CN103042312A - 连接体制造方法、连接体及金属制品 - Google Patents

Abstract

本发明是连接体制造方法、连接体及金属制品。其提供一种连接体制造方法，其能够制造出即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损的连接体。具体为，包括在第3金属构件介于第1金属构件与第2金属构件之间的状态下连接第1金属构件、第2金属构件与第3金属构件而形成连接体的连接体形成工序，该连接体形成工序包括：固相连接工序，在纵弹性系数与硬度较低的第3金属构件介于第1金属构件与第2金属构件之间的状态下，固相连接各金属构件；及硬度过渡区域形成工序，实施热处理，以便在第1金属构件与第3金属构件的连接面附近形成第1硬度过渡区域并且在第2金属构件与第3金属构件的连接面附近形成第2硬度过渡区域。

Description

连接体制造方法、连接体及金属制品

技术领域

本发明涉及连接体制造方法、连接体及金属制品。

背景技术

图10是为了说明现有的连接体制造方法而示出的流程图。

图11是为了说明现有的连接体制造方法而示出的图。图11（a）是为了说明金属构件准备工序S91而示出的图，图11（b）与11（c）是为了说明连接体形成工序S92而示出的图。

以往，连接多个金属构件而制造连接体的连接体制造方法已为人所知（例如，参照专利文献1）。现有的连接体制造方法为尤其适合于连接含有Cr的钢铁构件而制造连接体的方法，具体而言，如图10与图11所示，依次包括：金属构件准备工序S91，准备由第1金属材料构成的第1金属构件92、由第2金属材料构成的第2金属构件94；及连接体形成工序S92，连接第1金属构件92与第2金属构件94而形成连接体，连接体形成工序S92依次包括：固相连接工序S92a，在第1金属构件92与第2金属构件94不熔化的温度条件下，固相连接第1金属构件92与第2金属构件94；及连接力强化工序S94b，通过在规定条件下对已连接的第1金属构件92与第2金属构件94进行加热与慢冷却，从而强化2个金属构件之间的连接力。

根据现有的连接体制造方法，在金属组织相变的过程中，能够使成为连接体的连接力下降原因的空隙或钝态层（在金属构件含有Cr时为含Cr钝态层）消散，其结果，能够制造出连接力高的连接体。另外，作为在连接的金属构件中的至少1个金属构件，通过使用在连接预定面上形成有凹部的金属构件，从而能够比较容易地制造具有复杂形状的内部空间（例如，使换热介质流动的换热流路）的连接体。这样制造的连接体可使用于各种金属模、各种工具、各种构造部件等的金属制品。

专利文献1：国际公开第2008/129622号公报

在第1金属构件与第2金属构件之间不产生较大温差的条件下使用通过上述方法制造的连接体时，能够维持充分高的连接力。但是，在使用对通过上述方法制造的连接体实施淬火处理而提高硬度的连接体时，由于因淬火处理而第1金属构件与第2金属构件的硬度升高，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用该连接体时，存在因温差而产生的热应力超过连接力的界限造成连接体可能破损的问题。

发明内容

于是，本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种连接体制造方法，其能够制造出即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损的连接体。另外，其目的在于提供一种连接体，即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损。而且，其目的还在于提供一种使用了本发明的连接体的金属制品。

（1）本发明的连接体制造方法为，其特征为，依次包括：金属构件准备工序，准备由第1金属材料构成的第1金属构件、由第2金属材料构成的第2金属构件与由第3金属材料构成的第3金属构件，第3金属材料的纵弹性系数与硬度低于所述第1金属材料与所述第2金属材料的任意一个；及连接体形成工序，在所述第3金属构件介于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间的状态下，连接所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件而形成连接体，所述连接体形成工序依次包括：固相连接工序，在所述第3金属构件介于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间的状态下，在所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件不熔化的温度条件下固相连接所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件；及硬度过渡区域形成工序，在形成第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域的温度条件下实施热处理，在第1硬度过渡区域中，在所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第1金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，而且，在第2硬度过渡区域中，在所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第2金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化。

在按照本发明的连接体制造方法制造的连接体中，在第1金属构件与第2金属构件之间，由于存在由纵弹性系数（也称为纵弹性模量）与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的任意一个的第3金属材料构成的第3金属构件，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，第3金属构件作为使第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力分散的缓冲材料而发挥作用。

另外，在按照本发明的连接体制造方法制造的连接体中，在第1金属构件与第3金属构件之间以及第2金属构件与第3金属构件之间，由于分别存在上述的第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中分散。

其结果，根据本发明的连接体制造方法，由于在第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力可通过上述第1硬度过渡区域、第3金属构件与第2硬度过渡区域的应力分散作用而被有效地分散，因此能够制造出即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损的连接体。

另外，根据本发明的连接体制造方法，由于在连接体形成工序中能够在实施硬度过渡区域形成工序中使存在于金属构件的连接面上的空隙或钝态层消散，因此能够与现有的连接体的制造方法的情况相同地制造出连接力高的连接体。

另外，根据本发明的连接体制造方法，作为在连接的金属构件中的至少1个金属构件，通过使用在连接预定面上形成有凹部的金属构件，从而能够与现有的连接体的制造方法的情况相同地比较容易地制造出具有复杂形状的内部空间的连接体。

而且，在制造连接有4层以上金属构件的构造的连接体时，也能够应用本发明的连接体制造方法。在此情况下，如果着眼于4层以上层当中的满足本发明条件的3层，则相当于实施本发明的连接体制造方法。

第3金属材料优选由难以因用于提高第1金属构件与第2金属构件的硬度的热处理（例如淬火处理）而硬度升高的金属材料构成。在此情况下，即使在实施用于提高连接体整体硬度的热处理而使硬度升高的情况下，在存在第3金属构件的部分，能够使硬度不那么升高（即，纵弹性系数不会过高），其结果，能够使第3金属构件作为缓冲材料而充分发挥作用。

（2）在本发明的连接体制造方法中，优选所述第1硬度过渡区域在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，所述第2硬度过渡区域在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上具有50μm以上的厚度。

通过采用这样的方法，能够充分确保第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域的厚度，在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中，能够充分分散因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力。

