができるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明では、マトリックスは、アルミニウム合金を用い、セラミックスはアルミナの凝集体を用いたので、溶解したアルミニウム合金とアルミナの凝集体を混合するだけでよく、また、アルミナの凝集体の製造は容易であるから、結果的に、金属基複合材料の製造は容易であり、セラミックス体積含有率を部位別に変えた成形品の生産効率の向上を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の成形方法で成形した金属基複合材製第１の成形品の説明図である。（ａ）は第１の成形品の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図で模式的に示し、（ｃ）は（ａ）のｃ部拡大図で模式的に示す。
【００１９】
（ａ）において、第１の成形品１１は、金属基複合材製成形品で、例えば、自動車の部品や産業機械の部品として用いられる。
また、第１の成形品１１は、円盤状の板材で、成形品の部位としての中央部１２と中央部１２に連なる成形品の部位としての周縁部１３とからなり、中央部１２は、周縁部１３の強度より強い。このため、第１の成形品１１は、強度をそれほど必要としない部分に周縁部１３を配置し、強度が必要な部分に中央部１２を配置することで、強度の確保と同時に軽量化を図ることができる。
ｈ１は成形後のビレット高さで、板の厚さに相当する。
第１の成形品１１の材質は、金属基複合材であり、金属１４とセラミックス１５とからなる。
【００２０】
（ｂ）において、中央部１２は、金属１４にセラミックス１５を約４０％含有させた部位である。
金属１４は、アルミニウム合金を用いた。
セラミックス１５は、例えば、アルミナの凝集体２１・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）である。
ここで、セラミックス体積含有率をＶｆとしたときに、セラミックス体積含有率Ｖｆ（％）は、（セラミックスの体積／（マトリックスの体積＋セラミックスの体積））×１００とする。
中央部１２のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ１（約４０％）である。このときのヤング率をＥｍ１とする。
【００２１】
（ｃ）において、周縁部１３は、金属１４にセラミックス１５を約１８％含有させた部位である。
周縁部１３のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ１（約１８％）である。このときのヤング率はＥｅ１で、ヤング率Ｅｅ１は、Ｅｅ１＜Ｅｍ１である。
つまり、第１の成形品１１のセラミックス体積含有率Ｖｆは、中央部１２から周縁部１３に向かって漸減する。その結果、第１の成形品１１のヤング率は、中央部１２から周縁部１３に向かって漸減する。
【００２２】
このような金属基複合材製第１の成形品１１の第１の成形方法を次に説明する。
第１の成形品１１を成形する第１の成形方法は、複合材料製造工程と、ビレット形成工程と、ビレット加熱工程と、加圧工程とからなる。
これらの４工程を具体的に順に説明する。
【００２３】
図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の成形方法の複合材料製造工程及びビレット形成工程を説明する図である。
（ａ）：複合材料製造工程では、マトリックスとセラミックスを混合して金属基複合材料を製造する。具体的には、マトリックスとしては、アルミニウム合金２２を用い、アルミニウム合金２２としては、Ａ６０６１を使用した。
セラミックスは、アルミナの凝集体２１・・・を用いる。凝集体２１を次に説明する。
【００２４】
（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図で、凝集体２１を模式的に示す。凝集体２１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉２３・・・が集まって、一つの塊になったものである。凝集体２１の粒径は、約５０μｍ程度である。
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉２３の径は、約１μｍ程度のものを用いた。
【００２５】
なお、セラミックスとしては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粉以外のものを用いることも可能である。
また、凝集体を用いたが、凝集体となっていない粉末を用いることも可能である。
さらに、補強材としては、セラミックス以外に炭素繊維（長・短繊維）を挙げることができる。
【００２６】
（ａ）に示すように、まず、アルミニウム合金２２を所定量重だけ溶解し、溶解したアルミニウム合金２２に所定重量の凝集体２１・・・を入れ、撹拌する。撹拌したアルミニウム合金２２を適当な形状、大きさのインゴット型２４（（ｃ）参照）に入れ、凝固させることで金属基複合材料２７（（ｃ）参照）の塊を得る。
【００２７】
（ｃ）：ビレット形成工程では、凝固させることで得た金属基複合材料２７の塊を第１ビレット３１として用いる。Ｈは成形前のビレット高さ、Ｄ１は直径を示す。
なお、ビレットの形状やインゴット型によっては、金属基複合材料２７の塊を加工してもよく、例えば、複数のビレットに切断し、所定形状に切削してもよい。
【００２８】
（ｄ）は（ｃ）のｄ部拡大図であり、金属基複合材料２７を模式的に示す。金属基複合材料２７は、アルミニウム合金２２とアルミナの粉２３・・・が集まった凝集体２１・・・とからなる。
金属基複合材料２７のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｂ（約２３〜２４％）である。また、金属基複合材料２７のヤング率をＥｂとする。
【００２９】
このように第１の成形方法では、マトリックスは、アルミニウム合金２２を用い、セラミックスはアルミナの凝集体２１を用いたので、溶解したアルミニウム合金２２とアルミナの凝集体２１・・・を混合するだけでよく、また、アルミナの凝集体２１の製造は容易であり、結果的に、金属基複合材料２７の製造は容易となり、セラミックス体積含有率を部位別に変えた成形品の生産効率の向上を図ることができる。
このような金属基複合材料２７を用いた第１ビレット３１（（ｃ）参照）を搬送し、次にビレット加熱工程を開始する。
【００３０】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の成形方法のビレット加熱工程及び加圧工程（前半）を説明する図である。
（ａ）：ビレット加熱工程では、第１ビレット３１を加熱炉３２で所定の温度条件にて加熱する。加熱炉３２は、炉本体３３と、熱源３４と、熱電対３５と、熱電対３５の情報並びに予め設定した条件に基づいて熱源３４を制御する制御装置３６とを備える。
ビレット加熱工程の温度条件に用いた所定温度は、アルミニウム合金２２の固相線以上（例えば、Ａ６０６１では５８０℃以上）の温度である。
【００３１】
なお、ビレットの加熱温度の上限は任意であるが、温度を上げ過ぎると後工程での凝固に時間がかかる点や必要以上の加熱は加熱工程に時間がかかる点などの生産効率及び品質を基準にした適度な温度に上限を設定するのが望ましい。
【００３２】
（ｂ）：加圧工程では、５８０℃以上の第１ビレット３１を金型３７に矢印ａの如くセットし、金型３７を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。具体的には、金型３７は、下型４２と、上型４３とからなり、ともに平坦な型面４４，４５を有するとともに、図に示していない温度調整手段を備え、第１ビレット３１を軸方向（白抜き矢印の方向）に圧縮して横に広げる据え込み金型である。
温度調整手段は、任意であり、例えば、流体や電気で温度調整可能に構成する。設定温度は、例えば、３００℃に設定する。金型の温度を３００℃に保持するのが望ましいが、温度調整手段を設けずに、常温の金型でも成形可能である。
なお、金型３７の形状や構成は一例である。
【００３３】
プレス機４１の操作盤（図に示していない。）に設定する主な成形条件は、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、下降ストロークＳである。プレス圧力Ｐは、ビレットの投影面積に対する面圧（ｋｇ／ｃｍ２）で示す。下降ストロークＳは、ビレットに接触した位置から下限までの距離であるが、成形品の板の厚さ（成形後のビレット高さｈ１）を基準とする。
つまり、金型３７を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第１ビレット３１に圧力を加えて第１の成形品を成形する。
【００３４】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の成形方法の加圧工程（後半）を説明する図である。
