(57)【要約】【課題】高い耐久性を実現する技術を提供する。【解決手段】摩擦攪拌接合用工具は、窒化珪素と、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子と、粒界相と、を含む摩擦攪拌接合用工具であって、ビッカース硬度が１４ＧＰａ以上であり、前記粒界相の少なくとも一部が、希土類元素と珪素との酸窒化物により形成されており、前記酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．０５以上１．０以下であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化珪素と、
４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子と、
粒界相と、を含む摩擦攪拌接合用工具であって、
ビッカース硬度が１４ＧＰａ以上であり、
前記粒界相の少なくとも一部が、希土類元素と珪素との酸窒化物により形成されており、
前記酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．０５以上１．０以下であることを特徴とする、摩擦攪拌接合用工具。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦攪拌接合用工具であって、
前記酸窒化物は、ＹＳｉＯ２Ｎであり、
前記酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．３以上１．０以下であることを特徴とする、摩擦攪拌接合用工具。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の摩擦攪拌接合用工具であって、
鉄鋼材料の摩擦攪拌接合に用いることを特徴とする摩擦攪拌接合用工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦攪拌接合用工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、突起部を備えた工具を回転させながら被接合部材に押し込み、摩擦熱によって被接合部材の一部を軟化させ、軟化した部分を突起部によって攪拌して被接合部材を接合する摩擦攪拌接合が知られている（例えば、特許文献１）。摩擦攪拌接合に使用される摩擦攪拌接合用工具として、特許文献１には、セラミックスにより形成された摩擦攪拌接合用工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９８８４２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１６／０４７３７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接合部材から発生する摩擦熱を利用して接合する方法として、近年、摩擦攪拌接合が利用されている。アルミ合金接合への適用が進み、今後、鋼の接合への展開が期待されている。摩擦攪拌接合において優れた接合性を得るためには、鋼を十分に塑性流動させることを要し、そのために、摩擦攪拌接合工具には、耐熱性、耐摩耗性に優れることが要求される。窒化珪素は鋼の摩擦攪拌接合に対して有望な候補材であり、窒化珪素に対しては、破壊靭性向上、耐化学反応性の改善に向けて複合化が検討されている。しかしながら、特許文献１に記載の摩擦攪拌接合用工具は、窒化珪素の粒界相が、耐熱性、機械的特性の低いガラス相からなる。第２相を分散して配置することにより、焼結体の破壊靭性を向上させることや、分散粒子を組織中に存在させ、耐化学反応性を改善するだけでは、耐久性が十分ではなかった。このような課題は、鋼の接合に使用される摩擦攪拌接合用工具に限らず、摩擦攪拌接合用工具に共通する課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することができる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、摩擦攪拌接合用工具が提供される。この摩擦攪拌接合用工具は、窒化珪素と、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子と、粒界相と、を含む摩擦攪拌接合用工具であって、ビッカース硬度が１４ＧＰａ以上であり、前記粒界相の少なくとも一部が、希土類元素と珪素との酸窒化物により形成されており、前記酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．０５以上１．０以下であることを特徴とする。この形態の摩擦攪拌接合用工具によれば、高い耐久性を実現できる。
【０００７】
（２）上記形態の摩擦攪拌接合用工具において、前記酸窒化物は、ＹＳｉＯ２Ｎであり、
前記酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．３以上１．０以下であってもよい。この形態の摩擦攪拌接合用工具によれば、より高い耐久性を実現できる。
【０００８】
（３）上記形態の摩擦攪拌接合用工具において、鉄鋼材料の摩擦攪拌接合に用いてもよい。この形態の摩擦攪拌接合用工具によれば、鉄鋼材料の摩擦攪拌接合に用いることができる。
【０００９】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、摩擦攪拌接合用工具を備えた摩擦攪拌接合装置、摩擦攪拌接合用工具の製造方法、摩擦攪拌接合方法などの形態で実現することができる。