而且，根据上述观点，更优选第1硬度过渡区域在沿着垂直于第1金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有100μm以上的厚度，第2硬度过渡区域在沿着垂直于第2金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有100μm以上的厚度，还更优选第1硬度过渡区域在沿着垂直于第1金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有200μm以上的厚度，第2硬度过渡区域在沿着垂直于第2金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有200μm以上的厚度。

另外，从进一步提高连接体整体的机械强度的观点考虑，优选第1硬度过渡区域在沿着垂直于第1金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有5mm以下的厚度，第2硬度过渡区域在沿着垂直于第2金属构件与第3金属构件的连接面的方向上具有5mm以下的厚度。

（3）在本发明的连接体制造方法中，优选在所述硬度过渡区域形成工序中，在所述第3金属构件内的所述第1硬度过渡区域与所述第2硬度过渡区域之间，在留下硬度恒定区域的条件下实施热处理，在硬度恒定区域中，在沿着从所述第1硬度过渡区域朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，硬度处于恒定状态。

通过采用这样的方法，由于留下纵弹性系数较低的区域（第3金属构件原状态的区域），因此能够使第3金属构件充分发挥作为缓冲材料的作用。

（4）在本发明的连接体制造方法中，优选所述硬度恒定区域在沿着从所述第1硬度过渡区域朝向所述第2硬度过渡区域的方向上具有30μm以上的厚度。

通过采用这样的方法，由于充分留下纵弹性系数较低的区域（第3金属构件原状态的区域），因此能够使第3金属构件更加充分地发挥作为缓冲材料的作用。

而且，从上述观点考虑，更优选硬度恒定区域在沿着从第1硬度过渡区域朝向第2硬度过渡区域的方向上具有60μm以上的厚度，还更优选具有100μm以上的厚度。

另外，从进一步提高连接体整体的机械强度的观点考虑，优选硬度恒定区域在沿着从第1硬度过渡区域朝向第2硬度过渡区域的方向上具有3mm以下的厚度。

（5）在本发明的连接体制造方法中，优选所述第3金属构件的厚度在0.3mm～10.0mm的范围内。

通过采用这样的方法，能够使第3金属构件的厚度成为作为缓冲材料而充分的厚度，而且，能够制造出整体的形态稳定性充分高的连接体。

而且，在本发明中，之所以使第3金属构件的最小厚度在0.3mm～10.0mm的范围内，是因为在该厚度小于0.3mm时，有可能在固相连接后第3金属构件被第1金属构件与第2金属构件吸收，难以使第3金属构件的厚度成为作为缓冲材料而充分的厚度，当该厚度大于10.0mm时，有可能难以制造出连接体整体的形态稳定性充分高的连接体。从该观点考虑，更优选第3金属构件的最小厚度在0.5mm～5.0mm的范围内。

而且，在上述（5）中记载的第3金属构件的厚度是在金属构件准备工序时的厚度。

（6）在本发明的连接体制造方法中，优选在所述连接体形成工序之后，还包括覆盖工序，对于所述第3金属构件露出于所述连接体表面的部分（以下称露出部分）中的至少一部分，在使所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件露出于所述连接体表面的部分熔化的状态下，一边使第4金属构件熔化一边进行覆盖，在所述覆盖工序中，在形成第3硬度过渡区域、第4硬度过渡区域、第5硬度过渡区域的条件下用所述第4金属构件进行覆盖，在第3硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第3金属构件的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第3金属构件的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，在第4硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第1硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第1硬度过渡区域的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第1硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化，在第5硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第2硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第2硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化。

通过采用这样的方法，由于在第4金属构件与第3金属构件的边界面附近形成第3硬度过渡区域的条件下用第4金属构件进行覆盖，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第4金属构件与第3金属构件之间产生的应力在第3硬度过渡区域中分散。

另外，根据上述（6）的方法，由于在覆盖工序中在形成第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域的条件下用第4金属构件进行覆盖，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域中分散。

而且，在第1金属构件与第4金属构件由不同的金属材料构成的情况下，优选在沿着从第4金属构件朝向第1金属构件的方向上形成硬度在第4金属构件到第1金属构件的跨度上逐渐发生变化的第6硬度过渡区域的条件下，用第4金属构件进行覆盖。另外，在第2金属构件与第4金属构件由不同的金属材料构成的情况下，优选在沿着从第4金属构件朝向第2金属构件的方向上形成硬度在第4金属构件到第2金属构件的跨度上逐渐发生变化的第7硬度过渡区域的条件下，用第4金属构件进行覆盖。

在第1金属构件与第4金属构件由相同的金属材料构成的情况下，优选在第1金属构件与第4金属构件之间不留下明确的边界面的条件下，用第4金属构件进行覆盖。另外，在第2金属构件与第4金属构件由相同的金属材料构成的情况下，优选在第2金属构件与第4金属构件之间不留下明确的边界面的条件下，用第4金属构件进行覆盖。

在本发明的连接体制造方法中，在覆盖工序后，优选还包括对在覆盖工序中用第4金属构件进行覆盖的部分进行平滑化的平滑化工序。通过采用这样的方法，能够制造出表面平滑的连接体。

（7）在本发明的连接体制造方法中，优选所述第4金属构件由硬度高于所述第3金属材料的第4金属材料构成。

一般地讲，纵弹性系数低的金属材料存在硬度也降低的倾向，如果第3金属构件在制造出的连接体中露出，则可认为第3金属构件部分的损耗比第1金属构件部分、第2金属构件部分更快。

另一方面，根据上述（7）的方法，由于用由硬度高于第3金属材料的第4金属材料构成的第4金属构件来覆盖第3金属构件，因此能够制造出可防止第3金属构件部分的损耗比第1金属构件部分、第2金属构件部分更快的连接体。

（8）在本发明的连接体制造方法中，优选在所述连接体形成工序与所述覆盖工序之间，还包括表面切削工序，以至少包含所述露出部分的一部分的方式切除所述连接体表面的一部分，在所述覆盖工序中，以用所述第4金属构件填充在所述表面切削工序中切除的部分的方式用所述第4金属构件进行覆盖。

通过采用这样的方法，由于包含第3金属构件的表面低于周围的面，因此在覆盖工序中能够容易地用第4金属构件进行覆盖。

另外，根据上述（8）的方法，能够切除连接强度有可能低于内部连接面的表面的连接面，提高所制造的连接体整体的机械强度。

而且，在表面切削工序中切除表面的深度尺寸虽然可根据所制造的连接体而做成任意尺寸，但是优选大于第3金属构件的厚度尺寸的尺寸（例如为第3金属构件的厚度尺寸的2倍～6倍）。

