(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ合金製の部材本体（２）と、その部材本体（２）の鋳造過程で、該部材本体（２）に接合された被鋳ぐるみ材（３）とよりなる複合部材において、
前記被鋳ぐるみ材（３）がニレジスト鋳鉄製の主体（８）と、その主体（８）の前記部材本体（２）側の表面に形成された硬質クロムメッキ層（９）とよりなり、
前記被鋳ぐるみ材（３）は、底部が前記主体（８）に達するように前記硬質クロムメッキ層（９）を貫通していて前記部材本体（２）との接合界面（４）に開口する１以上の凹部（５）を、また前記部材本体（２）は前記凹部（５）に嵌合する１以上の凸部（６）をそれぞれ有していると共に、前記凹部（５）が、前記凸部（６）を形成するＡｌ合金組成の溶湯（１３）と前記被鋳ぐるみ材（３）との反応により生じたものであって、開口部分（７）が窄まっており、
前記硬質クロムメッキ層（９）の部材本体（２）側は、該硬質クロムメッキ層（９）とＡｌ合金組成の溶湯（１３）との反応で生じたＣｒＡｌ系金属間化合物層（１０）に変化していて、そのＣｒＡｌ系金属間化合物層（１０）の外面が前記接合界面（４）となっており、
また前記各凸部（６）の外周部分は、Ａｌ合金組成の溶湯（１３）とニレジスト鋳鉄との反応により生じたＦｅＡｌ系金属間化合物（１１）より構成されると共に、その各凸部（６）の基端部分は、前記凹部（５）の開口部分（７）の窄まりに対応してくびれていることを特徴とする複合部材。
【請求項２】
Ａｌ合金製の部材本体（２）と、その部材本体（２）の鋳造過程で、該部材本体（２）に接合された被鋳ぐるみ材（３）とよりなる複合部材（１）であって、前記被鋳ぐるみ材（３）がニレジスト鋳鉄製の主体（８）と、その主体（８）の前記部材本体（２）側の表面に形成された硬質クロムメッキ層（９）とよりなる複合部材（１）を製造するに当り、
前記被鋳ぐるみ材（３）の前記主体（８）に前記硬質クロムメッキ層（９）を形成すると共に、その硬質クロムメッキ層（９）に、その表面から前記主体（８）に達する１以上のクラック（１２）を層全体に亘って発生させる第１の工程と、
前記メッキ層（９）表面にＡｌ合金組成の溶湯（１３）を付与して、前記部材本体（２）を成形する溶湯との相溶性の良い皮膜（１４）を前記メッキ層（９）と一体に形成し、またその溶湯（１３）の一部を前記クラック（１２）を通じて前記被鋳ぐるみ材（３）の前記主体（８）まで到達させることによって、前記硬質クロムメッキ層（９）と溶湯（１３）との反応による前記クラック（１２）の拡幅および前記主体（８）と溶湯（１３）との反応による該主体（８）の侵食をそれぞれ惹起させて、その侵食により前記主体（８）に１以上の小凹部（５0 ）を形成する第２の工程と、
前記被鋳ぐるみ材（３）を鋳型内に設置して、前記皮膜（１４）を取込んだ前記部材本体（２）を鋳造し、また前記クラック（１２）の拡幅および前記主体（８）の侵食の進行により、前記被鋳ぐるみ材（３）に、前記部材本体（２）との接合界面（４）に開口し且つその開口部分（７）が窄まっている１以上の凹部（５）を形成すると共に、前記部材本体（２）に、前記凹部（５）に嵌合する１以上の凸部（６）を形成する第３の工程とを用い、
前記第１の工程では、前記硬質クロムメッキ層（９）に前記クラック（１２）が発生するように、該硬質クロムメッキ層（９）の厚さｔ1 が  １．５μｍ≦ｔ1 ≦８μｍに設定されることを特徴とする、複合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合部材、特に、部材本体と、その部材本体の鋳造過程で、それに接合された被鋳ぐるみ材とよりなる複合部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の複合部材としては、例えばディーゼルエンジン用ピストンが知られている。