なお、前記摩擦攪拌接合用工具は、略円柱状の本体部と、前記本体部の先端部に形成され、摩擦攪拌接合時に被接合部材へ押圧させる略円柱状のプローブ部と、を備えた摩擦攪拌接合用工具としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】摩擦攪拌接合用工具の全体構成を例示した斜視図である。
【図２】工具の使用状態を例示した図である。
【図３】工具の製造方法の一例を示したフローチャートである。
【図４】各試料の組成、物性、および試験結果を示す説明図である。
【図５】研削加工を行わない場合の試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．工具の構成：
図１は、摩擦攪拌接合用工具の全体構成を例示した斜視図である。摩擦攪拌接合用工具１０（以下、単に「工具１０」とも呼ぶ）は、セラミックスの焼結体により構成されている。工具１０は、略円柱状の形状の本体部１１と、プローブ部１２とを備える。プローブ部１２は、略円柱状の突起により構成され、本体部１１の先端部１１ｅの中心部に形成されている。プローブ部１２の軸線は、本体部１１の軸線Ｘと一致する。本実施形態において、本体部１１の直径は１２ｍｍ、プローブ部１２の直径は４ｍｍ、軸線Ｘに沿った本体部１１の長さは１８．５ｍｍ、プローブ部１２の長さは１．５ｍｍである。なお、各寸法は任意の値であってもよい。
【００１２】
図２は、工具１０の使用状態を例示した図である。工具１０は、図示しない接合装置に取り付けられて使用される。工具１０を使用する際、まず、プローブ部１２を積み重ねられた被接合部材２１，２２の上方に配し（図２（Ａ）参照）、軸線Ｘを中心にプローブ部１２を回転させた状態において、工具１０のプローブ部１２が、接合装置からの加圧を受けて、被接合部材２１，２２へ回転しながら上方から押し込まれる（図２（Ｂ）参照）。その後、プローブ部１２が被接合部材２１，２２に押し込まれた状態のまま、軸線Ｘを中心にプローブ部１２を回転させ続けることにより、プローブ部１２付近の被接合部材２１，２２の領域は、摩擦熱によって塑性流動する。被接合部材２１，２２の塑性流動した部分をプローブ部１２が攪拌することにより、接合領域が形成される（図２（Ｃ）参照）。この接合領域によって、被接合部材２１，２２が互いに結合される。そして、プローブ部１２を、被接合部材２１，２２から引き抜くことにより、摩擦攪拌接合が完了する。本実施形態において、被接合部材２１，２２は、鋼の板材であるが、鋼に代えてアルミニウムなどの他の任意の金属であってもよい。
【００１３】
工具１０は、（ｉ）窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）と、（ｉｉ）４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子と、（ｉｉｉ）粒界相とを含む。ここで、「粒界相」とは、結晶粒と結晶粒の境界が現れている部分をいう。粒界相は、光学顕微鏡による組織観察で網の目状に見える部分である。なお、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子を、単に「分散粒子」とも呼ぶ。
【００１４】
本実施形態では、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子（分散粒子）として、窒化チタン（ＴｉＮ）の粒子を用いる。分散粒子の含有量は、工具１０の耐久性を向上させる観点から、０．１体積％以上が好ましく、６０体積％以下が好ましい。本明細書において、「体積％」とは、焼結体または工具１０に含まれる全物質の体積の総量を１００％としたときの、各物質の割合を意味する。また、焼結体または工具１０における各物質の含有量は、蛍光Ｘ線分析法等により各元素の量を求めることで算出できる。
【００１５】
４族元素としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）などを挙げることができる。５族元素としては、例えば、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）などを挙げることができる。６族元素としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）などを挙げることができる。このため、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、炭窒化ジルコニウム（ＺｒＣＮ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、炭窒化タンタル（ＴａＣＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、炭化タングステン（ＷＣ）などを挙げることができる。
【００１６】