（9）在本发明的连接体制造方法中，优选在所述覆盖工序之后，还包括热处理工序，为了缓解蓄积在所述连接体中的应力而对所述连接体实施热处理。

通过采用这样的方法，能够缓解蓄积在连接体中的应力，提高连接体整体的连接力。

另外，根据上述（9）的方法，能够通过上述热处理来扩大各硬度过渡区域的范围，使在各金属构件之间产生的应力进一步分散。

而且，作为如上所述的热处理，可例示包括退火的热处理。另外，作为所制造的连接体整体想得到高硬度时，也可以在退火后进行淬火等处理。

（10）本发明的连接体为，其具备：第1金属构件，由第1金属材料构成；第2金属构件，由第2金属材料构成；及第3金属构件，位于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间，由纵弹性系数与硬度低于所述第1金属材料与所述第2金属材料的第3金属材料构成，具有所述第3金属构件被固相连接在所述第1金属构件与所述第2金属构件上的构造，其特征为，在所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，存在如下第1硬度过渡区域，在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第1金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，而且，在所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，存在如下第2硬度过渡区域，在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第2金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化。

在本发明的连接体中，在第1金属构件与第2金属构件之间，由于存在由纵弹性系数（也称为纵弹性模量）与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的任意一个的第3金属材料构成的第3金属构件，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，第3金属构件作为使第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力分散的缓冲材料而发挥作用。

另外，在本发明的连接体中，在第1金属构件与第3金属构件之间以及第2金属构件与第3金属构件之间，由于分别存在上述的第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中分散。

其结果，根据本发明的连接体，由于在第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力可通过上述第1硬度过渡区域、第3金属构件与第2硬度过渡区域的应力分散作用而被有效地分散，因此即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用时，也可以难以破损。

另外，根据本发明的连接体，作为在连接的金属构件中的至少1个金属构件，通过使用在连接预定面上形成有凹部的金属构件，从而即使具有复杂形状的内部空间，也能够成为比较容易制造的连接体。

而且，本发明的连接体也能够应用在连接有4层以上金属构件的构造的连接体中。在此情况下，如果着眼于4层以上层当中的满足本发明条件的3层，则相当于是本发明的连接体。

第3金属材料优选由难以因用于提高第1金属构件与第2金属构件的硬度的热处理而硬度升高的金属材料构成。在此情况下，即使在实施用于提高连接体整体硬度的热处理而使硬度升高的情况下，在存在第3金属构件的部分，也能够使硬度不那么升高（即，纵弹性系数不会过高），其结果，能够使第3金属构件作为缓冲材料而充分发挥作用。

（11）在本发明的连接体中，优选还具备第4金属构件，由硬度高于所述第3金属材料的第4金属材料构成，具有所述第4金属构件至少覆盖所述第3金属构件的一部分的构造，在所述第4金属构件与所述第3金属构件的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第3金属构件的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化的第3硬度过渡区域，在所述第4金属构件与所述第1硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第1硬度过渡区域的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第1硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化的第4硬度过渡区域，在所述第4金属构件与所述第2硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第2硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化的第5硬度过渡区域。

通过采用这样的结构，由于在第4金属构件与第3金属构件的边界面附近存在第3硬度过渡区域，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第4金属构件与第3金属构件之间产生的应力在第3硬度过渡区域中分散。

另外，根据上述（11）的结构，由于存在如上所述的第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域中分散。

而且，在第1金属构件与第4金属构件由不同的金属材料构成的情况下，优选在沿着从第4金属构件朝向第1金属构件的方向上形成硬度在第4金属构件到第1金属构件的跨度上逐渐发生变化的第6硬度过渡区域。另外，在第2金属构件与第4金属构件由不同的金属材料构成的情况下，优选在沿着从第4金属构件朝向第2金属构件的方向上形成硬度在第4金属构件到第2金属构件的跨度上逐渐发生变化的第7硬度过渡区域。

在第1金属构件与第4金属构件由相同的金属材料构成的情况下，优选以在第1金属构件与第4金属构件之间不留下明确的边界面的方式进行连接。另外，在第2金属构件与第4金属构件由相同的金属材料构成的情况下，优选以在第2金属构件与第4金属构件之间不留下明确的边界面的方式进行连接。

（12）本发明的金属制品为，其为使用上述（10）或（11）所述的连接体来制造的金属制品。

根据本发明的金属制品，由于是使用即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用时也可难以破损的本发明的连接体来制造的，因此即使在产生较大温差的条件下使用时，其也是难以破损的金属制品。

附图说明

图1是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的流程图。

图2是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的图。

图3是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的曲线图。

图4是为了说明实施方式1涉及的连接体10而示出的图。

图5是为了说明在实施方式1涉及的连接体10中的硬度分布而示出的图。

图6是为了说明实施例涉及的连接体10a（未图示整体）而示出的照片。

图7是为了说明实施例涉及的连接体10a而示出的曲线图。

图8是为了说明实施方式2涉及的连接体制造方法而示出的流程图。

图9是为了说明实施方式2涉及的连接体制造方法而示出的图。

图10是为了说明现有的连接体制造方法而示出的流程图。

图11是为了说明现有的连接体制造方法而示出的图。

符号说明

10、30、90-连接体；12、12a、32、92-第1金属构件；13、13a、23-第1硬度过渡区域；14、14a、34、94-第2金属构件；15、15a、35-第2硬度过渡区域；16、16a、36-第3金属构件；20、20a-第4金属构件；21、21a-第3硬度过渡区域；23、23a-第4硬度过渡区域；25、25a-第5硬度过渡区域。

具体实施方式

以下，根据图中所示的实施方式对本发明的连接体制造方法、连接体及金属制品进行说明。

实施方式1

图1是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的流程图。

图2是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的图。图2（a）是为了说明金属构件准备工序S1而示出的图，图2（b）与图2（c）是为了说明连接体形成工序S2而示出的图，图2（d）是为了说明表面切削工序S3而示出的图，图2（e）是为了说明覆盖工序S4而示出的图，图2（f）是为了说明平滑化工序S6而示出的图。而且，图2（a）～图2（f）的各图是表示成为连接体10的部分的局部（参照后述的图4的符号B）的示意图。另外，在图2中，省略了换热流路19的图示。而且，在图2中，省略了热处理工序S5的图示。

