CN117412826A - 金属基复合材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供可以简便地得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料的金属基复合材料的制造方法。一种金属基复合材料的制造方法，在得到将纯金属等基体材料和与该基体材料不同的增强材料复合化而成的金属基复合材料的制造方法中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的模具内填充含有增强材料的材料，在该模具内形成内部具有多孔的增强材料成形体/填充体，将具有所形成的增强材料成形体/填充体的模具通过预热工序预热，将经过预热的加入有增强材料成形体/填充体的模具设置于复合材料铸造用外壳模具内，向加入到前述模具内的增强材料成形体/填充体的多孔浸渗/填充熔融了的基体材料，进行将基体材料和增强材料复合化的铸造工序，在增强材料成形体/填充体的成形工序、预热工序和铸造工序这一系列的工序中兼用相同的模具。
Description
技术领域
本发明涉及金属基复合材料的制造方法，涉及通过在一系列的工序中兼用相同的模具，能够简便地得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料的金属基复合材料的制造技术。更具体而言，涉及使用由陶瓷颗粒等增强材料形成的多孔的增强材料成形体/填充体、将由纯金属或合金形成的基体材料与增强材料复合化时，将增强材料成形体/填充体的成形工序中使用的模具，在加入有经过成形的增强材料成形体/填充体的状态下设置于复合材料铸造用外壳模具内、也用于向前述增强材料成形体/填充体的多孔浸渗/填充熔融基体材料时的金属基复合材料的制造技术。
背景技术
例如铝或铝合金等金属作为基体材料、作为增强材料含有陶瓷颗粒、石墨颗粒、与基体材料不同的金属颗粒等的金属基复合材料，与基体材料相比，具有优异的比强度、比刚度、热特性等的特性优异。因此金属基复合材料被利用于各种产业领域。
作为金属基复合材料的制造方法，例如存在下述那样的第1制造方法。第1制造方法中，预先使用增强材料成形模具(模具A)成形多孔的增强材料成形体，将所得到的增强材料成形体从模具A取出，将该增强材料成形体预热后，设置于另外的铸造用的模具B内，使用熔融了的基体材料(熔液)进行铸造，向上述增强材料成形体的多孔(空隙)浸渗/填充熔液而复合化。
利用上述的第1制造方法时，为了对于所希望的产品、制造成为产品的原料的尺寸精度高的近终形状的金属基复合材料，需要将使用模具A制作的增强材料成形体插入、设置于与增强材料成形体大致相同尺寸/形状的模具B的铸造用的模具的凹部内来进行铸造。但是，越是想要尺寸精度高的近终形状则越难以将增强材料成形体插入/嵌合设置于铸造用的模具的凹部内，在插入工序的阶段存在产生增强材料成形体的破损/缺损这种问题。对于此，为了容易地进行插入/嵌合设置而考虑在两者的嵌合面设置间隙(clearance)。但是，若设置间隙则所制造的金属基复合材料并非高精度的近终形状。
另外，利用上述的第1制造方法时，铸造时为了使熔液(基体材料)对增强材料成形体的内部的浸渗渗透良好，需要将增强材料成形体和铸造用的模具预热而提高温度。但是，通常增强材料中使用的陶瓷、石墨等的热膨胀系数小、另一方面的铸造用的模具的热膨胀系数大，因此需要考虑到上述预热所导致的热膨胀量的差异，因此进一步难以进行增强材料成形体对铸造用的模具的插入/嵌合设置。因此，利用上述的第1制造方法时，不能铸造尺寸精度高的近终形状的金属基复合材料。由于这种理由，利用上述第1制造方法制造与最终产品形状大致相同的尺寸精度高的近终形状的金属基复合材料的情况下，需要由稍大的粗糙形状的金属基复合材料进行切削加工、而形成最终形状。但是，这种切削加工由于金属基复合材料硬，而存在难以加工、加工需要时间、成本非常高这种问题。
对于上述问题，存在下述的第2金属基复合材料的制造方法。第2制造方法中，将增强材料的颗粒、短纤维分散于基体材料，预先制作分散有增强材料的增强材料分散基体复合材料，将所得到的增强材料分散基体复合材料熔解，将其利用压铸等铸造法填充到模具的凹部形成精密的近终形状的铸造用的模具，从而制造金属基复合材料。
