KR20050052519A

KR20050052519A - 금속 가공 방법 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체와그 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체

Info

Publication number: KR20050052519A
Application number: KR1020057005537A
Authority: KR
Inventors: 젠지 호리타; 가쓰아키 나카무라; 고지 네이시; 미치히코 나카가키; 겐지 가네코
Original assignee: 젠지 호리타; 고지 네이시; 겐지 가네코; 가쓰아키 나카무라; 미치히코 나카가키
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-06-02
Also published as: ATE439197T1; TW200420366A; US7559221B2; US7637136B2; EP1570924B1; US20080110226A1; DE60328822D1; CN100566871C; US7574888B2; WO2004028718A1; KR101014639B1; EP1570924A4; ES2332217T3; AU2003299073A1; TWI301778B; CN1684778A; EP1570924A1; US20080110227A1; US20060260378A1

Abstract

금속체의 금속 조직을 미세화함으로써 고강도화 또는 고연성화, 또는 균질화를 가능하게 한 금속 가공 방법, 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체, 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체를 제공하는 것이다. 이 금속 가공 방법에서는 금속체 또는 금속 함유 세라믹체(이하, 단지 「금속체」라고 부른다)의 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체에 저변형 저항 영역을 형성하고, 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속체의 금속 조직을 미세화하고 있는 것이다. 특히, 금속체는 일 방향으로 연신시킨 형상으로 하여, 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 형성하고 있는 것이다. 또한, 금속체를 횡단한 저변형 저항 영역을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시켜 저변형 저항 영역을 전단 변형시키고 있는 것이다. 그리고, 저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향을 따라 이동 가능하게 하고 있는 것이다.

Description

금속 가공 방법 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체와 그 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체 {METHOD OF WORKING METAL, METAL BODY OBTAINED BY THE METHOD AND METAL-CONTAINING CERAMIC BODY OBTAINED BY THE METHOD}

본 발명은 금속 조직을 가지는 물체의 금속 조직을 미세화 함으로써 고강도화 또는 고연성화 또는 균질화를 꾀하는 금속 가공 방법 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체와 그 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체에 관한 것이다.

종래, 금속체 또는 금속 함유 세라믹체 등의 금속 조직을 가지고 있는 재료는 ECAP(Equal-Channel Angular Pressing)법에 의해 금속 조직을 미세화 함으로써, 그 재료의 강도 향상 또는 연성 향상이 가능한 것으로 알려져 있다.

ECAP법에서는 도 19에서와 같이 다이(100)의 중도부에서 소정의 각도로 굴곡시킨 관통로(200)를 형성해 두고, 이 관통로(200)에 소정의 금속체(300)를 가압하면서 관통시킴으로써 금속체(300)를 관통로(200)에 따라 굴곡시켜, 굴곡에 따라 금속체(300)에 전단응력을 발생시키고 이 전단응력에 의해 금속 조직을 미세화하고 있는 것이다. 도 19에서, 참조부호 400은 금속체를 가압하는 플런저다.

이와 같은 ECAP법에서는 관통로(200)에 따라 금속체(300)를 굴곡시키기 용이하게 하기 위해서 다이(100)를 소정 온도로 가열함으로써 금속체(300) 전체를 가열해 변형 저항을 저하시키고 있지만, 금속체(300)의 변형 저항을 크게 저하시킨 경우에는 플런저(400)에 의해 가압할 때에 금속체(300)에 좌굴(座屈) 등의 불필요한 변형을 발생시킬 우려가 있기 때문에 금속체(300)의 가열은 최소한으로 억제할 필요가 있었다.

이와 같이 금속체(300)의 가열을 억제하면 금속체(300)는 플런저(400)에 의해 비교적 큰 힘으로 가압해야 하기 때문에 가공성이 나빠지는 문제가 있어서, 일본 특개2001-321825호의 금속재료의 가공 방법 및 그 장치에서는 금속체에 전단응력이 작용하는 관통로의 전단 변형 영역을 국부적으로 가열하고, 이 가열에 의해 금속체의 전단 변형 부분의 변형 저항을 저감시킴으로써 플런저로 금속체를 가압하는 힘을 작게 하여, 가공성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.

그러나, 전단 변형 영역을 가열했을 경우에는 전단 변형 영역을 통과한 금속체는 소정 온도로 가열된 채로 되어 있으므로, 관통로부터 압출된 금속체는 전체적으로 변형 저항이 저하되어 있고, 금속체를 연속해서 관통로에 관통시켜 전단응력을 반복해 작용시키기 위해서는 금속체가 소정 온도 이하가 되어 변형 저항이 커질 때까지 냉각하기 위한 냉각 시간이 필요했다.

그 때문에, 금속체에 대해 냉각 시간보다 짧은 시간에 연속적으로 ECAP법에 의한 처리를 실시할 수 없어, 생산성이 매우 낮다고 하는 문제가 있었다.

게다가 ECAP법에서는 금속체를 굴곡된 관통로에 관통시키지 않으면 안되기 때문에 금속체 일부분의 금속 조직만을 미세화 하는 것과 같은 부분 처리가 곤란하다는 문제도 있었다.

또한 금속체 일부분의 금속 조직만을 미세화 하는 방법으로서는 일본 특개평11-51103호 공보와 같이 회전자의 단부 축선 상에 설치한 프로브를 금속체의 소정의 위치에 접촉시켜 가압하고, 회전자를 회전시킴으로써 금속체의 프로브와의 접합 부분을 마찰 교반하는 것에 의해 행하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이와 같이 프로브와의 마찰을 이용한 방법은 처리의 고속화가 매우 곤란하기 때문에 ECAP법의 경우와 같이 양산성이 부족하다는 문제가 있었다.