工具１０の粒界相の少なくとも一部は、希土類元素と珪素との酸窒化物により形成されている。希土類元素と珪素との酸窒化物は、ＲｅＳｉＯ２Ｎ、Ｒｅ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４（希土類元素をＲｅと示す）と示すことができる。ここで、希土類元素は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイドから形成される元素である。ランタノイドとしては、例えば、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを挙げることができる。希土類元素と珪素との酸窒化物としては、例えば、ＹＳｉＯ２Ｎ、Ｙ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４、ＹｂＳｉＯ２Ｎ、Ｙｂ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４、ＤｙＳｉＯ２Ｎ、Ｄｙ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４、ＥｒＳｉＯ２Ｎ、Ｅｒ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４、ＬｕＳｉＯ２Ｎ、Ｌｕ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４などを挙げることができる。本実施形態では、希土類元素と珪素との酸窒化物として、ＹＳｉＯ２Ｎを用いる。
【００１７】
希土類元素と珪素との酸窒化物は、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比が０．０５以上１．０以下である。本明細書において、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒは、以下の式（１）により算出される。
Ｒ＝Ｐ１／Ｐ２                                    （１）
（Ｐ１は、Ｘ線回折装置によって測定したピークであって、希土類元素と珪素との酸窒化物を示すピークの中で、最も高い強度を示すピークの強度を示す。Ｐ２は、Ｘ線回折装置によって測定したピークであって、β窒化物珪素（Ｓｉ３Ｎ４）を示すピークの中で最も高い強度を示すピークの強度を示す。）
【００１８】
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒを０．０５以上とすることにより、工具１０の耐摩耗性及び高温特性を向上させることができるため、工具１０の化学的耐摩耗性を向上させることができる。一方、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒを１．０以下とすることにより、工具１０の化学的耐摩耗性と強度を両立することができる。
【００１９】
窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒは、例えば、工具１０の製造時の熱処理の温度や時間を変えることにより調整できる。例えば、熱処理温度を高くすることや、熱処理時間を長くすることにより、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒを大きくすることができる。一方、熱処理温度を低くすることや、熱処理時間を短くすることにより、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒを小さくすることができる。この窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）に対するＸ線強度比Ｒは、工具１０の耐久性をより向上させる観点から、０．３以上が好ましい。
【００２０】
また、工具１０は、ビッカース硬度が１４ＧＰａ以上である。本明細書において、ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｒ１６１０に規定された測定方法によって、室温（２５℃）にて測定された値を示す。ビッカース硬度の測定時の試験荷重は１０ｋｇｆとする。
【００２１】
焼結体は、工具１０の強度を上げるために焼結助剤を含有することが好ましい。焼結助剤の含有量は、焼結体（工具１０）の熱伝導率を低下させて十分な入熱性を付与する観点および耐化学反応性を向上させる観点から０．７体積％以上であるのが好ましく、工具１０の摩耗性の観点から３．５体積％以上であるのがより好ましい。また、耐熱衝撃性を向上させる観点から、１５体積％以下であることが好ましい。
【００２２】
焼結助剤には、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のうちの少なくとも一方が含まれることが好ましい。酸化アルミニウムを含有することにより、窒化珪素にアルミニウムと酸素とが固溶して窒化珪素がサイアロン化するので、焼結体の強度を向上させることができる。また、焼結助剤には、希土類元素が含まれることが好ましい。希土類元素を含有することにより、サイアロンおよび窒化珪素の粒子を針状にできるため、焼結体（工具１０）の強度および耐熱衝撃性を向上させることができる。希土類元素を含む焼結助剤の具体例としては、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ２Ｏ３）等を例示することができる。本実施形態では、焼結助剤として、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いる。
【００２３】
本実施形態の摩擦攪拌接合用工具１０によれば、接合を行う材料との化学反応に起因する化学的摩耗及び機械的摩耗を低減させることができる。つまり、本実施形態の摩擦攪拌接合用工具１０によれば、化学的耐摩耗性と強度を両立することができるため、耐久性を向上させることができる。
【００２４】
Ａ−２．工具の製造方法：