例如专利文献1中记载的技术涉及利用预先制作的分散有增强材料的基体材料(增强材料分散基体复合材料)的上述的第2制造方法。而根据该技术能够制造接近于最终形状的近终形状的金属基复合材料。利用第2制造方法时，利用预先制作的分散有增强材料的增强材料分散基体复合材料、将熔融状态的增强材料分散基体复合材料填充到尺寸精度高的近终形状的模具的凹部，因此认为能够进行与模具同等的近终成形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-174222号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，根据本发明人等的研究，熔融状态的增强材料分散基体复合材料存在若增强材料的增强材料体积率(Vf％)不低则流动性差这种问题，使用增强材料的Vf％高的增强材料分散基体复合材料的情况下，产生不能准确填充到模具的凹部内、由于流动性不良所导致的未填充不良、薄壁部不能形成近终形状等问题。因此，利用第2制造方法时，存在不能制造增强材料的Vf％高的金属基复合材料这种问题。
上述事情由专利文献1的实施例的记载可知。即，对于实施例1中利用的氧化铝颗粒分散铝基复合材料而言，增强材料体积率(Vf％)为20％，对于实施例2中利用的氧化铝颗粒分散铝基复合材料而言，增强材料体积率(Vf％)为12％，利用这些材料时，均仅得到增强材料体积率(Vf％)低的金属基复合材料。即，上述技术并非制造增强材料的Vf％高的金属基复合材料的技术。
因此，本发明的目的在于，提供可以简便地得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料的金属基复合材料的制造方法。本发明的目的在于，合适地提供可以简便地得到增强材料体积率(Vf％)超过40％的近终形状的金属基复合材料的简便的制造技术。
用于解决问题的方案
上述目的通过以下的本发明的金属基复合材料的制造方法达成。
[1]一种金属基复合材料的制造方法，其特征在于，其用于将为铝或铝合金等纯金属或合金的基体材料和与该基体材料不同的包含选自由陶瓷颗粒、石墨颗粒及金属颗粒组成的组中的至少任意一种材料的增强材料复合化，得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料，
在使用前述增强材料制作内部具有多孔的近终形状的增强材料成形体或增强材料填充体的增强材料成形体/填充体的成形工序中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的模具内填充含有前述增强材料的材料，在该模具内形成增强材料成形体/填充体，将具有所形成的增强材料成形体/填充体的模具通过预热工序预热，将经过预热的加入有增强材料成形体/填充体的状态的模具设置于复合材料铸造用外壳模具内，向加入到前述模具内的增强材料成形体/填充体的前述多孔浸渗/填充熔融了的基体材料，进行将前述基体材料和前述增强材料复合化的铸造工序，在前述增强材料成形体/填充体的成形工序、前述预热工序和前述铸造工序这一系列的工序中兼用相同的模具。
作为上述本发明的金属基复合材料的制造方法的优选方式，可列举出下述方式。
[2]根据上述[1]所述的金属基复合材料的制造方法，其中，前述增强材料体积率(Vf％)超过40％。
[3]根据[1]或[2]所述的金属基复合材料的制造方法，其中，在前述增强材料成形体/填充体的成形工序中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的前述模具内填充至少含有前述增强材料的材料，兼用填充有该材料的状态的前述模具，将被填充到该兼用的模具内的材料加压成形、或将该兼用的模具放入到加热炉进行被填充到该模具内的材料的焙烧成形，从而得到增强材料成形体。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的金属基复合材料的制造方法，其中，在前述铸造工序中，使用加压压头加压到铸造压力80MPa～120MPa进行铸造。