（ａ）：加圧工程を、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐで、下降ストロークＳ１まで進める。この下降ストロークＳ１までの過程では、５８０℃以上で流動性がよくなったマトリックスであるところのアルミニウム合金２２は、加圧でつぶれ始めると同時に、横（図の左右方向、図の表裏方向）の外方に矢印ｂ，ｂの如く流出し始める。一方、凝集体２１・・・の粒は、ほとんどが横の外方に移動せずに、下方に移動し始める。
【００３５】
（ｂ）：引き続き、下降を続け、下降ストロークＳ２（Ｓ２＞Ｓ１）に達するとともに、第１ビレット３１の高さは、ＨからＨａとなる。下降ストロークＳ２に達する過程では、アルミニウム合金２２は、さらに横の外方に凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊し始め、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子になり始める。
【００３６】
（ｃ）：さらに下降を続け、下限である下降ストロークＳ３に達すると同時に、第１の成形品１１が完成する。
下降ストロークＳ３までの過程では、アルミニウム合金２２は外方への流出を続け、一方、凝集体２１・・・の粒は、圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となって、ほとんどは第１ビレット３１の中央であるとともに第１の成形品１１の中央である中央部１２に止まるが、残りはアルミニウム合金２２の外方への流出とともにアルミニウム合金２２によって押し流され横の外方（矢印ｃ，ｃの方向）へ流出する。その結果、第１の成形品１１の中央部１２のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ１（約４０％）まで高まり、ヤング率Ｅｍ１となり、第１の成形品１１の周縁部１３のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ１（約１８％）まで下がり、ヤング率Ｅｅ１となる。
【００３７】
また、第１の成形品１１は、金属基複合材料２７（図２参照）のセラミックス体積含有率Ｖｂに比べ、周縁部１３から中央部１２までのセラミックス体積含有率は、Ｖｅ１＜Ｖｂ＜Ｖｍ１である。
【００３８】
ここで、圧縮比をＲｈとしたときに、第１の成形品１１の形状の場合は、圧縮比Ｒｈは、中央部１２の圧縮比とし、ほぼビレットの直径Ｄ１（図２参照）の範囲における加工前後の寸法比とする。中央部１２の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈ／ｈ１であり、例えば、６．８である。中央部１２以外の残りの部位の圧縮比Ｒｈは、周縁部１３の圧縮比Ｒｈとし、周縁部１３の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝０／ｈ１で、圧縮比Ｒｈを設定していないものとする。
つまり、第１の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第１の成形品１１の中央部１２と周縁部１３とで変える。
【００３９】
図５は、本発明の第１の成形方法の圧縮比と第１の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフであり、横軸を中央部の圧縮比Ｒｈとし、縦軸をセラミックス体積含有率Ｖｆとしたものである。成形の条件は、プレス圧力Ｐはビレットの投影面積に対する面圧で６５０ｋｇ／ｃｍ２、加圧速度Ｖｐは約１３０ｍｍ／秒、加熱する所定温度は５８０℃以上、金型温度は３００℃である。
【００４０】
●印は、第１の成形品１１の中央部１２のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
○印は、第１の成形品１１の周縁部１３のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
【００４１】
中央部１２のセラミックス体積含有率Ｖｆは、圧縮比Ｒｈの増加にほぼ比例して増加する。
周縁部１３のセラミックス体積含有率Ｖｆは、圧縮比Ｒｈの増加にほぼ比例して減少する。言い換えると、中央部１２のセラミックス体積含有率Ｖｆの増加に伴い、周縁部１３のセラミックス体積含有率Ｖｆは、減少する。
つまり、圧縮比Ｒｈを制御することで、セラミックス体積含有率Ｖｆを制御することができる。
【００４２】
本発明の成形方法では、圧縮比Ｒｈは、１〜１０の範囲に設定する。好ましくは、２以上に設定し、２以上とすることで、成形品のセラミックス体積含有率Ｖｆの漸減若しくは漸増を形成しやすくする。
圧縮比Ｒｈが２未満では、成形品のセラミックス体積含有率Ｖｆの漸減若しくは漸増を形成し難い。
圧縮比Ｒｈが１０を超えると、主にビレットを円柱に形成した場合には、固相線以上（例えば、Ａ６０６１では５８０℃以上）の温度まで昇温したビレットを金型に置く際に、ビレットが崩れたり倒れたりすることがあり、成形できなくる。なお、ビレットの形状によっては、圧縮比Ｒｈが１０を超えてもビレットが崩れたり倒れたりする現象が起きないから、そのような形状のビレットでは、圧縮比Ｒｈを１０以上に設定してもよい。
【００４３】
図６は、本発明の第１の成形方法で使用する金型の加圧速度と第１の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフであり、横軸を加圧速度Ｖｐとし、縦軸をセラミックス体積含有率Ｖｆとしたものである。成形の条件は、プレス圧力Ｐはビレットの投影面積に対する面圧で６５０ｋｇ／ｃｍ２、圧縮比Ｒｈは６．８、加熱する所定温度は５８０℃以上、金型温度は３００℃である。
【００４４】
●印は、第１の成形品１１の中央部１２のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
○印は、第１の成形品１１の周縁部１３のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
【００４５】
中央部１２のセラミックス体積含有率Ｖｆは、加圧速度Ｖｐの増加にほぼ反比例して低下するとともに、変化しなくなり、ビレットの状態と同様となる。
周縁部１３のセラミックス体積含有率Ｖｆは、加圧速度Ｖｐの増加にほぼ比例して高くなるとともに、変化しなくなり、ビレットの状態と同様となる。
これは、加圧速度Ｖｐが速いと、アルミニウム合金の横への流動速度も速くなり、アルミナの凝集体２１・・・は止まることができずに、アルミニウム合金の流動とともに横に移動するためと考えられる。
つまり、加圧速度Ｖｐを制御することで、セラミックス体積含有率Ｖｆを制御することができる。
【００４６】
本発明の成形方法では、加圧速度Ｖｐは、５〜３００ｍｍ／秒の範囲に設定する。
加圧速度Ｖｐが５ｍｍ／秒未満では、中央部１２におけるマトリックスに混合したセラミックスや炭素繊維などの補強材の体積含有率（セラミックス体積含有率Ｖｆ）はほとんど高くならない。
加圧速度Ｖｐが３００ｍｍ／秒を超えると、中央部１２及び周縁部１３における体積含有率（セラミックス体積含有率Ｖｆ）は変化しない。
【００４７】
このように、加圧速度Ｖｐ若しくは圧縮比Ｒｈを制御することによって、第１の成形品１１を所望の形状に成形すると同時に、第１の成形品１１の中央部１２から周縁部１３にかけてセラミックス体積含有率Ｖｆを漸減（傾斜）させることができる。
【００４８】
次に図２で説明した複合材料製造工程とは別の複合材料製造工程を簡単に説明するとともに、図２で説明したビレット形成工程とは別のビレット形成工程を簡単に説明する。
図７（ａ）〜（ｄ）は、別の複合材料製造工程及び別のビレット形成工程を説明する図である。（ａ）〜（ｃ）は浸透までの過程を模式的に示す。
【００４９】
（ａ）：まず、凝集アルミナ粉末とマグネシウム（Ｍｇ）の混合粉末５１とともに、アルミニウム合金５２をアルミニウム基複合材製造装置５４の雰囲気炉５５内に入れる。５３は制御装置を示す。
【００５０】
次に、雰囲気炉５５内の酸素を除去するために雰囲気炉５５内を真空ポンプ５６で真空引きし、一定の真空度に達したら、真空ポンプ５６を止め、ボンベ５７から雰囲気炉５５にアルゴンガス（Ａｒ）５８を矢印ｄ１の如く供給する。その次に、加熱コイル５９で矢印ｄ２の如く混合粉末５１及びアルミニウム合金５２の加熱を開始する。
【００５１】
雰囲気炉５５内の温度を温度センサ６１で検出しつつ昇温（自動）させる。所定温度（例えば、約７５０℃〜約９００℃）に達する過程で、アルミニウム合金５２は溶解する。またこの過程では、混合粉末５１のマグネシウム（Ｍｇ）は蒸発する。その際、雰囲気炉５５内はアルゴンガス（Ａｒ）５８の雰囲気下にあるので、アルミニウム合金５２及びマグネシウム（Ｍｇ）が酸化することはない。
【００５２】