図３は、工具１０の製造方法の一例を示したフローチャートである。以下の説明で用いられる各種の材料や数値（例えば、粉末の平均粒径、混合時間、加熱時間、加熱温度など）は、その一例を示したものであり、これら以外の値を任意に採用することができる。
【００２５】
セラミック焼結体の主原料となる窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）粉末と、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子（分散粒子）としての窒化チタン（ＴｉＮ）粉末と、焼結助剤としての酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末とをそれぞれ秤量する（ステップＳ１１０）。その後、原料粉末の混合および粉砕を行ないスラリーを作製する（ステップＳ１２０）。混合および粉砕は、ボールミルを用いて、原料粉末を溶媒（例えば、エタノール）と共に混合しつつ、各原料粉末の粒子を粉砕してもよい。粉砕時間については、特に限定はないが、例えば２０時間〜３０時間程度を例示することができる。これにより原料粉末を含んだスラリーが得られる。得られたスラリーを湯煎乾燥にてエタノールの抜気をおこなうことで混合粉末を得ることができる（ステップＳ１３０）。
【００２６】
得られた混合粉末に対してプレス成形、焼成処理をおこなう（ステップＳ１４０）。混合粉末のプレス成形後、冷間等方圧加圧処理（ＣＩＰ処理）をおこなってもよい。成形体の形状については、特に限定はないが、略円柱状に形成することが好ましい。得られた成形体を一次焼成した後、熱間等方圧加圧処理（ＨＩＰ処理）をおこなうことで焼結体を得ることができる。一次焼成時の焼成温度は１５５０〜１９５０℃、焼成時間は１〜３時間とすることが好ましい。ＨＩＰ処理の焼成温度は１５００〜１８００℃、焼成時間は１〜３時間、ガス圧は１０〜２００ＭＰａ、Ｎ２雰囲気下で行なうことが好ましい。得られたセラミック焼結体を工具形状に加工する（ステップＳ１５０）。なお、本実施形態では、研削加工によって加工するが、他の任意の方式により加工してもよい。以上により、摩擦攪拌接合用工具１０が完成する。
【００２７】
Ｂ．試験結果：
以下に、本発明について、摩擦攪拌接合用工具の試料を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものでない。
【００２８】
［焼結体および工具の作製］
図４は、各試料の組成、物性、および試験結果を示す説明図である。主原料として平均粒径０．１μｍの窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）原料と、分散粒子として平均粒径０．６μｍの窒化チタン（ＴｉＮ）原料と、焼結助剤として平均粒径１．０μｍの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）原料および平均粒径０．７μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）原料とを、図４の組成の焼結体が得られるよう配合した。ただし、焼結助剤の酸化イットリウムと酸化アルミニウムとの割合は、全ての試料において７：３の比率になるようにした。例えば、酸化イットリウムが７体積％の場合、酸化アルミニウムが３体積％含有されるように配合した。図４には、酸化イットリウムと酸化アルミニウムとの合計の体積％が記載されている。
【００２９】
各試料は、以下のように作製した。まず、配合した原料粉末とエタノールとを樹脂ポットに入れて２４時間混合粉砕した。混合粉砕後、スラリーを湯煎乾燥することによりエタノールの抜気を行い、粉末を作製した。得られた粉末をプレス成形後、冷間等方圧加圧処理（ＣＩＰ処理）を行うことで成形体を作製した。
【００３０】
その後、１ｋＰａから９ｋＰａの窒素雰囲気下において一次焼成（１６５０℃〜１７５０℃、２時間）を行った後、１ＭＰａの窒素雰囲気下において熱間等方圧加圧処理（ＨＩＰ処理）（１６５０℃〜１７５０℃、２時間）を行うことで焼結体を作製した。その後、窒素雰囲気下において熱処理（１５００℃〜１７００℃、２時間）を行った。この熱処理により、粒界相として、ＹＳｉＯ２Ｎ相やＹ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４相が生成した。作製した焼結体に対して研削加工を行い、試料を作製した。各試料のサンプル数は１とした。なお、試料１６は、ビッカース硬度を低くするために、熱処理温度を他の試料よりも高い１８００℃で行った。
【００３１】
［焼結体の物性測定］
作製した試料について、ビッカース硬度の測定を行なった。なお、この測定は、上述した実施形態と同様の方法により行なった。
【００３２】
［評価試験］
作製した試料について、評価試験を行なった。図２に示す状態と同様に、被接合部材である鋼板を積み重ね、これらの鋼板に工具を押し付けることにより点接合を行った。評価試験は、以下に示す条件で行なった。
＜試験条件＞
・被接合部材：ＳＵＳ３０４（厚さ２ｍｍ）
・シールドガス：アルゴン（Ａｒ）
・降下速度：０．５ｍｍ／ｓ
・工具押し込み量：１×１０３ｋｇｆ
・回転速度：６００ｒｐｍ
・保持時間：１ｓｅｃ
・打点：６０
ここで、「シールドガス」とは、試験中に被接合材と空気との接触を断つために試験空間に配されたガスを示す。「降下速度」とは、工具１０を被接合部材に近接させる際の速度を示す。「工具押し込み荷重」とは、被接合部材に対する工具１０の押し込み荷重を示す。「回転速度」とは、工具１０の回転速度を示す。「保持時間」とは、被接合部材に対する工具１０の押し込み荷重が係った状態で保持された時間を示す。「打点」とは、本試験の反復回数を示す。