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的金属基复合材料的制造方法，其中，前述增强材料为选自由硼酸铝颗粒、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、SiC颗粒、石墨颗粒、Si颗粒和Al3Ni颗粒组成的组中的至少任意一种。
发明的效果
根据本发明，可以简便地得到尺寸精度高的近终形状、并且增强材料的Vf％高的金属基复合材料的金属基复合材料的制造方法得到实现。根据本发明的优选方式，利用简便的制造方法，就能够提供尺寸精度高的近终形状、并且增强材料体积率(Vf％)高、超过40％的金属基复合材料。根据本发明，提供由于将成形增强材料成形体/填充体时使用的凹部为近终形状的模具以加入有增强材料成形体/填充体的状态设置于复合材料铸造用外壳模具内，因此连续使用(兼用)相同的模具进行从增强材料成形体/填充体的制作起直至使用基体材料的熔液进行铸造而将增强材料和基体材料复合化为止这一系列的全部工序的以往没有的新型制造方法。本发明的制造方法在将增强材料成形体/填充体成形后，无需从模具取出增强材料成形体/填充体，因此无需慎重地进行的作业，具有作业上的优点。另外，根据本发明的制造方法，得到下述的显著效果。利用现有技术时，如图3所示那样，在从模具取出所制作的增强材料成形体/填充体的作业时，将所取出的增强材料成形体/填充体设置于铸造用的模具内的作业时，有可能产生所制作的增强材料成形体/填充体的破损、缺损，与此相对地，利用本发明的技术时，无需上述作业自身，因此不会产生破损、缺损。因此，根据本发明的技术，可以经济地得到成品率良好、尺寸精度高的近终形状的金属基复合材料，因此本发明的金属基复合材料的制造方法在工业上极其有用。
附图说明
图1A为用于说明本发明的金属基复合材料的制造方法的、在增强材料成形体/填充体的成形工序中使用的凹部形成为近终形状的、在此后的工序中兼用的最初的状态的模具1的示意图。
图1B为用于说明在图1A所示的模具1的凹部填充有增强材料的状态的增强材料填充完成兼用模具3的示意图。
图1C为用于说明将图1B所示的增强材料填充完成兼用模具3放入到加热炉10的状态的示意图。
图1D为用于说明将从图1C的加热炉10取出的经过预热的增强材料填充完成兼用模具3放入到复合材料铸造用外壳模具20和20’的状态的示意图。
图2A为用于说明将本发明的金属基复合材料的制造方法的、在图1D所示的模具的凹部加入有增强材料成形体/填充体的状态的近终形状的兼用的模具设置于复合材料铸造用外壳模具20和20’内后，浇注基体材料4的熔液的状态的示意图。
图2B为用于说明图2A所示的基体材料4的熔液浇注后、降低加压压头30开始加压的状态的示意图。
图2C为用于说明使用图2B所示的加压压头30升高铸造压力、使增强材料成形体/填充体和基体材料复合化的铸造工序的示意图。
图3A为用于说明以往的金属基复合材料的制造方法中的问题之一的示意图，为表示需要将使用其他的模具制作并取出的由增强材料2形成的成形体插入到该成形体和空间(凹部)为近终形状的模具20”的示意图。
图3B为用于说明为了使用经过熔融的基体材料进行铸造工序而将从模具取出的由增强材料2形成的成形体插入、容纳于该成形体和内部的空间(凹部)为近终形状的模具20”的状态的示意图。
具体实施方式
以下列举出优选实施方式对本发明进行说明，但是本发明不被这些实施方式限定。本发明的金属基复合材料的制造方法的特征在于以下述方式构成：将在制作增强材料成形体时使用的、所制造的金属基复合材料和空间(凹部)为近终形状的模具在加入有利用该模具形成的增强材料成形体/填充体的状态下，在直至利用基体材料的熔液进行复合化的铸造时为止的一系列的工序中使用，在各工序中兼用凹部为近终形状的相同的模具。通过如此构成，无需如以往的制造方法那样、将增强材料成形体从成形用的模具取出、或将所取出的增强材料成形体插入、设置于凹部为近终形状的铸造用的模具(参照图3A和图3B)，因此这些作业时产生的增强材料成形体的破损/缺损的问题得到消除。