このピストンにおいて、部材本体としてのピストン本体はＡｌ合金よりなり、また被鋳ぐるみ材としての第１圧縮リング溝形成用環状体はニレジスト鋳鉄よりなる環状主体と、その主体に形成されたＡｌ系メッキ層とより構成される。このＡｌ系メッキ層は、アルフィン法の一工程として溶融メッキ処理により形成されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記溶融メッキ処理においては、Ａｌ系メッキ層と環状主体との間に、Ａｌ系溶湯と環状主体を構成するニレジスト鋳鉄との反応により金属間化合物が層状に形成され、この金属間化合物層はＡｌ系メッキ層とは強く接合しているが、環状主体との接合が弱いことから、そこが破断し易く、したがってピストン本体と環状体との接合強度が低い、という問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は部材本体と被鋳ぐるみ材との接合強度を大いに向上させた前記複合部材を提供することを目的とする。
【０００５】
前記目的を達成するため本発明によれば、Ａｌ合金製の部材本体と、その部材本体の鋳造過程で、該部材本体に接合された被鋳ぐるみ材とよりなる複合部材において、前記被鋳ぐるみ材がニレジスト鋳鉄製の主体と、その主体の前記部材本体側の表面に形成された硬質クロムメッキ層とよりなり、前記被鋳ぐるみ材は、底部が前記主体に達するように前記硬質クロムメッキ層を貫通していて前記部材本体との接合界面に開口する１以上の凹部を、また前記部材本体は前記凹部に嵌合する１以上の凸部をそれぞれ有していると共に、前記凹部が、前記凸部を形成するＡｌ合金組成の溶湯と前記被鋳ぐるみ材との反応により生じたものであって、開口部分が窄まっており、前記硬質クロムメッキ層の部材本体側は、該硬質クロムメッキ層とＡｌ合金組成の溶湯との反応で生じたＣｒＡｌ系金属間化合物層に変化していて、そのＣｒＡｌ系金属間化合物層の外面が前記接合界面となっており、また前記各凸部の外周部分は、Ａｌ合金組成の溶湯とニレジスト鋳鉄との反応により生じたＦｅＡｌ系金属間化合物より構成されると共に、その各凸部の基端部分は、前記凹部の開口部分の窄まりに対応してくびれていることを特徴とする複合部材が提供される。
【０００６】
前記のように構成すると、Ａｌ合金製の部材本体と一体の各凸部が、ニレジスト鋳鉄製の主体とその表面に形成された硬質クロムメッキ層とよりなる被鋳ぐるみ材における開口部分が窄まった各凹部に抜止め嵌合しているので、部材本体と被鋳ぐるみ材との接合強度が高められる。また各凹、凸部は前記のような反応に伴うものであるからそれらの密着性が高く、したがって部材本体および被鋳ぐるみ材間の熱伝導性が良好である。これは複合部材がディーゼルエンジン用ピストン等の高温環境で使用される部材であって、良好な冷却性を求められる場合に有効である。
【０００７】
また本発明は前記複合部材を確実に得ることができる前記製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
前記目的を達成するため本発明によれば、Ａｌ合金製の部材本体と、その部材本体の鋳造過程で、該部材本体に接合された被鋳ぐるみ材とよりなる複合部材であって、前記被鋳ぐるみ材がニレジスト鋳鉄製の主体と、その主体の前記部材本体側の表面に形成された硬質クロムメッキ層とよりなる複合部材を製造するに当り、前記被鋳ぐるみ材の前記主体に前記硬質クロムメッキ層を形成すると共に、その硬質クロムメッキ層に、その表面から前記主体に達する１以上のクラックを層全体に亘って発生させる第１の工程と、前記メッキ層表面にＡｌ合金組成の溶湯を付与して、前記部材本体を成形する溶湯との相溶性の良い皮膜を前記メッキ層と一体に形成し、またその溶湯の一部を前記クラックを通じて前記被鋳ぐるみ材の前記主体まで到達させることによって、前記硬質クロムメッキ層と溶湯との反応による前記クラックの拡幅および前記主体と溶湯との反応による該主体の侵食をそれぞれ惹起させて、その侵食により前記主体に１以上の小凹部を形成する第２の工程と、前記被鋳ぐるみ材を鋳型内に設置して、前記皮膜を取込んだ前記部材本体を鋳造し、また前記クラックの拡幅および前記主体の侵食の進行により、前記被鋳ぐるみ材に、前記部材本体との接合界面に開口し且つその開口部分が窄まっている１以上の凹部を形成すると共に、前記部材本体に、前記凹部に嵌合する１以上の凸部を形成する第３の工程とを用い、前記第１の工程では、前記硬質クロムメッキ層に前記クラックが発生するように、該硬質クロムメッキ層の厚さｔ1 が  １．