图3是为了说明实施方式1涉及的连接体制造方法而示出的曲线图。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示温度。

首先，说明实施方式1涉及的连接体制造方法。

实施方式1涉及的连接体制造方法是用于制造连接体10（参照图4）的方法。

实施方式1涉及的连接体制造方法依次包括金属构件准备工序S1、连接体形成工序S2、表面切削工序S3、覆盖工序S4、热处理工序S5、平滑化工序S6。以下，对各工序进行说明。

1．金属构件准备工序S1

金属构件准备工序S1是准备以下构件的工序：第1金属构件12，由第1金属材料构成；第2金属构件14，由第2金属材料构成；及第3金属构件16，由纵弹性系数与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的任意一个的第3金属材料构成（参照图2（a））。

第1金属材料、第2金属材料与第3金属材料分别由含有Cr的钢铁材料构成。进一步而言，第1金属材料与第2金属材料由工具钢构成，第3金属材料由不锈钢构成。而且，在实施方式1中，第1金属材料与第2金属材料由相同的金属材料构成。作为工具钢例如可使用热作模具钢即SKD61。作为不锈钢例如可使用奥氏体系不锈钢即SUS316L。SUS316L是难以因用于提高硬度的热处理（例如淬火处理）而硬度升高的金属材料。

在实施方式1中，第1金属材料的热膨胀率与第3金属材料的热膨胀率的差例如在1×10^-6m/K～5×10^-6m/K的范围内，第2金属材料的热膨胀率与第3金属材料的热膨胀率的差例如也在1×10^-6m/K～5×10^-6m/K的范围内。另外，第1金属材料的纵弹性系数与第3金属材料的纵弹性系数的差例如在10GPa～20GPa的范围内，第2金属材料的纵弹性系数与第3金属材料的纵弹性系数的差例如也在10GPa～20GPa的范围内。

第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16各自的连接预定面（第1金属构件12与第3金属构件16相对的部分、第2金属构件14与第3金属构件16相对的部分）上的算术平均粗糙度为例如0.2μm以下。

第3金属构件16的厚度在0.3mm～10.0mm的范围内，进一步而言在0.5mm～5.0mm的范围内，例如为1.0mm。而且，在实施方式1中，各连接预定面是平面，各金属构件具有平板状的形状（像将圆柱切成圆片那样的形状）。

2．连接体形成工序S2

连接体形成工序S2是在使第3金属构件16介于第1金属构件12与第2金属构件14之间的状态下连接第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16而形成连接体的工序（参照图2（b）与图2（c））。

连接体形成工序S2依次包括固相连接工序S2a与硬度过渡区域形成工序S2b。

如图3所示，固相连接工序S2a是如下工序，在使第3金属构件16介于第1金属构件12与第2金属构件14之间的状态下，对第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16施加规定的压力，在第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16不熔化的温度条件下（第1温度T1）固相连接第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16。在实施方式1中，如下实施固相连接工序S2a，在层叠各金属构件并施加规定压力之后，加热至第1温度T1，然后进行慢冷却。

硬度过渡区域形成工序S2b是在形成第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15的温度条件下实施热处理的工序，在第1硬度过渡区域13中，在第1金属构件12与第3金属构件16的连接面附近，在沿着垂直于第1金属构件12与第3金属构件16的连接面的方向上，硬度在第1金属构件12到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化，而且，在第2硬度过渡区域15中，在第2金属构件14与第3金属构件16的连接面附近，在沿着垂直于第2金属构件14与第3金属构件16的连接面的方向上，硬度在第2金属构件14到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化。

在实施方式1中，如下实施硬度过渡区域形成工序S2b，首先，为了释放在固相连接工序S2a之后残留的应力并对金属组织进行均匀化，将连接体一次加热至第4温度T4之后进行急冷，然后进行慢冷却。之后，将连接体加热至第2温度T2之后将连接体慢冷却至第3温度T3。虽然能够根据构成进行固相连接的金属构件的金属材料的种类而适当选择第1温度T1、第2温度T2、第3温度T3与第4温度T4，但是第1温度T1例如在850℃～1150℃的范围内，第4温度T4例如在1000℃～1150℃的范围内，第2温度T2例如在800℃～1150℃的范围内，第3温度T3例如为600℃以下。

第1硬度过渡区域13在沿着垂直于第1金属构件12与第3金属构件16的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，更优选具有100μm以上的厚度，还更优选具有200μm以上的厚度。第2硬度过渡区域15在沿着垂直于第2金属构件14与第3金属构件16的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，更优选具有100μm以上的厚度，还更优选具有200μm以上的厚度。另外，优选第1硬度过渡区域13在沿着垂直于第1金属构件12与第3金属构件16的连接面的方向上具有5mm以下的厚度，优选第2硬度过渡区域15在沿着垂直于第2金属构件14与第3金属构件16的连接面的方向上具有5mm以下的厚度。

在硬度过渡区域形成工序S2b中，在第3金属构件16内的第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15之间，在留下硬度恒定区域（即，在第3金属构件16内的第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15之间的部分）的条件下实施热处理，在硬度恒定区域中，在沿着从第1硬度过渡区域13朝向第2硬度过渡区域15的方向上，硬度处于恒定状态。

硬度恒定区域在沿着从第1硬度过渡区域13朝向第2硬度过渡区域15的方向上具有30μm以上的厚度，更优选具有60μm以上的厚度，还更优选具有100μm以上的厚度。另外，优选硬度恒定区域在沿着从第1硬度过渡区域13朝向第2硬度过渡区域15的方向上具有3mm以下的厚度。

而且，在实施方式1的硬度过渡区域形成工序S2b中，为了释放在固相连接工序S2a之后残留的应力并对金属组织进行均匀化，虽然是将连接体一次加热至第4温度T4之后进行急冷，然后进行慢冷却，但是本发明并不局限于此。在固相连接工序之后残留的应力充分小时，也可以不执行像“将连接体一次加热至第4温度T4之后进行急冷，然后进行慢冷却”这样的工序。