即，本发明的金属基复合材料的制造方法为用于将为铝或铝合金等纯金属或合金的基体材料和与该基体材料不同的包含选自由陶瓷颗粒、石墨颗粒及金属颗粒组成的组中的至少任意一种材料的增强材料复合化，简便地得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料的制造方法。其步骤如下，首先在使用前述增强材料制作内部具有多孔的近终形状的增强材料成形体或增强材料填充体的增强材料成形体/填充体的成形工序中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的模具内填充含有前述增强材料的材料，在该模具内形成增强材料成形体/填充体。接着，将内部具有所形成的增强材料成形体/填充体的模具通过预热工序预热。进而将经过预热的加入有增强材料成形体/填充体的状态的模具设置于复合材料铸造用外壳模具内，向加入到前述模具内的增强材料成形体/填充体的前述多孔浸渗/填充熔融了的基体材料，进行将前述基体材料和前述增强材料复合化的铸造工序。如此，本发明的制造方法的特征在于，兼用内部形成近终形状的空间(凹部)的相同的模具来进行上述的增强材料成形体/填充体的成形工序、预热工序和铸造工序这一系列的工序。本发明中，也将该本发明的制造方法的一系列的工序中兼用的、凹部为近终形状的模具称为“增强材料成形和铸造中兼用的模具”、或仅称为“兼用的模具”或“兼用模具”。
以下参照图1和图2对本发明的金属基复合材料的制造方法进行说明。图1和图2中的1或3为本发明的特征的增强材料成形体/填充体的成形工序、预热工序和铸造工序这一系列的工序中兼用的模具。如图1A示意性地所示那样，兼用的模具1的空间(凹部)具有被形成为与使用复合材料制造的产品大致相同的所希望的形状的近终形状。图1和图2中的2表示至少含有选自陶瓷颗粒、石墨颗粒及金属颗粒的增强材料的、用于形成增强材料成形体/填充体的材料。另外，图1B～图1D和图2A～图2C中所示的3表示在兼用的模具1的凹部加入有(填充有)含有增强材料的材料2的状态。本发明中，将该填充等有增强材料的状态的模具称为“增强材料填充完成兼用模具3”。
图1C中的10表示加热炉。本发明中，将加入(填充)于兼用的模具1内的含有增强材料的材料2根据需要焙烧成形的情况、将成型工序中得到的增强材料成形体/填充体预热的情况下，如图1C所示那样，将增强材料填充完成兼用模具3配置于加热炉10内、进行焙烧、预热。本发明的制造方法中，在得到增强材料填充体的情况，或将增强材料加压成型、焙烧成形而得到增强材料成形体的情况，进而如图1D和图2所示那样进行将所形成的增强材料成形体/填充体与基体材料复合化的铸造工序的情况这一系列的工序中兼用模具1。铸造工序中，如图1D所示那样，将增强材料填充完成兼用模具3设置于复合材料铸造用外壳模具20和20’内、接着如图2A～图2C所示那样在该状态下进行铸造。如此，本发明的制造方法的特征在于，兼用内部形成近终形状的空间(凹部)的相同的模具来进行一系列的所有制造工序。图1D和图2A～图2C的各示意图所示的复合材料铸造用外壳模具通过将成为侧壁的外廓模具20、和形成模具的底面的铸造用下模具20’组合来构成。而在铸造时在复合材料铸造用外壳模具的凹部设置增强材料填充完成兼用模具3、例如如图2A～图2C所示那样进行铸造、将增强材料和基体材料复合化。
如图1A～图1D所示那样，本发明的金属基复合材料的制造方法中，首先向一系列的工序中兼用的模具1的凹部加入含有增强材料的材料2、成形高的增强材料体积率(Vf％)、例如超过40％的增强材料体积率(Vf％)的增强材料成形体/填充体。作为构成本发明的增强材料成形体/填充体的成形工序，可以适用以往公知的各种方法。具体而言，可列举出下述那样的方法。可列举出例如向兼用的模具1的凹部加入陶瓷颗粒等增强材料并连同模具一起利用振动机振动，以形成所希望的高的Vf％的方式填充增强材料2而得到增强材料填充体的方法；向模具1的凹部填充增强材料后、利用以往公知的方法加压成型而得到增强材料成形体的方法。另外，也可以利用下述方法：利用以往公知的方法向陶瓷颗粒等增强材料加入树脂粘结剂的合成原料等、制备以所得到的增强材料成形体形成所希望的高的Vf％和高强度的方式设计的浆料，将所得到的浆料填充到模具1的凹部、并使树脂粘结剂的合成原料进行反应/固化，从而在凹部内形成增强材料成形体。