（ｂ）：次に、雰囲気炉５５内を窒素ガス（Ｎ２）６２で加圧し、窒化マグネシウム６４の作用で混合粉末５１の凝集アルミナ粉末を還元し、混合粉末５１にアルミニウム合金５２の溶湯を浸透させて金属基複合材料６５を得ると同時にアルミニウム基複合材ビレット６６を得る。
【００５３】
具体的には、真空ポンプ５６でアルゴンガス５８を抜きながら窒素ガス６２を流し込み、雰囲気炉５５に窒素ガス６２を矢印ｄ４の如く供給しつつ加圧（例えば、大気圧＋約０．５ｋｇ／ｃｍ２）し、雰囲気炉５５内の雰囲気を窒素ガス６２に置換する。
雰囲気炉５５内が窒素ガス６２の雰囲気になると、窒素ガス６２は、マグネシウム（Ｍｇ）と反応して窒化マグネシウム（Ｍｇ３Ｎ２）６４を生成する。この窒化マグネシウム６４はアルミナを還元するので、アルミナは濡れ性がよくなる。その結果、凝集アルミナ粉末間にアルミニウム合金５２の溶湯が浸透する。アルミニウム合金５２が凝固してアルミニウム基複合材ビレット６６が完成する。
【００５４】
（ｃ）：アルミニウム基複合材ビレット６６（以下「ビレット６６」と略記する。）は、混合粉末５１にアルミニウム合金５２が浸透したものである。
（ｄ）：必要に応じて、ビレット６６をＮＣ（数値制御）旋盤６７で所定の外径寸法に切削加工する。
なお、図７、図２に示した複合材料製造工程及びビレット形成工程は、一例であり、複合材料を製造する方法は任意である。
【００５５】
次に第１の成形方法とは別の成形方法を説明する。
図８は、本発明の第２、第３の成形方法で成形した金属基複合材製第２、第３の成形品の説明図である。
第２の成形品６８は、金属基複合材製成形品で、ディスクブレーキのブレーキディスクである。
第３の成形品７１は、コ字状の部材で、例えば、ディスクブレーキのキャリパーである。
【００５６】
ブレーキディスク（第２の成形品６８）は、中央に形成した締結部７２と、締結部７２に連ねて形成した筒状の連結部７３と、連結部７３に連ねて外方に形成した摺動部７４と、からなる。
締結部７２は、車両の駆動装置側に複数のボルトで固定される部位で、締結部７２のセラミックス体積含有率Ｖｍ２は約４０％である。
摺動部７４は、摺動面７５，７５を有し、摺動面７５，７５にパッドを押圧して、摩擦を得る。この摩擦でブレーキディスクの回転を停止させる。
【００５７】
このように構成した金属基複合材製第２の成形品６８を成形する第２の成形方法を次に説明する。第３の成形品７１を成形する第３の成形方法は後述する。
【００５８】
図９は、本発明の第２の成形方法の加圧工程（前半）を説明する図である。第２の成形方法の複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【００５９】
第２の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第２ビレット７７を円柱状に形成する。Ｈｂは成形前の第２ビレット７７の高さ、Ｄ２は直径を示す。
【００６０】
加圧工程では、５８０℃以上の第２ビレット７７を金型７８に矢印ｅの如くセットし、金型７８を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。詳しくは、金型７８は、下型ダイ８１と、上型パンチ８２と、図に示していない温度調整手段と、を備える閉塞金型である。
温度調整手段は、任意であり、例えば、流体や電気で温度調整可能に構成する。設定温度は、例えば、３００℃に設定する。金型の温度は常温でも可能である。
なお、金型７８の形状や構成は一例である。
【００６１】
プレス機４１の操作盤に設定する主な成形条件は、例えば、プレス圧力Ｐは約６５０ｋｇ／ｃｍ２、加圧速度Ｖｐは約１３０ｍｍ／秒、下降ストロークＳは４７ｍｍに設定した。
つまり、金型７８を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第２ビレット７７に圧力を加えて第２の成形品を成形する。
【００６２】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の成形方法の加圧工程（後半）を説明する図である。
（ａ）：上型パンチ８２は下降を続け、下降ストロークＳ４になるとともに、第２ビレット７７の高さは、ＨｂからＨｃとなる。この第２ビレット７７の高さがＨｃとなるまでの過程では、５８０℃以上のマトリックスであるところのアルミニウム合金２２は、加圧でつぶれ始めると同時に、横（図の左右方向、図の表裏方向）の外方に矢印ｆ，ｆの如く流出し始める。一方、凝集体２１・・・の粒は、分散した状態を維持し、ほとんどが横に移動せずに止まる。
【００６３】
（ｂ）：さらに上型パンチ８２が下降を続けると、アルミニウム合金２２は、さらに外方に凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊し始め、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子になり始める。
【００６４】
（ｃ）：引き続き下降を続け、上型パンチ８２が下限の下降ストロークに達すると同時に、第２の成形品６８が完成する。ｈ１は成形後のビレット高さで、板の厚さに相当する。
下限の下降ストロークに達するまでの過程では、アルミニウム合金２２は外方への流出を続け、凝集体２１・・・の粒は、圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となって、ほとんどは第２の成形品６８の中央部である締結部７２に止まり、残りはアルミニウム合金２２の外方への流出とともにアルミニウム合金２２で押し流され外方（矢印ｇ，ｇの方向）へ移動する。その結果、第２の成形品６８の中央部であるところの締結部７２のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ２（約４０％）となり、第２の成形品６８の周縁部であるところの摺動部７４のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ２（約１８％）となる。
【００６５】
ここで、第２の成形品６８の圧縮比をＲｈとしたときに、締結部７２の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｂ／ｈ１で、例えば、６．８である。摺動部７４の圧縮比Ｒｈは、設定しない。
つまり、第２の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第２の成形品１１の締結部７２と摺動部７４とで変える。
【００６６】
図１１は、本発明の第２の成形方法で成形した成形品の中央部のセラミックス体積含有率と周縁部のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフであり、横軸を中央部のセラミックス体積含有率Ｖｆとし、縦軸を周縁部のセラミックス体積含有率Ｖｆとしたものである。成形の条件は、プレス圧力Ｐはビレットの投影面積に対する面圧で６５０ｋｇ／ｃｍ２、加圧速度Ｖｐは約１３０ｍｍ／秒、加熱する所定温度は５８０℃以上、金型温度は３００℃である。
また、図１１のグラフは、図１で説明した第１の成形品１１の中央部１２のセラミックス体積含有率と周縁部１３のセラミックス体積含有率の関係を示す。
【００６７】
中央部（締結部７２）のセラミックス体積含有率Ｖｆの増加にほぼ比例して周縁部（摺動部７４）のセラミックス体積含有率Ｖｆは減少する。
ここでは、第２の成形品６８（図８参照）はブレーキディスクであり、ブレーキディスクの締結部７２（図８参照）のセラミックス体積含有率Ｖｆは、２８〜４２％の範囲に設定する。
【００６８】
つまり、第２の成形方法では、中央部（締結部７２）のセラミックス体積含有率Ｖｆは、２８〜４２％の範囲に設定する。
中央部（締結部７２）のセラミックス体積含有率Ｖｆが２８％未満では、中央部（締結部７２）をボルトで取り付けた際に、ボルトの所定の締め付けトルクで締結部７２が座屈することがある。
中央部（締結部７２）のセラミックス体積含有率Ｖｆが４２％を超えると、セラミックスによって、加工性は悪くなり、生産コストが高くなる。
【００６９】
ブレーキディスクの周縁部（摺動部７４）のセラミックス体積含有率Ｖｆは、１５〜２５％の範囲に設定する。
周縁部（摺動部７４）のセラミックス体積含有率Ｖｆが１５％未満では、硬度が低下して耐磨耗性が低下する。
周縁部（摺動部７４）のセラミックス体積含有率Ｖｆが２５％を超えると、セラミックスによって、研削や研磨など高精度を確保するための加工に手間がかかり、加工性は悪くなる。
【００７０】
なお、第２の成形方法の圧縮比と第２の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したものとして図５のグラフを見てもよい。また、第２の成形方法に用いた加圧速度と第２の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したものとして図６のグラフを見てもよい。