５μｍ≦ｔ1 ≦８μｍに設定されることを特徴とする複合部材の製造方法が提供される。
【０００９】
前記方法によれば所期の目的を達成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１において、複合部材１は部材本体２と、その部材本体２の鋳造過程で、それに接合された被鋳ぐるみ材３とよりなる。被鋳ぐるみ材３は部材本体２との接合界面４に開口する１以上のスロット状凹部５を、また部材本体２は凹部５に嵌合する１以上のビード状凸部６をそれぞれ有する。各凹部５は各凸部６を形成する溶湯と被鋳ぐるみ材３との反応により生じたものであって、開口部分７が窄まっている。
【００１１】
部材本体２はＡｌ合金よりなる。被鋳ぐるみ材３は、ニレジスト鋳鉄よりなる主体８と、その表面に形成されたメッキ層としての硬質クロムメッキ層９とより構成される。その硬質クロムメッキ層９の部材本体２側は、Ａｌ合金組成の溶湯との反応で生じたＣｒＡｌ系金属間化合物層１０に変化しており、その金属間化合物層１０の外面が部材本体２との接合界面４である。各凸部６の外周部分は、Ａｌ合金組成の溶湯と、主としてニレジスト鋳鉄との反応により生じたＦｅＡｌ系金属間化合物１１より構成され、またその基端部分は凹部５の開口部分７の窄まりに対応してくびれている。
【００１２】
前記のように構成すると、部材本体２と一体の各凸部６が、被鋳ぐるみ材３における開口部分７が窄まった各凹部５に抜止め嵌合しているので、部材本体２と被鋳ぐるみ材３との接合強度が高められる。また各凹、凸部５、６は前記のように反応に伴うものであるからそれらの密着性が高く、したがって部材本体２および被鋳ぐるみ材３間の熱伝導性が良好である。これは複合部材１がディーゼルエンジン用ピストン等の高温環境で使用される部材であって、良好な冷却性を求められる場合に有効である。
【００１３】
複合部材１の製造に当っては次のような方法が採用される。
【００１４】
（１）  図２（ａ）、図３に示すように、前処理後の被鋳ぐるみ材３の主体８に電気メッキ処理により硬質クロムメッキ層９を形成すると共にその硬質クロムメッキ層９に、その表面から主体８に達する１以上のクラック１２を層全体に亘って発生させる。
【００１５】
（２）  図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、溶融メッキ処理等により硬質クロムメッキ層９表面にＡｌ合金組成の溶湯１３を付与して、部材本体２を成形する溶湯との相溶性の良い皮膜１４を硬質クロムメッキ層９と一体に形成する。またその溶湯１３の一部をクラック１２を通じて被鋳ぐるみ材３の主体８まで到達させることによって、硬質クロムメッキ層９と溶湯１３との反応によるクラック１２の拡幅および主体８と溶湯１３との反応によるその主体８の侵食をそれぞれ惹起させる。硬質クロムメッキ層９の表層側と溶湯１３との反応によりＣｒＡｌ系金属間化合物層１０が形成される。また前記侵食により主体８に１以上の小凹部５0 が形成されると共にＦｅＡｌ系金属間化合物１１が生成される。
【００１６】
（３）  被鋳ぐるみ材３を鋳型内に設置して、皮膜１４を取込んだ部材本体２を鋳造する。またクラック１２の拡幅および主体８の侵食の進行により、図１に示したように被鋳ぐるみ材３に、部材本体２との接合界面４に開口し、且つその開口部分７が窄まっている１以上の凹部５を形成すると共に部材本体２に、凹部５に嵌合する１以上の凸部６を形成する。