另外，向陶瓷颗粒等增强材料加入无机粘结剂、制备以所得到的增强材料成形体形成所希望的高的Vf％和高强度的方式设计的浆料，使用所得到的浆料得到增强材料成形体也为优选实施方式。具体而言，也可以适用下述方法：将上述制备的含有无机粘结剂的浆料填充到模具1的凹部后，连同填充的模具一起放入到加热炉10进行焙烧成形，由此使无机粘结剂反应/固化、将增强材料粘合而得到增强材料成形体。此时，用于焙烧成形的加热炉、和用于将焙烧成形而得到的增强材料成形体预热的加热炉可以使用相同或不同的加热炉。总之，本发明的制造方法的特征在于，放入到加热炉的是在兼用的模具1填充有增强材料的状态的“增强材料填充完成兼用模具3”，连同兼用的模具一起放入到加热炉10。
本发明的制造方法中，如上所述那样得到增强材料填充完成兼用模具3后，将增强材料填充完成兼用模具3设置于复合材料铸造用外壳模具20和20’内，使用经过熔融的基体材料进行铸造，实现制造尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料。将预热工序后的增强材料填充完成兼用模具3设置于复合材料铸造用外壳模具20内时，为了避免热冲击，优选将外壳模具20和20’预热。另外，为了向形成于模具内的增强材料成形体/填充体的多孔以良好的状态浸渗/填充基体材料的熔液，优选如图2A～图2C所示那样，使用加压压头30，使该加压压头下降，例如加压到铸造压力80MPa～120MPa左右进行铸造。
本发明的制造方法中使用的增强材料没有特别限定，以往金属基复合材料中使用的增强材料均可以使用。可列举出例如使用选自由陶瓷颗粒、石墨颗粒及金属颗粒组成的组中的至少任意一种细颗粒。更具体而言，可列举出硼酸铝、碳化硅、氧化铝等陶瓷细颗粒、鳞片状石墨的细颗粒、Si颗粒或Al3Ni颗粒等金属颗粒。另外，基体材料也没有特别限定，可以根据需要适当使用以往公知的材料。具体而言，作为基体材料，可列举出铝或铝合金、镁或镁合金、铜或铜合金等纯金属或合金等。例如本发明的制造方法中，通过作为基体材料使用铝或铝合金，提供能够简便地提供轻量且赋予了功能性的构件产品的近终形状的金属基复合材料。
实施例
以下列举出实施例对本发明进行说明，但是本发明不被以下的实施例限定。
[实施例1]
本例中，作为增强材料，使用平均粒径44μm的硼酸铝颗粒1.0kg。接着将增强材料的硼酸铝颗粒填充到增强材料成形和铸造中兼用的模具内，将该兼用模具设置于振动机之上施加20分钟振动，以硼酸铝颗粒的填充率超过40％的方式填充到模具内，上述使用的增强材料成形和铸造中兼用的模具使用在内部具有与所希望的由金属基复合材料形成的产品大致相同、近终形状的空间(凹部)的模具。
将如上所述内部具有填充硼酸铝颗粒而得到的增强材料成形体的增强材料成形和铸造中兼用的模具直接放入到加热炉，在氮气气氛下预热到700℃。接着连同内部具有增强材料成形体的经过预热的兼用模具一起，设置于预热到了200℃的复合材料铸造用外壳模具内。
然后，快速地将在800℃下熔解的Al合金熔液(AC4C)浇注到复合材料铸造用外壳模具内，使加压压头下降而升高至铸造压力100MPa，保持该压力10分钟，将近终形状的金属基复合材料成形。确认了所得到的金属基复合材料为与所希望的产品的形状大致接近、没有破损、裂纹的良好的近终形状的金属基复合材料。
[实施例2]
本例中，作为增强材料，使用平均粒径20μm的SiC颗粒2.0kg。使用与实施例1中使用的相同的、内部具有与所希望的由金属基复合材料形成的产品大致相同、近终形状的空间(凹部)的增强材料成形和铸造中兼用的模具，向该兼用模具内填充增强材料的SiC颗粒并连同兼用模具一起设置于小型加压机，在10MPa下加压成型而得到SiC颗粒的填充率为50％的增强材料成形体。
接着将容纳于兼用模具的内部的增强材料成形体在氮气气氛下预热到800℃，然后将经过预热的增强材料成形体连同兼用模具一起设置于预热到了250℃的复合材料铸造用外壳模具内。接着，设置后快速地将在800℃下熔解的Al合金熔液(ADC12)浇注到复合材料铸造用外壳模具内，使加压压头下降而将铸造压力升高至80MPa，保持该压力15分钟进行复合化，将近终形状的金属基复合材料成形。确认了所得到的金属基复合材料为与所希望的产品的形状大致接近、没有破损、裂纹的良好的近终形状的金属基复合材料。
[实施例3]
本例中，作为增强材料，使用平均粒径44μm的硼酸铝颗粒1.0kg。接着向增强材料的硼酸铝颗粒加入按总量计形成500g的量的作为粘结剂的原料的树脂单体和交联剂、分散剂，进而加入水5kg制作这些原料分散而成的浆料。向所得到的浆料添加聚合引发剂后，填充到增强材料成形和铸造中兼用的模具内，常温下放置使树脂单体和交联剂聚合形成树脂粘结剂，制作硼酸铝颗粒的填充率为60％的增强材料成形体。