3．表面切削工序S3

表面切削工序S3是以至少包含第3金属构件16露出于连接体表面的部分（以下称露出部分）的一部分的方式切除连接体表面的一部分的切削工序（参照图2（d））。

在实施方式1中，以形成断面形状呈半圆形的槽状凹部的方式执行切削工序。在表面切削工序S3中，表面的切除深度尺寸大于第3金属构件16的厚度尺寸，是第3金属构件16的厚度尺寸的2倍～6倍。

4．覆盖工序S4

覆盖工序S4是如下工序，对于露出部分中的至少一部分，在使第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16露出于连接体表面的部分熔化的状态下，一边使第4金属构件20熔化一边进行覆盖（参照图2（e））。即，也可以将覆盖工序S4称为进行液相连接的工序。

第4金属构件20由硬度高于第3金属材料的第4金属材料构成。第4金属材料由工具钢构成，例如可使用热作模具钢即SKD61。而且，在实施方式1中，第4金属材料、第1金属材料与第2金属材料由相同的金属材料构成。

在覆盖工序S4中，在形成第3硬度过渡区域21、第4硬度过渡区域23、第5硬度过渡区域25的条件下用第4金属构件20进行覆盖，在第3硬度过渡区域21中，在第4金属构件20与第3金属构件16的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第3金属构件16的方向上，硬度在第4金属构件20到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化，在第4硬度过渡区域23中，在第4金属构件20与第1硬度过渡区域13的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第1硬度过渡区域13的方向上，硬度在第4金属构件20到第1硬度过渡区域13的跨度上逐渐发生变化，在第5硬度过渡区域25中，在第4金属构件20与第2硬度过渡区域15的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第2硬度过渡区域15的方向上，硬度在第4金属构件20到第2硬度过渡区域15的跨度上逐渐发生变化。

在实施方式1中，在第1金属构件12与第4金属构件20之间不留下明确的边界面的条件下，用第4金属构件20进行覆盖。另外，在第2金属构件14与第4金属构件20之间不留下明确的边界面的条件下，用第4金属构件20进行覆盖。

在覆盖工序S4中，以用第4金属构件20填充在表面切削工序S3中切除的部分的方式用第4金属构件20进行覆盖。

5．热处理工序S5

热处理工序S5是为了缓解蓄积在连接体中的应力而对连接体实施热处理的工序。作为用于缓解蓄积在连接体中的应力的热处理，可使用包括周知的方法即退火的热处理。而且，作为所制造的连接体整体想得到的高硬度时，也可以在退火后进行淬火等处理。

6．平滑化工序S6

平滑化工序S6是对在覆盖工序S4中用第4金属构件20进行覆盖的部分进行平滑化的工序（参照图2（f））。可通过研磨或切削等各种方法进行平滑化。通过以上的工序，能够制造出连接体10。

下面，说明连接体10。

图4是为了说明实施方式1涉及的连接体10而示出的图。图4（a）是连接体10的立体图，图4（b）是连接体10的俯视图，图4（c）是图4（b）的A-A剖视图。而且，在图4（b）与图4（c）中，用虚线表示从视点位置无法直接观察到的换热流路19。

图5是为了说明在实施方式1涉及的连接体10中的硬度分布而示出的图。在图5中，用深颜色图示硬度高的部分，用浅颜色图示硬度低的部分。而且，图5中的虚线大致表示进行固相连接或进行覆盖的时侯的金属构件彼此的连接面或边界面，并不表示硬度分布。

连接体10是作为成形模具的一部分而使用的金属制品，也可以说连接体10是实施方式1涉及的金属制品。连接体10在内部具有用于使换热介质流动而进行换热的换热流路19。在该换热流路19当中的跨越第1金属构件12与第2金属构件14的部分是如下形成的，预先切除第1金属构件12、第2金属构件14与第3金属构件16，之后进行固相连接。在该换热流路19当中的其他部分（例如，通过金属构件14中的部分）可通过用被广泛使用的穿孔机构（例如钻孔机）进行穿孔来形成。

连接体10具备：第1金属构件12，由第1金属材料构成；第2金属构件14，由第2金属材料构成；及第3金属构件16，位于第1金属构件12与第2金属构件14之间，由纵弹性系数与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的第3金属材料构成，连接体10是具有第1金属构件12、第3金属构件16与第2金属构件14被连接的构造的连接体（分别为，整体图参照图4、详细图参照图5）。

在连接体10中存在第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15，在第1硬度过渡区域13中，在第1金属构件12与第3金属构件16的连接面附近，在沿着垂直于第1金属构件12与第3金属构件16的连接面的方向上，硬度在第1金属构件12到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化，而且，在第2硬度过渡区域15中，在第2金属构件14与第3金属构件16的连接面附近，在沿着垂直于第2金属构件14与第3金属构件16的连接面的方向上，硬度在第2金属构件14到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化（参照图5）。

连接体10还具备由硬度高于第3金属材料的第4金属材料构成的第4金属构件20，具有第4金属构件20至少覆盖第3金属构件16的一部分的构造，存在第3硬度过渡区域21、第4硬度过渡区域23与第5硬度过渡区域25，在第3硬度过渡区域21中，在第4金属构件20与第3金属构件16的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第3金属构件16的方向上，硬度在第4金属构件20到第3金属构件16的跨度上逐渐发生变化，在第4硬度过渡区域23中，在第4金属构件20与第1硬度过渡区域13的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第1硬度过渡区域13的方向上，硬度在第4金属构件20到第1硬度过渡区域13的跨度上逐渐发生变化，在第5硬度过渡区域25中，在第4金属构件20与第2硬度过渡区域15的边界面附近，在沿着从第4金属构件20朝向第2硬度过渡区域15的方向上，硬度在第4金属构件20到第2硬度过渡区域15的跨度上逐渐发生变化。

另外，在连接体10中，以在第1金属构件12与第4金属构件20之间不留下明确的边界面的方式进行连接，另外，以在第2金属构件14与第4金属构件20之间不留下明确的边界面的方式进行连接。

下面，对实施方式1涉及的连接体的制造方法、连接体及金属制品的效果进行记载。

在按照实施方式1涉及的连接体制造方法制造的连接体10中，在第1金属构件12与第2金属构件14之间，由于存在由纵弹性系数与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的任意一个的第3金属材料构成的第3金属构件16，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，第3金属构件作为使第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力分散的缓冲材料而发挥作用。