【００７１】
次に第１、第２の成形方法とは別の成形方法を説明する。
図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第３の成形方法を説明する図である。（ａ）は金属基複合材製成形品（第３の成形品）の斜視図、（ｂ），（ｃ）は加圧工程を説明する図である。
【００７２】
（ａ）において、第３の成形品７１は、コ字状の部材で、中央に形成した第１板部８４と、第１板部８４に連ねて形成した第２板部８５，８５とからなり、例えば、第２板部８５，８５で力Ｆ，Ｆを受ける。８６，８６はコーナ部、ｈ３は成形後のビレット高さで、板の厚さに相当する。
【００７３】
また、コ字状の部材（第３の成形品７１）は、第２板部８５，８５の先端側のセラミックス体積含有率Ｖｆよりコーナ部８６，８６のセラミックス体積含有率Ｖｆを大きくすることで、コ字状の部材の強度の向上と軽量化とを図ったものである。
このような金属基複合材製第３の成形品７１を成形する第３の成形方法を次に説明する。複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【００７４】
（ｂ）：第３の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第３ビレット８７を形成する。第３ビレット８７は、所定の幅、長さで形成するとともに、成形前のビレット高さをＨｄに形成した板である。
加圧工程では、５８０℃以上の第３ビレット８７を金型８８に矢印の如くセットし、金型８８を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。詳しくは、金型８８は、下型ダイ９１と、上型パンチ９２と、図に示していない温度調整手段と、を備える。
【００７５】
プレス機４１の操作盤に設定する主な成形条件は、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、下降ストロークＳとした。
つまり、金型８８を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第３ビレット８７に圧力を加えて第３の成形品を成形する。
【００７６】
（ｃ）：上型パンチ９２を下限までストロークさせることで、第３の成形品７１が完成する。
第３ビレット８７に圧力を加える過程では、既に説明したように、アルミニウム合金２２は加圧でつぶれ始めると同時に、横（図の左右方向）の外方に凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊するとともに圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となってほとんどは第１板部８４からコーナ部８６，８６までの間に止まる。その結果、（ａ）に示した第３の成形品７１（コ字状の部材）の第１板部８４のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ３（約４０％）、コーナ部８６，８６のセラミックス体積含有率Ｖｆは約３７％となる。つまり、大きな力がかかるコーナ部８６，８６のセラミックス体積含有率Ｖｆを大きくすることで、コーナ部８６，８６の材料のヤング率を大きくし、コ字状の部材の強度の向上と軽量化を図ることができる。
第３の成形品７１の周縁部であるところの第２板部８５，８５のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ３（約１８％）となる。
【００７７】
ここで、第３の成形品７１の第１板部８４の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｄ／ｈ３である。第２板部８５，８５の圧縮比Ｒｈは、設定せず、必要な板厚を設定する。
つまり、第３の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第３の成形品７１の第１板部８４と第２板部８５，８５とで変える。
【００７８】
次に第１〜第３の成形方法とは別の成形方法を説明する。
図１３は、本発明の第４の成形方法で成形した金属基複合材製第４の成形品を説明する図である。
第４の成形品９４は、円筒部材であり、ケース９５に鋳包んだもので、ケース９５に取り付けたフランジ９６側にシート面９７を有する。
【００７９】
円筒部材（第４の成形品９４）はまた、周壁１０３のフランジ９６側の一端１０４から中央部１０５までの間のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ４で、このセラミックス体積含有率Ｖｍ４はビレット時のセラミックス体積含有率Ｖｂ（約２３〜２４％）より高く、ケース９５の内側１０１の他端１０６から中央部１０５までの間のセラミックス体積含有率Ｖｅ４は、ビレット時のセラミックス体積含有率Ｖｂより低い。つまり、セラミックス体積含有率ＶｆをＶｍ４まで高めた一端１０４にシート面９７を形成したものである。
【００８０】
シート面９７は、セラミックス体積含有率をＶｍ４まで高めたことによって、フランジ９６を取り付けるボルトの締め付け力（軸力）に耐える強度を有し、ボルトの締め付けトルクによって発生した面圧ｐでフランジ９６が密着しても変形することはなく、例えば、油圧（作動油）や空圧（空気）の漏れを防ぎ、高圧を確保することができる。
このような金属基複合材製第４の成形品９４を成形する第４の成形方法を次に説明する。
【００８１】
図１４は、本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その１）である。複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
第４の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第４ビレット１０７を円柱形状に形成する。Ｄ３は直径、Ｈｅは成形前の第４ビレット１０７の高さを示す。
【００８２】
加圧工程では、５８０℃以上の第４ビレット１０７を金型１０８に二点鎖線で示すようにセットし、金型１０８を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。具体的には、金型１０８は、下型ダイ１１１と、上型パンチ１１２と、図に示していない温度調整手段と、を備え、この金型１０８を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第４ビレット１０７に圧力を加えて第４の成形品を成形する。
【００８３】
図１５（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その２）である。
（ａ）：第４ビレット１０７に圧力を加える過程では、前に説明したように、アルミニウム合金２２は、凝集体２１・・・の粒の間から外方（矢印ｊ，ｊの方向）にしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊し始め、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子になり始める。
【００８４】
（ｂ）：引き続き、上型パンチ１１２を下限までストロークさせることで、貫通させ、第４の成形品９４（図１３参照）を得る。
第４ビレット１０７（（ａ）参照）に圧力を加え続ける過程でｓは、凝集体２１・・・に圧力が加わり凝集体が崩れて、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となり、これらの小さな凝集体やアルミナの粒子のほとんどは中央に止まり、残りはアルミニウム合金２２の外方への流出とともにアルミニウム合金２２によって押し流され横（図の左右方向、図の表裏方向）の外方へ移動する。その結果、第４の成形品９４（図１３参照）の中央部に相当する一端１０４のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ４（約４０％、）となり、第４の成形品９４（図１３参照）の周縁部であるところの他端１０６のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ４（約１８％）となる。
【００８５】
ここで、ｈ４は成形後のビレット高さを示し、例えば、１ｍｍとする。上型パンチ１１２を貫通させたから、成形後のビレット高さは、０ｍｍであるが、１ｍｍに設定した場合の一端１０４のセラミックス体積含有率Ｖｆと比べて、セラミックス体積含有率Ｖｆはほとんど変わらず、第４の成形品９４（図１３参照）の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｅ／ｈ４である。周壁１０３の圧縮比Ｒｈは、設定せず、必要な板厚を設定する。