接着将容纳于兼用模具的内部的增强材料成形体在氮气气氛下加热到700℃，去除树脂粘结剂后，将经过加热的增强材料成形体连同兼用模具一起设置于预热到了200℃的复合材料铸造用外壳模具内。接着，设置后快速地将在750℃下熔解的Al合金熔液(AC4C)浇注到复合材料铸造用外壳模具内，使加压压头下降而将铸造压力升高至100MPa，保持该压力10分钟进行复合化，将近终形状的金属基复合材料成形。确认了所得到的金属基复合材料为与所希望的产品的形状大致接近、没有破损、裂纹的良好的近终形状的金属基复合材料。
[实施例4]
本例中，作为增强材料，使用平均粒径50μm的磷片状石墨颗粒1.0kg。接着将增强材料的鳞片状石墨颗粒填充到增强材料成形和铸造中兼用的模具内，并连同该兼用模具一起设置于小型加压机，将兼用模具内的填充物在20MPa下加压成型，制作鳞片状石墨颗粒的填充率为55％的增强材料成形体。
然后将容纳于增强材料成形和铸造中兼用的模具的状态的增强材料成形体在氮气气氛下预热到700℃，将经过预热的增强材料成形体连同兼用模具一起设置于预热到了200℃的复合材料铸造用外壳模具内。接着，设置后快速地将在800℃下熔解的Al合金熔液(AC8A)浇注到复合材料铸造用外壳模具内，使加压压头下降而将铸造压力升高至100MPa，保持该压力10分钟进行复合化，将近终形状的金属基复合材料成形。确认了所得到的金属基复合材料为与所希望的产品的形状大致接近、没有破损、裂纹的良好的近终形状的金属基复合材料。
附图标记说明
1：增强材料成形和铸造中兼用的模具
2：增强材料
3：增强材料填充完成兼用模具
4：基体材料
10：加热炉
20、20’、20”：复合材料铸造用外壳模具
30：加压压头
Claims (5)
1.一种金属基复合材料的制造方法，其特征在于，其用于将为铝或铝合金等纯金属或合金的基体材料和与该基体材料不同的包含选自由陶瓷颗粒、石墨颗粒及金属颗粒组成的组中的至少任意一种材料的增强材料复合化，得到尺寸精度高的近终形状、并且具有高的增强材料体积率(Vf％)的金属基复合材料，
在使用所述增强材料制作内部具有多孔的近终形状的增强材料成形体或增强材料填充体的增强材料成形体/填充体的成形工序中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的模具内填充含有所述增强材料的材料，在该模具内形成增强材料成形体/填充体，将具有所形成的增强材料成形体/填充体的模具通过预热工序预热，将经过预热的加入有增强材料成形体/填充体的状态的模具设置于复合材料铸造用外壳模具内，向加入到所述模具内的增强材料成形体/填充体的所述多孔浸渗/填充熔融了的基体材料，进行将所述基体材料和所述增强材料复合化的铸造工序，在所述增强材料成形体/填充体的成形工序、所述预热工序和所述铸造工序这一系列的工序中兼用相同的模具。
2.根据权利要求1所述的金属基复合材料的制造方法，其中，所述增强材料体积率(Vf％)超过40％。
3.根据权利要求1或2所述的金属基复合材料的制造方法，其中，在所述增强材料成形体/填充体的成形工序中，向内部形成近终形状的空间(凹部)的所述模具内填充至少含有所述增强材料的材料，兼用填充有该材料的状态的所述模具，将被填充到该兼用的模具内的材料加压成形、或将该兼用的模具放入到加热炉进行被填充到该模具内的材料的焙烧成形，从而得到增强材料成形体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属基复合材料的制造方法，其中，在所述铸造工序中，使用加压压头加压到铸造压力80MPa～120MPa进行铸造。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的金属基复合材料的制造方法，其中，所述增强材料为选自由硼酸铝颗粒、碳化硅颗粒、氧化铝颗粒、SiC颗粒、石墨颗粒、Si颗粒和Al3Ni颗粒组成的组中的至少任意一种。
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