另外，在按照实施方式1涉及的连接体制造方法制造的连接体10中，在第1金属构件12与第3金属构件16之间以及在第2金属构件14与第3金属构件16之间，由于分别存在上述的第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中分散。

其结果，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在第1金属构件12与第2金属构件14之间产生的热应力可通过上述第1硬度过渡区域13、第3金属构件16与第2硬度过渡区域15的应力分散作用而被有效地分散，因此能够制造出即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在连接体形成工序S2中能够在实施硬度过渡区域形成工序S2b中使存在于金属构件的连接面上的空隙或钝态层消散，因此能够与现有的连接体的制造方法的情况相同地制造出连接力高的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，作为在连接的金属构件当中的至少1个金属构件，通过使用在连接预定面上形成有凹部的金属构件，从而能够与现有的连接体的制造方法的情况相同地比较容易地制造出具有复杂形状的内部空间的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于第3金属材料由难以因用于提高第1金属构件12与第2金属构件14的硬度的热处理而硬度升高的金属材料构成，因此即使在实施用于提高连接体整体硬度的热处理而使硬度升高的情况下，在存在第3金属构件的部分，能够使硬度不那么升高（即，纵弹性系数不会过高），其结果，能够使第3金属构件作为缓冲材料而充分发挥作用。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于第1硬度过渡区域13在沿着垂直于第1金属构件12与第3金属构件16的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，第2硬度过渡区域15在沿着垂直于第2金属构件14与第3金属构件16的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，因此能够充分确保第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域的厚度，在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中，能够充分分散因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在硬度过渡区域形成工序S2b中在留下硬度恒定区域的条件下实施热处理，因此可留下纵弹性系数较低的区域（第3金属构件原状态的区域），能够使第3金属构件充分发挥作为缓冲材料的作用。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于硬度恒定区域在沿着从第1硬度过渡区域13朝向第2硬度过渡区域15的方向上具有30μm以上的厚度，因此可充分留下纵弹性系数较低的区域（第3金属构件原状态的区域），能够使第3金属构件更加充分地发挥作为缓冲材料的作用。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于第3金属构件16的厚度在0.3mm～10.0mm的范围内，因此能够使第3金属构件的厚度成为作为缓冲材料而充分的厚度，而且，能够制造出整体的形态稳定性充分高的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在第4金属构件20与第3金属构件16的边界面附近形成第3硬度过渡区域21的条件下用第4金属构件20进行覆盖，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第4金属构件与第3金属构件之间产生的应力在第3硬度过渡区域中分散。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在覆盖工序S4中在形成第4硬度过渡区域23与第5硬度过渡区域25的条件下用第4金属构件20进行覆盖，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域中分散。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于还包括对在覆盖工序S4中用第4金属构件20进行覆盖的部分进行平滑化的平滑化工序S6，因此能够制造出表面平滑的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于第4金属构件20由硬度高于第3金属材料的第4金属材料构成，因此成为用由硬度高于第3金属材料的第4金属材料构成的第4金属构件来覆盖第3金属构件，从而能够制造出可防止第3金属构件部分的损耗比第1金属构件部分、第2金属构件部分更快的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于包括以至少包含露出部分的一部分的方式切除连接体表面的一部分的表面切削工序S3，因此包含第3金属构件的表面低于周围的面，在覆盖工序中能够容易地用第4金属构件进行覆盖。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，能够切除连接强度有可能低于内部连接面的表面的连接面，能够提高所制造的连接体整体的机械强度。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，由于在覆盖工序S4之后，包括为了缓解蓄积在连接体中的应力而对连接体实施热处理的热处理工序S5，因此能够缓解蓄积在连接体中的应力，提高连接体整体的连接力。

另外，根据实施方式1涉及的连接体制造方法，能够通过热处理来扩大各硬度过渡区域的范围，使在各金属构件之间产生的应力进一步分散。

在实施方式1涉及的连接体10中，在第1金属构件12与第2金属构件14之间，由于存在由纵弹性系数与硬度低于第1金属材料与第2金属材料的任意一个的第3金属材料构成的第3金属构件16，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，第3金属构件作为使第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力分散的缓冲材料而发挥作用。

另外，在实施方式1涉及的连接体10中，在第1金属构件12与第3金属构件16之间以及在第2金属构件14与第3金属构件16之间，由于分别存在上述的第1硬度过渡区域13与第2硬度过渡区域15，因此在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域中分散。

其结果，根据实施方式1涉及的连接体10，由于在第1金属构件12与第2金属构件14之间产生的热应力可通过上述第1硬度过渡区域13、第3金属构件16与第2硬度过渡区域15的作用而被更有效地分散，因此即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时，也能够使其难以破损。

另外，根据实施方式1涉及的连接体10，作为在连接的金属构件当中的至少1个金属构件，通过使用在连接预定面上形成有凹部的金属构件，从而即使具有复杂形状的内部空间，也能够成为比较容易制造的连接体。

另外，根据实施方式1涉及的连接体10，由于第3金属材料由难以因用于提高第1金属构件12与第2金属构件14的硬度的热处理而硬度升高的金属材料构成，因此即使在实施用于提高连接体整体硬度的热处理而使硬度升高的情况下，在存在第3金属构件的部分，也能够使硬度不那么升高（即，纵弹性系数不会过高），其结果，能够使第3金属构件作为缓冲材料而充分发挥作用。

另外，根据实施方式1涉及的连接体10，由于在第4金属构件20与第3金属构件16的边界面附近存在第3硬度过渡区域21，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第4金属构件与第3金属构件之间产生的应力在第3硬度过渡区域中分散。

另外，根据实施方式1涉及的连接体10，由于存在第4硬度过渡区域23与第5硬度过渡区域25，因此能够使因第1金属构件与第2金属构件之间产生的热应力而在第1金属构件与第3金属构件之间产生的应力以及在第2金属构件与第3金属构件之间产生的应力也在第4硬度过渡区域与第5硬度过渡区域中分散。

实施方式1涉及的金属制品由于是使用即使在第1金属构件12与第2金属构件14之间产生在较大温差的条件下使用时也可难以破损的实施方式1涉及的连接体10来制造的，因此即使在产生较大温差的条件下使用时，其也是难以破损的金属制品。