つまり、第４の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第４の成形品９４の底側と周壁１０３とで変える。
【００８６】
図１６は、本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その３）である。
金型１０８（図１５参照）を開いて、第４の成形品９４を取り出す。
次工程では、第４の成形品９４を鋳型にセットし、鋳造する。
【００８７】
このように、本発明の成形方法では、圧縮比Ｒｈを成形品の部位別に変えるのに際して、第１〜第４の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第１〜第４の成形品１１，６８，７１，９４のそれぞれの中央部に設定することで、第１〜第４の成形品のセラミックス体積含有率Ｖｆを中央部と周縁部とで異ならせる。成形金型を閉じるだけで、自然にセラミックス体積含有率は成形品の部位別に異なるから、セラミックス体積含有率を成形品の部位別に異ならせた金属基複合材製成形品をより容易に製造することができるという利点がある。
【００８８】
図１７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５〜第７の成形方法で成形した金属基複合材製第５〜第７の成形品の斜視図である。（ａ）は第５の成形品１１７の斜視図、（ｂ）は第６の成形品１１８の斜視図、（ｃ）は第７の成形品１２１の斜視図である。なお、上記図１及び図２に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
【００８９】
（ａ）において、第５の成形品１１７は、第１の成形品１１（図１参照）とはセラミックス体積含有率Ｖｆの漸減の傾きが逆で、中央部１２２から周縁部１２３に向かってセラミックス体積含有率Ｖｆが漸増する。具体的には、中央部１２２のセラミックス体積含有率はＶｍ５（約１８％）で、周縁部１２３のセラミックス体積含有率はＶｅ５（約４０％）で、中央部１２２のセラミックス体積含有率Ｖｍ５より周縁部１２３のセラミックス体積含有率Ｖｅ５が高い（Ｖｅ５＞Ｖｍ５）円盤状の板材である。
また、金属基複合材料２７（図２参照）のセラミックス体積含有率Ｖｂに比べ、中央部１２２及び周縁部１２３のセラミックス体積含有率は、Ｖｍ５＜Ｖｂ＜Ｖｅ５である。
【００９０】
中央部１２２のヤング率をＥｍ５、周縁部１２３のヤング率をＥｅ５（Ｅｅ５＞Ｅｍ５）としたときに、金属基複合材料２７（図２参照）のヤング率Ｅｂに比べ、中央部１２２及び周縁部１２３のヤング率は、Ｅｍ５＜Ｅｂ＜Ｅｅ５である。
【００９１】
（ｂ）において、第６の成形品１１８は、中央部１２４から周縁部１２５に向かってセラミックス体積含有率Ｖｆが漸減する。具体的には、中央部１２４のセラミックス体積含有率はＶｍ６（約２８％）で、周縁部１２５のセラミックス体積含有率はＶｅ６（約２０％）で、中央部１２４のセラミックス体積含有率Ｖｍ６より周縁部１２５のセラミックス体積含有率Ｖｅ６が低い（Ｖｅ６＜Ｖｍ６）円盤状の板材である。
【００９２】
また、金属基複合材料２７（図２参照）のセラミックス体積含有率Ｖｂに比べ、中央部１２４のセラミックス体積含有率Ｖｍ６は高く、周縁部１２５のセラミックス体積含有率Ｖｅ６は、ほぼ同じである。
【００９３】
（ｃ）において、第７の成形品１２１は、第６の成形品１１８（（ｂ）参照）とはセラミックス体積含有率Ｖｆの漸減の傾きが逆で、中央部１２６から周縁部１２７に向かってセラミックス体積含有率Ｖｆが漸増する。具体的には、中央部１２６のセラミックス体積含有率はＶｍ７（約２０％）で、周縁部１２７のセラミックス体積含有率はＶｅ７（約２８％）で、中央部１２６のセラミックス体積含有率Ｖｍ７より周縁部１２７のセラミックス体積含有率Ｖｅ７が高い（Ｖｅ７＞Ｖｍ７）円盤状の板材である。
【００９４】
また、金属基複合材料２７（図２参照）のセラミックス体積含有率Ｖｂに比べ、中央部１２６のセラミックス体積含有率Ｖｍ７は高く、周縁部１２７のセラミックス体積含有率Ｖｅ７は、ほぼ同じである。
次に金属基複合材製第５〜第７の成形品１１７，１１８，１２１を成形する第５〜第７の成形方法を順に説明する。
【００９５】
図１８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の金属基複合材製第５の成形品の第５の成形方法を説明する図であり、第５の成形方法のビレット形成工程、加圧工程を示す。複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【００９６】
（ａ）：第５の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第５ビレット１２８を形成する。第５ビレット１２８は、中央に穴部１３２を有する板状の円環体１３１で、成形前のビレット高さであるところの円環体１３１の高さをＨｇに形成したものである。
つまり、第５ビレット１２８は、中央の穴部１３２に対して、高さＨｇだけ高さに変化をもたせたものである。
【００９７】
（ｂ）：加圧工程では、５８０℃以上の第５ビレット１２８を金型１３３に矢印の如くセットし、金型１３３を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。具体的には、金型１３３は、下型ダイ１３４と、上型パンチ１３５と、図に示していない温度調整手段と、を備え、この金型１３３を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第５ビレット１２８に圧力を加えて第５の成形品１１７（図１７（ａ）参照）を成形する。
【００９８】
（ｃ）：引き続き、上型パンチ１３５を下限までストロークさせることで、第５の成形品１１７が完成する。
第５ビレット１２８（（ｂ）参照）に圧力を加える過程では、既に説明した機構と同様に、アルミニウム合金２２は加圧でつぶれ始めると同時に、横（図の左右方向、図の表裏方向）の内方に矢印ｋ，ｋの如く凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊するとともに圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となってほとんどは円環体１３１側に止まり、穴部１３２側の内方に移動しない。その結果、第５の成形品１１７の中央部１２２のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ５（約１８％）となるとともに、周縁部１２３のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ５（約４０％）となる。
【００９９】
ここで、ｈ１は成形後のビレット高さを示し、第５の成形品１１７の板の厚さに相当する。第５の成形品１１７の円環体１３１の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｇ／ｈ１である。中央部１２２の圧縮比Ｒｈは設定しない。
つまり、第５の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第５の成形品１１７の円環体１３１と中央部１２２とで変える。
【０１００】
図１９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の金属基複合材製第６の成形品の第６の成形方法を説明する図であり、第６の成形方法のビレット形成工程、加圧工程を示す。複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【０１０１】
（ａ）：第６の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第６ビレット１３６を形成する。第６ビレット１３６は、円盤部１３７と、円盤部１３７の中央に凸状に一体形成した円柱部１３８と、からなる。円盤部１３７の厚さをｔ６に形成し、円柱部１３８の高さは、成形前のビレット高さであるＨｊに形成した。
つまり、第６ビレット１３６は、円盤部１３７の厚さｔ６に比べ、円柱部１３８に高さＨｊだけ高さに変化をもたせものである。
【０１０２】
（ｂ）：加圧工程では、５８０℃以上の第６ビレット１３６を金型１４１に矢印の如くセットし、金型１４１を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。詳しくは、金型１４１は、下型ダイ１４２と、上型パンチ１４３と、図に示していない温度調整手段と、を備え、この金型１４１を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第６ビレット１３６に圧力を加えて第６の成形品１１８（図１７（ｂ）参照）を成形する。
【０１０３】
（ｃ）：引き続き、上型パンチ１４３を下限までストロークさせることで、第６の成形品１１８が完成する。