【００３３】
＜評価方法＞
試験後の工具状態を評価した。工具状態は、先端部１１ｅとプローブ部１２との試験前後の軸線Ｘに沿った長さを測定することにより評価した。判断基準は、以下に示す。判定としては、◎が最も評価が高く、○、△、×の順に評価が下がる。
・◎：先端部１１ｅの摩耗量が０．２ｍｍ以下、かつ、プローブ部１２の摩耗量が０．０５ｍｍ以下
・○：先端部１１ｅの摩耗量が０．２ｍｍより大きく０．３ｍｍ未満、かつ、プローブ部１２の摩耗量が０．０５ｍｍより大きく０．２ｍｍ未満
・△：先端部１１ｅの摩耗量が０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ未満、かつ、プローブ部１２の摩耗量が０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ未満
・×：（ｉ）先端部１１ｅの摩耗量が０．５ｍｍ以上、かつ、プローブ部１２の摩耗量が０．５ｍｍ以上、もしくは、（ｉｉ）試料が破損
【００３４】
［各試料の組成と物性測定の結果］
図４において、以下の要件を満たすものを実施例とし、以下の要件を満たさないものを比較例として示す。
・４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子を含むこと
・ビッカース硬度が１４ＧＰａ以上であること
・粒界相の少なくとも一部が、希土類元素と珪素との酸窒化物により形成されていること
・希土類元素と珪素との酸窒化物は、前記窒化珪素に対するＸ線強度比が０．０５以上１．０以下であること
【００３５】
図４に示すように、試料４，６〜９，１１〜１５は上記要件を満たし、試料１〜３，５，１０，１６は上記要件を満たさない。つまり、試料１〜２は、４〜６族の炭化物、窒化物、又はホウ化物から形成される粒子である窒化チタン（ＴｉＮ）を含まないため比較例であり、試料３は、粒界相として、希土類元素と珪素との酸窒化物から形成される相を含まないため比較例である。また、試料５，１０は、Ｘ線強度比Ｒが０．０５未満もしくは１．０より大きいため比較例であり、試料１６はビッカース硬度が１４Ｇｐａ未満であるため比較例である。
【００３６】
本実施形態の要件を満たす実施例は、接合試験において「○」もしくは「◎」の評価が得られた。この結果から、実施例に該当する摩擦攪拌接合用工具１０の耐久性が高いことが分かる。この理由としては、耐熱性などが低い窒化珪素の粒界ガラス相の一部を、希土類元素と珪素との酸窒化物による粒界相とすることにより、接合を行う材料との化学反応に起因する化学的摩耗及び機械的摩耗を低減させ、耐久性を向上させることができると考えられる。
【００３７】
図５は、作製した焼結体に対して、先端部１１ｅとプローブ部１２との少なくとも一方に研削加工を行わない場合の試験結果を示す図である。具体的には、（ｉ）試料１７は、先端部１１ｅとプローブ部１２との両方において研削加工を行わない試料であり、（ｉｉ）試料１８は、先端部１１ｅのみ研削加工を行わない試料であり、（ｉｉｉ）試料１９は、プローブ部１２のみ研削加工を行わない試料である。切削加工を行った部分については粒界相としてＹＳｉＯ２Ｎが形成されたが、切削加工を行わない部分については、粒界相として、ＹＳｉＯ２Ｎ相に加え、Ｙ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４相が形成された。試料１７〜１９の研削加工を行わない部分において、ＹＳｉＯ２Ｎの強度よりもＹ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４の強度のほうが大きいため、Ｘ線強度比Ｒは、Ｙ２Ｓｉ３Ｏ３Ｎ４の強度を用いて算出された。この結果から、切削加工を行わなくても良好な耐久性が得られることが分かる。切削加工を行わない場合、工程数が減るため、製造コストを下げることができるため好ましい。
【００３８】
以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、本発明は、このような実施形態および実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組合せをおこなうことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００３９】
Ｃ．変形例：
上述の実施形態では、摩擦攪拌接合用工具１０を鉄鋼材料の摩擦攪拌接合に用いたが、本発明は、これに限られない。摩擦攪拌接合用工具１０を鉄鋼材料以外の材料の摩擦攪拌接合に用いてもよい。鉄鋼材料以外の材料としては、例えば、アルミニウムを挙げることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…摩擦攪拌接合用工具
１１…本体部
１１ｅ…先端部
１２…プローブ部
２１…被接合部材
２２…被接合部材
Ｘ…軸線
【図１】
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【図２】
2017209716.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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