实施例

图6是为了说明实施例涉及的连接体10a（未图示整体）而示出的照片。图6（a）是连接体10a的断面的放大光学照片，图6（b）是连接体10a的断面的电子显微镜照片。而且，在图6中所示的硬度过渡区域（第1硬度过渡区域13a、第2硬度过渡区域15a、第3硬度过渡区域21a、第4硬度过渡区域23a与第5硬度过渡区域25a）是大致的范围，并不一定是正确拍摄实际范围的照片。

图7是为了说明实施例涉及的连接体10a而示出的曲线图。在图7的曲线图中，纵轴表示硬度，横轴表示测定点的数量。而且，硬度测定是在第1金属构件12a-第3金属构件16a-第2金属构件14a之间使对于连接面的角度为60°且通过显微威氏硬度法进行的测定。测定点的间隔为约24μm。而且，在图7中，在硬度应处于恒定状态的部分或硬度应逐渐发生变化的部分中，看上去硬度值大幅度波动，这是因为显微威氏硬度法所产生的测定误差直接体现出来了的缘故。在图7中，用符号12a表示的是仅由第1金属构件12a构成的部分的硬度，用符号13a表示的是第1硬度过渡区域13a的部分的硬度，用符号16a表示的是仅由第3金属构件16a构成的部分（即，硬度恒定区域）的硬度，用符号15a表示的是第2硬度过渡区域15a的部分的硬度，用符号14a表示的是仅由第2金属构件14a构成的部分的硬度。

在实施例中，使用与实施方式1涉及的连接体制造方法相同的方法来制造连接体10a，进行了照片的观察与硬度测定。而且，在实施例中，使用了第1金属构件12a（由SKD61构成）、第2金属构件14a（由SKD61构成）、第3金属构件16a（由SUS316L构成）、第4金属构件20a（由SKD61构成）。而且，虽然第3金属构件16a的原有厚度尺寸为约0.7mm，但是由于通过固相连接工序中的压力与热而第3金属构件16a稍微下塌，因此第3金属构件16a的最终厚度尺寸成为0.6mm左右。

在实施例中，虽然硬度测定是在第1金属构件12a-第3金属构件16a-第2金属构件14a之间进行的，但是可以认为即使在第4金属构件20a-第3金属构件16a之间、第4金属构件20a-第1金属构件12a之间以及第4金属构件20a-第2金属构件14a之间也可以分别观察到类似于图7所示的第1硬度过渡区域13a与第2硬度过渡区域15a中的硬度变化情形的各硬度过渡区域（第3硬度过渡区域、第4硬度过渡区域及第5硬度过渡区域）的硬度变化情形。

根据在实施例中的观察与观测的结果，确认出能够制造本发明涉及的连接体10a。

而且，虽然现在处于在各种条件下进行试验的途中，但是使用本发明涉及的连接体制造方法来制造连接体并用该连接体制造成形模具，经实际进行铝压铸造来测试耐久性后，结果是即使超过10万次注射（shot）也没有发现成形模具的破损。

实施方式2

图8是为了说明实施方式2涉及的连接体制造方法而示出的流程图。

图9是为了说明实施方式2涉及的连接体制造方法而示出的图。图9（a）是为了说明金属构件准备工序S11而示出的图，图9（b）与图9（c）是为了说明连接体形成工序S12而示出的图。而且，图9（a）～图9（c）的各图是表示成为连接体30（未图示整体）的部分的局部的示意图。

实施方式2涉及的连接体制造方法虽然基本上是与实施方式1涉及的连接体制造方法相同的方法，但是在不包括表面切削工序以后的工序这一点上不同于实施方式1涉及的连接体制造方法。即，如图8与图9所示，实施方式2涉及的连接体制造方法依次包括金属构件准备工序S11与连接体形成工序S12。由于金属构件准备工序S11与实施方式1中的金属构件准备工序S1基本相同，连接体形成工序S12与实施方式1中的连接体形成工序S2基本相同，因此省略详细说明。

而且，按照实施方式2涉及的连接体制造方法制造的连接体30不具备第4金属构件，由第3金属构件36构成的部分露出。在使用连接体30的金属制品被用于表面的硬度差不太成为问题的用途（例如使用于内部构造的结构构件）的情况下，即使像实施方式2涉及的连接体30那样的结构也已足够。

实施方式2涉及的连接体制造方法虽然在不包括表面切削工序以后的工序这一点上不同于实施方式1涉及的连接体制造方法，但是与实施方式1涉及的连接体制造方法相同，由于在第1金属构件32与第2金属构件34之间产生的热应力可通过第1硬度过渡区域33、第3金属构件36与第2硬度过渡区域35的应力分散作用而被更加有效地分散，因此能够制造出即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用连接体时也难以破损的连接体。

而且，由于实施方式2涉及的连接体制造方法除了不包括表面切削工序以后的工序这一点以外其他与实施方式1涉及的连接体制造方法相同，因此也就具有了实施方式1涉及的连接体制造方法所具有的效果中的相符合的效果。

实施方式2涉及的连接体30虽然在不具备第4金属构件这一点上不同于实施方式1涉及的连接体10，但是与实施方式1涉及的连接体10相同，由于在第1金属构件32与第2金属构件34之间产生的热应力可通过第1硬度过渡区域33、第3金属构件36与第2硬度过渡区域35的应力分散作用而被更有效地分散，因此即使在第1金属构件与第2金属构件之间产生较大温差的条件下使用时，也能够难以破损。

而且，由于实施方式2涉及的连接体30除了不具备第4金属构件这一点以外具有相同于实施方式1涉及的连接体10的结构，因此也就具有了实施方式1涉及的连接体10所具有的效果中的相符合的效果。

以上，虽然根据上述的实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不局限于上述的实施方式。在不脱离其主旨的范围内可在各种形态中实施，例如也可以进行如下变形。

（1）在上述各实施方式中，作为第1金属构件与第2金属构件，虽然使用了由热作模具钢即SKD61构成的第1金属构件与第2金属构件，但是本发明并不局限于此。作为第1金属构件与第2金属构件，只要适合于所制造的金属制品的用途，则可使用由各种金属材料构成的第1金属构件与第2金属构件，例如SKD61以外的热作模具钢、热作模具钢以外的工具钢、工具钢以外的钢铁、钢铁以外的金属等。而且，实施方式1中的第4金属构件也同样。