第６ビレット１３６（（ｂ）参照）に圧力を加える過程では、既に説明した機構と同様に、円柱部１３８はつぶれ始めると同時に円柱部１３８のアルミニウム合金２２は加圧で外方（矢印の方向）に凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、円柱部１３８の凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊するとともに圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となってほとんどは円柱部１３８側に止まる。その結果、第６の成形品１１８の中央部１２４のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ６（約２８％）となる。周縁部１２５のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ６（約２０％）となる。
【０１０４】
ここで、ｈ１は成形後のビレット高さを示し、第６の成形品１１８の板の厚さに相当する。第６の成形品１１８の中央部１２４の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｊ／ｈ１である。周縁部１２５の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝ｔ６／ｈ１で、約１である。
つまり、第６の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第６の成形品１１８の中央部１２４と周縁部１２５とで変える。
【０１０５】
図２０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の金属基複合材製第７の成形品の第７の成形方法を説明する図であり、第７の成形方法のビレット形成工程、加圧工程を示す。複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【０１０６】
（ａ）：第７の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第７ビレット１４４を形成する。第７ビレット１４４は、中央に円形の凹部１４６を有する円板１４５で、凹部１４６の底の厚さをｔ７に形成し、円板１４５の高さは、成形前のビレット高さであるＨｋに形成したものである。
つまり、第７ビレット１４４は、凹部１４６の底の厚さｔ７に比べ、円板１４５に高さＨｋだけ高さに変化をもたせたものである。
【０１０７】
（ｂ）：加圧工程では、５８０℃以上の第７ビレット１４４を金型１４７に矢印の如くセットし、金型１４７を取り付けたプレス機４１の稼働により所定形状に成形する。金型１４７は、下型ダイ１５１と、上型パンチ１５２と、図に示していない温度調整手段と、を備え、この金型１４７を用い、プレス圧力Ｐ、加圧速度Ｖｐ、所定の下降ストロークで５８０℃以上の第７ビレット１４４に圧力を加えて第７の成形品１２１（図１７（ｃ）参照）を成形する。
【０１０８】
（ｃ）：引き続き、上型パンチ１５２を下限までストロークさせることで、第７の成形品１２１が完成する。
第７ビレット１４４（（ｂ）参照）に圧力を加える過程では、既に説明した機構と同様に、円板１４５はつぶれ始めると同時に円板１４５のアルミニウム合金２２は加圧で内方（矢印の方向）に凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流出し、一方、凝集体２１・・・は、凝集体２１・・・同士の接触や衝突により破壊するとともに圧力が加わり凝集体が崩れ、小さな凝集体やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の粒子となってほとんどは凹部１４６側に移動せずに止まる。その結果、第７の成形品１２１の中央部１２６のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｍ７（約２０％）になるとともに、周縁部１２７のセラミックス体積含有率ＶｆはＶｅ７（約２８％）となる。
【０１０９】
ここで、ｈ１は成形後のビレット高さを示し、第７の成形品１２１の板の厚さに相当する。第７の成形品１２１の中央部１２６の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝Ｈｋ／ｈ１である。周縁部１２７の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝ｔ７／ｈ１で、１未満である。
つまり、第７の成形方法では、圧縮比Ｒｈを第７の成形品１１８の中央部１２６と周縁部１２７とで変える。
【０１１０】
このように、本発明の第５〜第７の成形方法では、圧縮比Ｒｈを成形品のそれぞれの部位別に変えるのに際して、第５〜第７の成形品に用いる第５〜第７ビレットは、部位別に高さに変化をもたせたので、金型を閉じるだけの一回の動作で、成形後のビレット高さｈ１を変えることなく、第５〜第７の成形品のセラミックス体積含有率を部位別に変えることができ、成形品のセラミックス体積含有率を部位別に変える成形作業は容易になる。
【０１１１】
図２１（ａ），（ｂ）は、本発明の金属基複合材製第８の成形品の第８の成形方法を説明する図（前半）である。上記図１及び図２に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。また、複合材料製造工程及びビレット加熱工程は、第１の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【０１１２】
（ａ）：第８の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第８ビレット１５３を形成する。第８ビレット１５３は、直径Ｄ８、厚さｔ８の円板である。
【０１１３】
第８の成形方法の加圧工程では、分割金型１５４を用いることを特徴とする。
分割金型１５４は、下型ダイ１５５と、分割上型パンチ１５６と、図に示していない温度調整手段と、を備える。
分割上型パンチ１５６は、中央に取り付けたインナーパンチ１５７と、インナーパンチ１５７の外方に配置したアウタパンチ機構１６１と、インナーパンチ１５７に配置した穿孔機構１６２と、を備える。
アウタパンチ機構１６１及び穿孔機構１６２は、油圧装置１６３に接続され、予め成形条件を設定した制御装置１６４の情報に基づいて制御される。
【０１１４】
このような分割金型１５４に５８０℃以上の第８ビレット１５３を矢印の如くセットし、分割金型１５４を取り付けたプレス機４１の稼働により成形を開始する。
まず、アウタパンチ機構１６１のアウタパンチ１６５を矢印ｍ，ｍの如く下限まで下降させる。引き続き、分割上型パンチ１５６をプレス機４１で下降させる。
【０１１５】
（ｂ）：分割上型パンチ１５６を下降させることで、アウタパンチ１６５を第８ビレット１５３の周縁部１６６に当てるとともに、プレス機４１の下降（白抜き矢印の方向）の継続によってアウタパンチ１６５で周縁部１６６を厚さｔｅに成形する。その過程で、周縁部１６６のアルミニウム合金２２は第８ビレット１５３の中央側へ矢印ｎ，ｎの如く流動するように流出して、既に説明した機構によって、金属基複合材料２７（図２参照）のセラミックス体積含有率に比べ、周縁部１６６のセラミックス体積含有率Ｖｆは高くなる。周縁部１６６の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝ｔ８／ｔｅで、例えば６以上に成形する。
続けて、インナーパンチ１５７での成形を開始する。
【０１１６】
図２２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の金属基複合材製第８の成形品の第８の成形方法を説明する図（後半）である。
（ａ）：インナーパンチ１５７をプレス機４１の下降（白抜き矢印の方向）で下降させて、インナーパンチ１５７で第８ビレット１５３の中央部１６７を凹状に成形するとともに、厚さｔｍに成形する。その際、プレス機４１の下降速度に同期させてアウタパンチ機構１６１を後退（破線の矢印の方向）させることで、アウタパンチ１６５の下降を避けて静止状態を保ちつつアウタパンチ１６５で周縁部１６６を押さえ続ける。
【０１１７】
成形後の中央部１６７の厚さｔｍは成形前の厚さｔ８とほぼ同じであり、中央部１６７の圧縮比Ｒｈは、Ｒｈ＝ｔ８／ｔｍで、約１である。当然、成形後の中央部１６７のセラミックス体積含有率Ｖｆは第８ビレット１５３のセラミックス体積含有率とほぼ同じである。
次に、穿孔機構１６２で孔を加工する。
【０１１８】
（ｂ）：穿孔機構１６２の４本のピン１６８・・・を中央部１６７の材料内部に押し込む（実線の矢印の方向）ことで、取り付け孔１６９・・・を形成し、第８の成形品１７１が完成する。