【００１７】
被鋳ぐるみ材３の主体８に対する前処理は、溶剤脱脂→アルカリ脱脂→水洗→酸洗→水洗の順序で行われ、水洗後の主体８はそのままメッキ浴に入れられる。また硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 は１．５μｍ≦ｔ1 ≦８μｍに設定される。このように設定すると、その層９にはそれを貫通するようにクラック１２が自然に発生する。
【００１８】
部材本体２および皮膜１４をＪＩＳ  ＡＣ８ＡといったＡｌ合金より構成する場合、溶融メッキ処理における溶湯温度ＴE は６９５℃≦ＴE ≦７２５℃に、また浸漬時間ＴI は１０５sec ≦ＴI ≦１８０sec にそれぞれ設定される。この場合、溶湯温度ＴE がＴE ＞７２５℃であるか、浸漬時間ＴI がＴI ＞１８０sec である場合には硬質クロムメッキ層９の拡散が激しくなるため凹、凸部５、６を形成することができず、一方、溶湯温度ＴE がＴE ＜６９５℃であるか、浸漬時間ＴI がＴI ＜１０５sec である場合には溶湯１３と硬質クロムメッキ層９との濡れ性が悪化して接合不良を招く。
【００１９】
部材本体２の鋳造に当っては、被鋳ぐるみ材３を溶融メッキ処理後一旦冷却し、次いで予熱してから鋳型内に設置するか、または被鋳ぐるみ材３を、溶融メッキ処理における溶湯１３中より取出した後直ちに鋳型内に設置する、といった方法が採用される。後者の場合、皮膜１４は溶融状態にある。なお、皮膜１４の厚さｔ2 は、５０μｍ≦ｔ2 ≦３００μｍである。
【００２０】
以下、具体例について説明する。
【００２１】
〔Ｉ〕  接合界面４における凹部５の占有率Ａと接合強度Ｓとの関係
被鋳ぐるみ材３の主体８として、縦８０mm、横５０mm、厚さ５mmのニレジスト鋳鉄製板材を選択した。このニレジスト鋳鉄は、２．５ｗｔ％Ｃ、２ｗｔ％Ｓｉ、１ｗｔ％Ｍｎ、１５ｗｔ％Ｎｉ、６ｗｔ％Ｃｕ、２ｗｔ％Ｃｒおよび残部不可避不純物を含むＦｅよりなる。
【００２２】
８枚の主体８に前処理を施した後、それらに電気メッキ処理を施して硬質クロムメッキ層９を形成し、被鋳ぐるみ材３の例１〜８を得た。例１〜８の電気メッキ処理条件は表１、２の通りである。
【００２３】
【表１】
0004309999.tif 000002
【００２４】
【表２】
0004309999.tif 000003
【００２５】
次いで、例１〜８を、７１０℃のＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯中に１２０sec 浸漬した。その後、例１〜８を溶湯中から取出して直ちに鋳型内に設置し、ＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯を鋳型に注入して部材本体２を鋳造すると共にそれに被鋳ぐるみ材３を鋳ぐるんで複合部材１の例１〜８を得た。これらの例１〜８は被鋳ぐるみ材３の例１〜８にそれぞれ対応する。
【００２６】
複合部材１の例１〜８について、接合界面４における凹部５の占有率Ａを求め、また部材本体２および被鋳ぐるみ材３間の接合強度Ｓを求めた。前記占有率Ａは、接合界面４における任意長さをＡ1 とし、また図１に示すように凹部５の最大幅をａとして、前記長さＡ1 内に存する全凹部５の最大幅ａの和をＡ2 としたとき、Ａ＝（Ａ2 ／Ａ1 ）×１００（％）として求められた。また接合強度Ｓについては、図４に示すようにテストピースＴｐにおける被鋳ぐるみ材３の両端を２つの支持台１５上に載せ、被鋳ぐるみ材３の中央に形成された孔１６に加圧部材１７を嵌めて部材本体２を押圧し、その部材本体２が被鋳ぐるみ材３から離脱したときの加荷重ＬO を求め、接合部の面積をＡS （ただし、孔１６の断面積は除かれる）としてＳ＝ＬO ／ＡS を算出した。
【００２７】