（2）在上述各实施方式中，作为第3金属构件，虽然使用了由奥氏体系不锈钢即SUS316L构成的第3金属构件，但是本发明并不局限于此。作为第3金属构件，只要适合于所制造的金属制品的用途，则可使用由各种金属材料构成的第3金属构件，例如SUS316L以外的不锈钢、不锈钢以外的钢铁、钢铁以外的金属等。

（3）在上述各实施方式中，虽然对连接预定面为平面的情况进行了说明，但是本发明并不局限于此。只要连接预定面可相互贴紧，则连接预定面也可以不是平面（例如，曲面形状、阶梯形状等）。

（4）在上述各实施方式中，作为第1金属构件与第2金属构件，虽然使用了由相同金属材料构成的第1金属构件与第2金属构件，但是本发明并不局限于此。作为第1金属构件与第2金属构件，也可以使用由不同金属材料构成的第1金属构件与第2金属构件。

（5）在上述实施方式1中，作为第4金属构件，虽然使用了由相同于第1金属构件与第2金属构件的金属材料构成的第4金属构件，但是本发明并不局限于此。作为第4金属构件，也可以使用由不同于第1金属构件与第2金属构件的金属材料构成的第4金属构件。

（6）在上述实施方式1中，作为第4金属构件，虽然使用了由硬度高于第3金属材料的第4金属构材料成的第4金属构件，但是本发明并不局限于此。作为第4金属构件，也可以使用由硬度相同于第3金属材料或者低于第3金属材料的金属材料构成的第4金属构件。

Claims (12)

1.一种连接体制造方法，其特征为，

依次包括：金属构件准备工序，准备由第1金属材料构成的第1金属构件、由第2金属材料构成的第2金属构件与由第3金属材料构成的第3金属构件，第3金属材料的纵弹性系数与硬度低于所述第1金属材料与所述第2金属材料的任意一个；

及连接体形成工序，在所述第3金属构件介于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间的状态下，连接所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件而形成连接体，

所述连接体形成工序依次包括：

固相连接工序，在所述第3金属构件介于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间的状态下，在所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件不熔化的温度条件下固相连接所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件；

及硬度过渡区域形成工序，在形成第1硬度过渡区域与第2硬度过渡区域的温度条件下实施热处理，在第1硬度过渡区域中，在所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第1金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，而且，在第2硬度过渡区域中，在所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第2金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化。

2.根据权利要求1所述的连接体制造方法，其特征为，

所述第1硬度过渡区域在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上具有50μm以上的厚度，

所述第2硬度过渡区域在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上具有50μm以上的厚度。

3.根据权利要求2所述的连接体制造方法，其特征为，

在所述硬度过渡区域形成工序中，在所述第3金属构件内的所述第1硬度过渡区域与所述第2硬度过渡区域之间，在留下硬度恒定区域的条件下实施热处理，在硬度恒定区域中，在沿着从所述第1硬度过渡区域朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，硬度处于恒定状态。

4.根据权利要求3所述的连接体制造方法，其特征为，

所述硬度恒定区域在沿着从所述第1硬度过渡区域朝向所述第2硬度过渡区域的方向上具有30μm以上的厚度。

5.根据权利要求4所述的连接体制造方法，其特征为，

所述第3金属构件的厚度在0.3mm～10.0mm的范围内。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的连接体制造方法，其特征为，

在所述连接体形成工序之后，

还包括覆盖工序，对于所述第3金属构件露出于所述连接体表面的部分即露出部分中的至少一部分，在使所述第1金属构件、所述第2金属构件与所述第3金属构件露出于所述连接体表面的部分熔化的状态下，一边使第4金属构件熔化一边进行覆盖，

在所述覆盖工序中，

在形成第3硬度过渡区域、第4硬度过渡区域、第5硬度过渡区域的条件下用所述第4金属构件进行覆盖，

在第3硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第3金属构件的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第3金属构件的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，

在第4硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第1硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第1硬度过渡区域的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第1硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化，

在第5硬度过渡区域中，在所述第4金属构件与所述第2硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，硬度在所述第4金属构件到所述第2硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化。

7.根据权利要求6所述的连接体制造方法，其特征为，

所述第4金属构件由硬度高于所述第3金属材料的第4金属材料构成。

8.根据权利要求6或7所述的连接体制造方法，其特征为，

在所述连接体形成工序与所述覆盖工序之间，

还包括表面切削工序，以至少包含所述露出部分的一部分的方式切除所述连接体表面的一部分，

在所述覆盖工序中，以用所述第4金属构件填充在所述表面切削工序中切除的部分的方式用所述第4金属构件进行覆盖。

9.根据权利要求6～8中的任意一项所述的连接体制造方法，其特征为，

在所述覆盖工序之后，还包括热处理工序，为了缓解蓄积在所述连接体中的应力而对所述连接体实施热处理。

10.一种连接体，其具备：

第1金属构件，由第1金属材料构成；

第2金属构件，由第2金属材料构成；

及第3金属构件，位于所述第1金属构件与所述第2金属构件之间，由纵弹性系数与硬度低于所述第1金属材料与所述第2金属材料的第3金属材料构成，

具有所述第3金属构件被固相连接在所述第1金属构件与所述第2金属构件上的构造，其特征为，

在所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，存在如下第1硬度过渡区域，在沿着垂直于所述第1金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第1金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化，而且，在所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面附近，存在如下第2硬度过渡区域，在沿着垂直于所述第2金属构件与所述第3金属构件的连接面的方向上，硬度在所述第2金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化。

11.根据权利要求10所述的连接体，其特征为，

还具备第4金属构件，由硬度高于所述第3金属材料的第4金属材料构成，具有所述第4金属构件至少覆盖所述第3金属构件的一部分的构造，

在所述第4金属构件与所述第3金属构件的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第3金属构件的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第3金属构件的跨度上逐渐发生变化的第3硬度过渡区域，

在所述第4金属构件与所述第1硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第1硬度过渡区域的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第1硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化的第4硬度过渡区域，

在所述第4金属构件与所述第2硬度过渡区域的边界面附近，在沿着从所述第4金属构件朝向所述第2硬度过渡区域的方向上，存在硬度在所述第4金属构件到所述第2硬度过渡区域的跨度上逐渐发生变化的第5硬度过渡区域。

12.一种金属制品，其特征为，

使用权利要求10或11所述的连接体来制造。

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