ピン１６８・・・を押し込む過程では、ピン１６８・・・で押した押し部１７２・・・にアルミニウム合金２２の流動及び凝集体２１・・・の移動が起き、押し部１７２のセラミックス体積含有率は高くなり、結果的に、取り付け孔１６９・・・の強度を高くすることができる。
【０１１９】
（ｃ）は第８の成形品１７１の斜視図である。第８の成形品１７１は、例えば、ブレーキディスクで、ブレーキディスクをボルトで固定する際に、大きな力がかかる取り付け孔１６９・・・の強度を高めたものである。金属基複合材料２７（図２参照）の強度（ヤング率Ｅｂ）に比べ、取り付け孔１６９を形成した押し部１７２の強度は高い。
また、摺動部１７３の強度及び耐磨耗性は、金属基複合材料２７（図２参照）より優れている。
【０１２０】
分割金型１５４を用いることで、第８ビレット１５３の形状を変えることなく、第８の成形品１７１の周縁部１６６の圧縮比Ｒｈと中央部１６７の圧縮比Ｒｈをかえることができ、結果的に、セラミックス体積含有率の高い部位を変えることができる。
【０１２１】
次に分割金型１５４を用いた別の成形要領を２例説明する。
第１の例では、最初にインナーパンチ１５７で押圧することで、中央部１６７のセラミックス体積含有率を高め、その次に、アウタパンチ機構１６１で押圧することで、周縁部１６６の形状を仕上げる。この場合の形状は、図８の第２の成形品６８（ブレーキディスク）とほぼ同じ形状である。また、セラミックス体積含有率も同様に中央部１６７から周縁部１６６に向かって漸減する。
【０１２２】
第２の例では、最初にインナーパンチ１５７で押圧することで、中央部１６７のセラミックス体積含有率を高め、その次に、ピン１６８・・・で取り付け孔１６９を形成すると同時に押し部１７２のセラミックス体積含有率を高める。最後に、アウタパンチ機構１６１で押圧することで、周縁部１６６の形状を仕上げる。その結果、図８の第２の成形品６８（ブレーキディスク）に高強度の取り付け孔１６９を形成することができる。
【０１２３】
このように、分割金型１５４を用いると、第８ビレット１５３の厚さが一定であっても、アウタパンチ１６５で第８ビレット１５３の周縁部１６６のセラミックス体積含有率を決定し、インナーパンチ１５７で第８ビレット１５３の中央部１６７のセラミックス体積含有率を決定し、穿孔機構１６２の４本のピン１６８・・・で中央部１６７の取り付け孔１６９・・・を形成した押し部１７２・・・のセラミックス体積含有率を決定することができる。つまり、セラミックス体積含有率の異なる部位を多く設けることができる。
【０１２４】
図２３（ａ），（ｂ）は、本発明の金属基複合材製第９の成形品の第９の成形方法を説明する図（前半）である。上記図１、図２、図８〜図１０に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。また、複合材料製造工程、ビレット形成工程及びビレット加熱工程は、図９の第２の成形方法と同様であり、説明を省略する。
【０１２５】
（ａ）：第９の成形方法では、セラミックス皮膜を一部分に施した部分断熱金型７８Ｂを用いることを特徴とする。
部分断熱金型７８Ｂは、下型ダイ８１Ｂと、上型パンチ８２Ｂと、図に示していない温度調整手段と、を備え、第２の成形方法に用いた金型７８（図９参照）と型の寸法は同じである。
部分断熱金型７８Ｂの母材の材質は、例えば、合金工具鋼を選択した。
【０１２６】
下型ダイ８１Ｂは、ビレットに接触する部位であるところの第１〜第４型面１７７〜１８１を有し、第１型面１７７は、母材（合金工具鋼）に断熱手段としてのセラミックス皮膜１８２をプラズマ溶射で施した部位である。
セラミックス皮膜１８２は、断熱を主な目的とし、熱伝導率の小さい材料を用いた。
セラミックス皮膜１８２の溶射材料は、ジルコニア（ＺｒＯ２）である。ジルコニア以外の溶射材料としては、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）を挙げることができ、ケイ酸アルミニウムの代表的なものとしては、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）がある。
【０１２７】
第９の成形方法では、セラミックス皮膜１８２の皮膜厚さｔｉは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲に形成する。
皮膜厚さが１００μｍ未満になると、皮膜が薄すぎて、断熱性は悪くなり、所定温度のビレット（（ｂ）の第９ビレット７７Ｂを参照）をセットした際に、ビレットは急冷され、ビレットの表層（例えば、深さ０．５ｍｍ）に発生する急冷層は厚くなる。その結果、成形品の表層と深層（厚さの中心）との間におけるセラミックス体積含有率Ｖｆのばらつきは大きくなる。ばらつきは、データ中の最大値と最小値の差を用いた。
皮膜厚さが１０００μｍを超えると、金型と接触している時間内での断熱性は最大となり、急冷層の厚さは薄くならない。所定温度のビレット（（ｂ）の第９ビレット７７Ｂを参照）をセットした際に、ビレットの表層（例えば、深さ０．５ｍｍ）に形成される急冷層の厚さは変化しない。つまり、急冷層は最も薄い状態である。その結果、成形品の表層と深層（厚さの中心）との間におけるセラミックス体積含有率Ｖｆのばらつきをこれ以上小さくすることはできない。
【０１２８】
なお、皮膜厚さｔｉは、完成時の厚さで、例えば、切削後又は研削後の厚さであり、ここでは、５００μｍとした。
断熱手段としては、溶射被膜を採用せずに、シート、例えば、セラミックス（ケイ酸アルミニウム）の薄板を用いることも可能である。シートの厚さは、皮膜厚さと同じである。
【０１２９】
上型パンチ８２Ｂは、ビレットに接触する部位であるところの第１〜第３型面１８３〜１８５を有し、第１型面１８３は、母材（合金工具鋼）に断熱手段としてのセラミックス皮膜１８６をプラズマ溶射で施した部位である。セラミックス皮膜１８６は、下型ダイ８１Ｂに施したセラミックス皮膜１８２と同様であり、説明を省略する。
【０１３０】
（ｂ）：第９の成形方法のビレット形成工程では、金属基複合材料２７（図２参照）又はアルミニウム基複合材ビレット６６（図７参照）を用いて第９ビレット７７Ｂを形成する。第９ビレット７７Ｂは、第２ビレット７７（図９参照）と同様であり、直径をＤ２、第９ビレット７７Ｂの高さをＨｂに形成した。
【０１３１】
加圧工程では、第９ビレット７７Ｂを５８０℃以上に保持しながら、セラミックス皮膜を施した部分断熱金型７８Ｂにセットし、部分断熱金型７８Ｂを取り付けたプレス機４１の稼働により成形を開始する。
加圧工程では、第９ビレット７７Ｂを下型ダイ８１Ｂのセラミックス皮膜１８２の上にセットすると、セラミックス皮膜１８２は第９ビレット７７Ｂの熱を矢印ｕ１，ｕ２の如く断熱するので、第９ビレット７７Ｂの表層は急冷され難い。
引き続き、上型パンチ８２Ｂを下降させる。
【０１３２】
図２４（ａ），（ｂ）は、本発明の金属基複合材製第９の成形品の第９の成形方法を説明する図（後半）である。
（ａ）：上型パンチ８２Ｂを下降させてセラミックス皮膜１８６を第９ビレット７７Ｂに接触させ、第９ビレット７７Ｂを加圧する。
加圧工程では、第９ビレット７７Ｂに上型パンチ８２Ｂのセラミックス皮膜１８６を接触させると、セラミックス皮膜１８６は第９ビレット７７Ｂの熱を矢印ｕ３，ｕ４の如く断熱するので、第９ビレット７７Ｂの表層は急冷され難い。
【０１３３】
また、第９ビレット７７Ｂに圧力を加える過程では、５８０℃以上のアルミニウム合金２２は、凝集体２１・・・の粒の間からしみ出るように流動する。詳しくは、第９ビレット７７Ｂは、表層に生成される急冷層は薄く、表層に位置するアルミニウム合金２２の流動性は損なわれず、表層に位置するアルミニウム合金２２は、深層に位置するアルミニウム合金２２とほぼ同様に横の外方に小さい流動抵抗に抗して流出することができる。
【０１３４】
（ｂ）：上型パンチ８２Ｂの下降を続け、下降ストロークが下限に達すると同時に、第９の成形品１８８が完成する。
第９ビレット７７Ｂに圧力を加える過程では、セラミックス皮膜１８２，１８６によって第９ビレット７７Ｂ（（ａ）参照）の温度低下は抑制され、締結部１９１の表層から深層におけるセラミックス体積含有率Ｖｆのばらつきは、小さくなる。
【０１３５】
このように、金属基複合材製成形品（第９の成形品１８８）の成形方法に用いる部分断熱金型７８Ｂは、第９ビレット７７Ｂに接触する下型ダイ８１Ｂの第１型面１７７にセラミックス皮膜１８２を施し、また、第９ビレット７７Ｂに接触する上型パンチ８２Ｂの第１型面１８３にセラミックス皮膜１８６を施したものを用いたので、部分断熱金型７８Ｂの熱伝導率は断熱手段を施さない金型より小さくなり、金型側の熱伝導率を制御しない場合に比べ、金属基複合材製成形品の表層から深層におけるセラミックス体積含有率のばらつきを小さくすることができる。
【０１３６】
図２５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の金属基複合材製第１０の成形品の第１０の成形方法を説明する図（前半）である。上記図２３、図２４に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