表３は、複合部材１の例１〜８における硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 および凹部５の占有率Ａと接合強度Ｓとの関係を示す。
【００２８】
【表３】
0004309999.tif 000004
【００２９】
図５は表３に基づいて、凹部５の占有率Ａと接合強度Ｓとの関係をグラフ化したものである。
【００３０】
表３、図５から明らかなように、例２〜７のごとく、硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 を１．５μｍ≦ｔ1 ≦８μｍに設定すると、凹部５の占有率Ａを５％≦Ａ≦９５％にして、３６ＭＰａ≦Ｓ≦５６ＭＰａといった比較的大きな接合強度Ｓを得ることができる。例１の場合は接合界面４の面積が過少であることに起因して接合強度Ｓが低く、また例８の場合は硬質クロムメッキ層９の厚さが大となって前記のような貫通クラックが存在しないことから凹部５が形成されなかったものである。
【００３１】
なお、例２〜７において、凹部５の存在率Ｂ（後述）はＢ≧１０％の範囲にあり、また凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 （後述）は１５μｍ≦ａ1 ≦２００μｍの範囲にあり、さらに硬質クロムメッキ層９のクラック密度Ｄ（後述）は１４０クラック数／cm≦Ｄ≦７５０クラック数／cmの範囲にあった。
【００３２】
〔II〕  凹部５の存在率Ｂと接合強度Ｓとの関係
前記同様の４枚の主体８に前処理を施した後、それらに電気メッキ処理を施して、厚さｔ1 が４．５μｍの硬質クロムメッキ層９を形成し、被鋳ぐるみ材３の例９〜１２を得た。例９〜１２の電気メッキ処理条件は表４、５の通りである。
【００３３】
【表４】
0004309999.tif 000005
【００３４】
【表５】
0004309999.tif 000006
【００３５】
次いで、例９〜１２における凹部５の存在率Ｂを変化させるべく、それら例９〜１２を、所定温度のＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯中に所定時間浸漬した。その後、例９〜１２を溶湯中から取出して直ちに鋳型内に設置し、ＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯を鋳型に注入して部材本体２を鋳造すると共にそれに被鋳ぐるみ材３を鋳ぐるんで複合部材１の例９〜１２を得た。これらの例９〜１２は被鋳ぐるみ材３の例９〜１２にそれぞれ対応する。
【００３６】
複合部材１の例９〜１２について、接合界面４における凹部５の存在率Ｂを求め、また部材本体１および被鋳ぐるみ材３間の接合強度Ｓを前記同様の方法で求めた。前記存在率Ｂは、接合界面４の任意長さＡ1 内において、開口部分７が窄んでいる凹部５および開口部分が窄んでいない凹部を含む全部の凹部の数をＢ1 とし、また開口部分７が窄んでいる全凹部５の数をＢ2 としたとき、Ｂ＝（Ｂ2 ／Ｂ1 ）×１００（％）として求められた。
【００３７】
表６は、複合部材１の例９〜１２における溶湯への浸漬条件、凹部５の存在率Ｂおよび接合強度Ｓの関係を示す。
【００３８】
【表６】
0004309999.tif 000007
【００３９】
図６は表６に基づいて、凹部５の存在率Ｂと接合強度Ｓとの関係をグラフ化したものである。
【００４０】
表６、図６から明らかなように、例１０〜１２のごとく、凹部５の存在率ＢをＢ≧１０％に設定すると、Ｓ≧３８ＭＰａといった比較的大きな接合強度Ｓを得ることができる。
【００４１】
なお、例１０〜１２において、凹部５の占有率Ａは５％≦Ａ≦９５％の範囲にあり、また凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 （後述）は１５μｍ≦ａ1 ≦２００μｍの範囲にあり、さらに硬質クロムメッキ層９のクラック密度Ｄ（後述）は１４０クラック数／cm≦Ｄ≦７５０クラック数／cmの範囲にあった。