（ａ）：第１０の成形方法では、セラミックス皮膜を全体に施した全体断熱金型７８Ｃを用いることを特徴とする。
全体断熱金型７８Ｃは、下型ダイ８１Ｃと、上型パンチ８２Ｃと、図に示していない温度調整手段と、を備える。
全体断熱金型７８Ｃの母材の材質は、例えば、合金工具鋼である。
【０１３７】
下型ダイ８１Ｃは、ビレットに接触する部位であるところの第１〜第４型面１９２〜１９５を有し、第１〜第４型面１９２〜１９５は、母材（合金工具鋼）に断熱手段としてのセラミックス皮膜１８２をプラズマ溶射で施した部位である。
【０１３８】
上型パンチ８２Ｃは、ビレットに接触する部位であるところの第１〜第３型面１９６〜１９８を有し、第１〜第３型面１９６〜１９８は、母材（合金工具鋼）に断熱手段としてのセラミックス皮膜１８６をプラズマ溶射で施した部位である。
【０１３９】
加圧工程では、第１０ビレット７７Ｃ（図２３（ｂ）の第９ビレット７７Ｂと同じ）を５８０℃以上に保持しながら、セラミックス皮膜を施した全体断熱金型７８Ｃにセットし、全体断熱金型７８Ｃを取り付けたプレス機４１の稼働により成形を開始する。
【０１４０】
（ｂ）：第１０ビレット７７Ｃに圧力を加える過程では、流出するアルミニウム合金２２の先端２０１（図の左）、２０２（図の右）は、セラミックス皮膜１８２，１８６によって矢印ｕ５・・・の如く断熱されるから、温度低下に伴う流動抵抗の増加は起き難い。
【０１４１】
（ｃ）は、（ｂ）の成形途中の第１０ビレット７７Ｃの状態を示す斜視図であり、流出するアルミニウム合金２２の先端２０１（図の左）、２０２（図の右）、２０３，２０４は、（ｂ）に示す全体断熱金型７８Ｃに施したセラミックス皮膜１８２，１８６の断熱によって温度低下に伴う流動抵抗の増加は起き難い。その結果、（ｃ）に示す締結部２０５の両面の表層に位置するアルミニウム合金２２は、深層に位置するアルミニウム合金２２と同様に矢印ｗ・・・の如く流出する。従って、締結部２０５の表層から深層におけるセラミックス体積含有率Ｖｆのばらつきはより小さくなる。
【０１４２】
図２６は、本発明の金属基複合材製第１０の成形品の第１０の成形方法を説明する図（後半）である。
上型パンチ８２Ｃの下降を続け、下降ストロークが下限に達すると同時に、第１０の成形品２０６が完成する。
第１０ビレットに圧力を加える過程では、セラミックス皮膜１８２，１８６によって流出する第１０ビレットの先端の温度低下も抑制するので、締結部２０５の表層から深層におけるセラミックス体積含有率Ｖｆのばらつきは、セラミックス皮膜１８２，１８６を施していない金型より小さくなる。
【０１４３】
図２７は、本発明の成形方法に用いた断熱手段を施した金型と成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフであり、横軸を、断熱なし、部分断熱、全体断熱の金型とし、縦軸をセラミックス体積含有率Ｖｆとしたものである。なお、成形の条件は、プレス圧力Ｐはビレットの投影面積に対する面圧で６５０ｋｇ／ｃｍ２、加圧速度Ｖｐは約１３０ｍｍ／秒、ビレットの加熱する所定温度は５８０℃以上、圧縮比Ｒｈは６．８、金型温度は３００℃、金型に溶射したセラミックス皮膜の皮膜厚さは５００μｍである。
【０１４４】
○印は、締結部の一方の表層で、深さ０．５ｍｍの位置のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
◎印は、締結部の他方の表層で、深さ０．５ｍｍの位置のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
●印は、締結部の深層で、厚さの中心となる深さ４ｍｍの位置のセラミックス体積含有率Ｖｆを示す。
【０１４５】
断熱なしは、セラミックス皮膜を施さない金型で、図９の金型７８に相当する。
部分断熱は、ビレットに接触する部位の中央にのみセラミックス皮膜を施した金型で、図２３の金型７８Ｂに相当する。
全体断熱は、ビレットに接触する部位の全体にセラミックス皮膜を施した金型で、図２５の金型７８Ｃに相当する。
【０１４６】
断熱なしの金型では、セラミックス体積含有率Ｖｆは２８％〜４２％で、ばらつき（最大値と最小値の差）は１４である。
部分断熱の金型では、セラミックス体積含有率Ｖｆは３１％〜３９％で、ばらつきは８まで小さくなる。
全体断熱の金型では、セラミックス体積含有率Ｖｆは３３％〜３８％で、ばらつきは５までさらに小さくなる。
【０１４７】
尚、本発明の金属基複合材製成形品の成形方法は、実施の形態では四輪車に適用したが、二輪車にも適用可能であり、一般の車両や産業機械に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の金属基複合材製成形品の成形方法は、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の第１の成形方法で成形した金属基複合材製第１の成形品の説明図
【図２】本発明の成形方法の複合材料製造工程及びビレット形成工程を説明する図
【図３】本発明の第１の成形方法のビレット加熱工程及び加圧工程（前半）を説明する図
【図４】本発明の第１の成形方法の加圧工程（後半）を説明する図
【図５】本発明の第１の成形方法の圧縮比と第１の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフ
【図６】本発明の第１の成形方法で使用する金型の加圧速度と第１の成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフ
【図７】別の複合材料製造工程及び別のビレット形成工程を説明する図
【図８】本発明の第２、第３の成形方法で成形した金属基複合材製第２、第３の成形品の説明図
【図９】本発明の第２の成形方法の加圧工程（前半）を説明する図
【図１０】本発明の第２の成形方法の加圧工程（後半）を説明する図
【図１１】本発明の第２の成形方法で成形した成形品の中央部のセラミックス体積含有率と周縁部のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフ
【図１２】本発明の第３の成形方法を説明する図
【図１３】本発明の第４の成形方法で成形した金属基複合材製第４の成形品を説明する図
【図１４】本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その１）
【図１５】本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その２）
【図１６】本発明の第４の成形方法の加圧工程を説明する図（その３）
【図１７】本発明の第５〜第７の成形方法で成形した金属基複合材製第５〜第７の成形品の斜視図
【図１８】本発明の金属基複合材製第５の成形品の第５の成形方法を説明する図
【図１９】本発明の金属基複合材製第６の成形品の第６の成形方法を説明する図
【図２０】本発明の金属基複合材製第７の成形品の第７の成形方法を説明する図
【図２１】本発明の金属基複合材製第８の成形品の第８の成形方法を説明する図（前半）
【図２２】本発明の金属基複合材製第８の成形品の第８の成形方法を説明する図（後半）
【図２３】本発明の金属基複合材製第９の成形品の第９の成形方法を説明する図（前半）
【図２４】本発明の金属基複合材製第９の成形品の第９の成形方法を説明する図（後半）
【図２５】本発明の金属基複合材製第１０の成形品の第１０の成形方法を説明する図（前半）
【図２６】本発明の金属基複合材製第１０の成形品の第１０の成形方法を説明する図（後半）
【図２７】本発明の成形方法に用いた断熱手段を施した金型と成形品のセラミックス体積含有率の関係を示したグラフ
【図２８】従来の複合材を一部に用いたプーリの製造方法を説明する図
【図２９】従来の複合材の製造方法を説明する図
【符号の説明】
【０１５０】
１１…金属基複合材製第１の成形品、１２…成形品の部位（中央部）、１３…成形品の部位（周縁部）、１４…金属、１５…セラミックス、２７…金属基複合材料、２１…アルミナの凝集体、２２…アルミニウム合金、３７…金型、３１…第１ビレット、６８…金属基複合材製第２の成形品、７２…成形品の部位（締結部）、７３…成形品の部位（連結部）、７８Ｂ…断熱手段を施した金型（部分断熱金型）、７８Ｃ…断熱手段を施した金型（全体断熱金型）、１２８…部位別に高さに変化をもたせたビレット（第５ビレット）、１３６…部位別に高さに変化をもたせたビレット（第６ビレット）、１４４…部位別に高さに変化をもたせたビレット（第７ビレット）、１５４…分割金型。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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