【００４２】
〔III 〕  凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 と接合強度Ｓとの関係
前記同様の７枚の主体８に前処理を施した後、それらに電気メッキ処理を施して厚さｔ1 が４．５μｍの硬質クロムメッキ層９を形成し、被鋳ぐるみ材３の例１３〜１９を得た。例１３〜１９の電気メッキ処理条件は表７、８の通りである。
【００４３】
【表７】
0004309999.tif 000008
【００４４】
【表８】
0004309999.tif 000009
【００４５】
次いで、例１３〜１９における凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 を変化させるべく、それら例１３〜１９を、所定温度のＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯中に所定時間浸漬した。その後、例１３〜１９を溶湯中から取出して直ちに鋳型内に設置し、ＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯を鋳型に注入して部材本体２を鋳造すると共にそれに被鋳ぐるみ材３を鋳ぐるんで複合部材１の例１３〜１９を得た。これらの例１３〜１９は被鋳ぐるみ材３の例１３〜１９にそれぞれ対応する。
【００４６】
複合部材１の例１３〜１９について、凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 を求め、また部材本体１および被鋳ぐるみ材３間の接合強度Ｓを前記同様の方法で求めた。前記平均値ａ1 は、接合界面４における任意長さＡ1 内に存する全凹部５の数をＢ2 とし、また全凹部５の最大幅ａの和をＡ2 としたとき、ａ1 ＝Ａ2 ／Ｂ2 として求められた。
【００４７】
表９は、複合部材１の例１３〜１９における溶湯への浸漬条件、凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 および接合強度Ｓの関係を示す。
【００４８】
【表９】
0004309999.tif 000010
【００４９】
図７は表９に基づいて、凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 と接合強度Ｓとの関係をグラフ化したものである。
【００５０】
表９、図７から明らかなように、例１４〜１７のごとく、凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 を１５μｍ≦ａ1 ≦２００μｍに設定すると、３８ＭＰａ≦Ｓ≦５２ＭＰａといった比較的大きな接合強度Ｓを得ることができる。例１３の場合は平均値ａ1 が小さ過ぎ、一方、例１９の場合は平均値ａ1 が大き過ぎることから凹部５によるアンカ効果が減退する。
【００５１】
なお、例１４〜１７において、凹部５の占有率Ａは５％≦Ａ≦９５％の範囲にあり、また凹部５の存在率ＢはＢ≧１０％の範囲にあり、さらに硬質クロムメッキ層９のクラック密度Ｄ（後述）は１４０クラック数／cm≦Ｄ≦７５０クラック数／cmの範囲にあった。
【００５２】
〔IV〕  硬質クロムメッキ層９のクラック密度Ｄと接合強度Ｓの関係
前記同様の８枚の主体８に前処理を施した後、それらに電気メッキ処理を施して硬質クロムメッキ層９を形成し、被鋳ぐるみ材３の例２０〜２７を得た。例２０〜２７の電気メッキ処理条件は表１０、１１の通りである。
【００５３】
【表１０】
0004309999.tif 000011
【００５４】
【表１１】
0004309999.tif 000012
【００５５】
電気メッキ処理後例２０〜２７について、硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 およびそのメッキ層９を貫通しているクラック１２の密度Ｄ（クラック数／cm）を求めた。次いで、例２０〜２７を、７１０℃のＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯中に１２０sec 浸漬した。その後、例２０〜２７を溶湯中から取出して直ちに鋳型内に設置し、ＪＩＳ  ＡＣ８Ａ組成の溶湯を鋳型に注入して部材本体２を鋳造すると共にそれに被鋳ぐるみ材３を鋳ぐるんで複合部材１の例２０〜２７を得た。これらの例２０〜２７は被鋳ぐるみ材３の例２０〜２７にそれぞれ対応する。
【００５６】
複合部材１の例２０〜２７について部材本体１および被鋳ぐるみ材３間の接合強度Ｓを前記同様の方法で求めた。
【００５７】
表１２は、複合部材１の例２０〜２７における硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 およびクラック密度Ｄと接合強度Ｓとの関係を示す。
【００５８】
【表１２】
0004309999.tif 000013
【００５９】
図８は表１２に基づいて、クラック密度Ｄと接合強度Ｓとの関係をグラフ化したものである。
【００６０】
表１２、図８から明らかなように、例２１〜２５のごとく、硬質クロムメッキ層９の厚さｔ1 を１．５μｍ≦ｔ1 ≦８μｍに設定すると、クラック密度Ｄを１４０クラック数／cm≦Ｄ≦７５０クラック数／cmにして、３６ＭＰａ≦Ｓ≦５２ＭＰａといった比較的大きな接合強度Ｓを得ることができる。
【００６１】
なお、例２１〜２５において、凹部５の占有率Ａは５％≦Ａ≦９５％の範囲にあり、また凹部５の存在率ＢはＢ≧１０％の範囲にあり、さらに凹部５の最大幅ａの平均値ａ1 は１５μｍ≦ａ1 ≦２００μｍの範囲にあった。
【００６２】
鋳造において、注湯開始から凝固終了までの冷却速度ＣR は２．５℃／sec ≦ＣR ≦５℃／sec であることが望ましい。このような冷却速度ＣR の設定は、被鋳ぐるみ材３の接合界面４の変化を抑制して凹、凸部５、６の形状を安定化させる上で有効である。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば前記のように構成することによって、部材本体と被鋳ぐるみ材との接合強度を大いに向上させた複合部材を提供することができる。
【００６４】
また本発明によれば前記のような手段を採用することによって、前記複合部材を確実に得ることが可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  複合部材の要部拡大断面図である。
【図２】  複合部材の製造工程説明図である。
【図３】  硬質クロムメッキ層の平面図である。
【図４】  接合強度の測定方法説明図である。
【図５】  凹部の占有率Ａと接合強度Ｓとの関係を示すグラフである。
【図６】  凹部の存在率Ｂと接合強度Ｓとの関係を示すグラフである。
【図７】  凹部の最大幅ａの平均値ａ1 と接合強度Ｓとの関係を示すグラフである。
【図８】  クラック密度Ｄと接合強度Ｓとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１        複合部材
２        部材本体
３        被鋳ぐるみ材
４        接合界面
５0  小凹部
５        凹部
６        凸部
７        開口部分
８        主体
９        硬質クロムメッキ層
１０ ＣｒＡｌ系金属間化合物層
１１ ＦｅＡｌ系金属間化合物
１２      クラック
１３      溶湯
１４      皮膜
【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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