한편, 금속 조직이 미세화된 금속체를 대량으로 제조하는 방법으로는 일본 특개평11-323481호 공보와 같이 소정 조성의 저탄소강 또는 저탄소 합금강에 있어서 소정의 고온 상태로부터 냉각하는 과정에 있어 단면적 감소율을 60% 이상으로 하는 가공을 행하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이 방법의 적용 가능한 금속체는 특수 조성의 저탄소강 또는 저탄소 합금강이며 그 이외 조성의 금속체에는 이 방법을 적용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

이상과 같이 금속 조직을 미세화 함으로써 고강도화 또는 고연성화 등을 도모한 금속체의 형성에는 일장일단이 있어 현재는 제조비용이 문제되지 않는 고급 자동차나 전투기 등의 특수용도에 있어서 이러한 금속이 이용되었다.

이러한 상황에 있어서 요즈음에는 특히 자동차 업계에 있어 연비의 향상 또는 주행 성능의 향상을 목적으로 차체 등의 경량화가 요구되고 있어서 고급 자동차뿐만 아니라 일반 차량에서도 금속 조직을 미세화 함으로써 고강도화를 도모한 금속체를 이용하여 경량화 하는 것에 대한 요구가 커서, 저가격의 고강도화 또는 고연성화 된 금속체에 대한 큰 잠재적 수요가 존재하고 있었다.

본 발명자 등은 이러한 현상에 비추어 금속 조직을 미세화 함으로써 고강도화 또는 고연성화를 도모한 각종 금속체 또는 금속 함유 세라믹체를 연속적으로 형성 가능하게 하여 양산성을 향상시키고 저비용화를 도모한 금속체 또는 금속 함유 세라믹체를 제공하기 위하여 연구개발을 실시해 본 발명을 이루기에 이른 것이다.

도 1은 금속체의 단면 개략도이다.

도 2는 금속체의 단면 개략도이다.

도 3은 금속체의 단면 개략도이다.

도 4는 금속체의 단면 개략도이다.

도 5는 저저항 영역에 가하는 전단 변형의 설명도이다.

도 6은 저저항 영역에 가하는 전단 변형의 설명도이다.

도 7은 저저항 영역에 가하는 전단 변형의 설명도이다.

도 8은 저저항 영역에 가하는 전단 변형의 설명도이다.

도 9는 SVSP 장치의 개략 설명도이다.

도 10은 STSP 장치의 일례의 개략 설명도이다.

도 11은 STSP 장치에 의한 처리 전의 금속 조직의 전자현미경 사진이다.

도 12는 STSP 장치에 의한 처리 후의 금속 조직의 전자현미경 사진이다.

도 13은 S45C에 대해 금속 조직을 미세화 했을 경우의 물성 변화를 나타내는 그래프이다.

도 14는 A1506에 대해 금속 조직을 미세화 했을 경우의 물성 변화를 나타내는 그래프이다.

도 15는 금속체의 단면 개략도이다.

도 16은 STSP 장치의 변형예의 개략 설명도이다.

도 17은 보디 프레임 소켓의 설명도이다.

도 18은 보디 프레임 소켓의 설명도이다.

도 19는 ECAP법을 설명하기 위한 참고도이다.

청구항 1 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체에 변형 저항을 국부적으로 저하시킨 저변형 저항 영역을 형성하고, 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속체의 금속 조직을 미세화 하는 것으로 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 2 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역의 전체에서 전단 변형을 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역의 전체에 걸쳐 금속 조직을 대략 균질하게 미세화할 수 있다.

청구항 3 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역의 일부분에서 전단 변형을 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 전단 변형이 변형 저항 영역의 일부분에 집중됨으로써 그 부분에서의 금속 조직을 매우 미세화하고 금속체의 강도 향상 또는 연성 향상을 도모할 수 있다.

청구항 4 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체의 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 형성하고 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속체의 금속 조직을 미세화하는 것으로 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 5 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역의 중앙 영역에서 전단 변형을 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역에서 가장 변형 저항이 작은 저변형 저항 영역의 중앙 영역 부분의 금속 조직을 효율적으로 미세화하여 금속체의 강도 향상 또는 연성 향상을 도모할 수 있다.

청구항 6 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역의 양 단부에서 전단 변형을 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역보다 변형 저항이 높은 비저변형 저항 영역이 전단 변형에 저항하도록 작용하기 때문에 저변형 저항 영역의 양 단부에는 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로 금속 조직을 효율적으로 미세화하여 금속체의 강도 향상 또는 연성 향상을 도모할 수 있다.

청구항 7 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역 일 단부에서 전단 변형을 행하는 것으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역보다 변형 저항이 높은 비저변형 저항 영역이 전단 변형에 저항하도록 작용하기 때문에 저변형 저항 영역의 양 단부에는 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로 금속 조직을 효율적으로 미세화하여 금속체의 강도 향상 또는 연성 향상을 도모할 수 있다.

청구항 8 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향을 따라 이동시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 한 방향으로 연신시킨 금속체의 전체 금속 조직을 매우 용이하게 미세화할 수 있는 동시에 연속적으로 금속 조직의 미세화를 행할 수 있다.

청구항 9 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체의 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 형성하고 이 저변형 저항 영역을 사이에 두는 금속체의 일 방향의 비저변형 저항 영역을 타 방향의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시킴으로써 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속체의 금속 조직을 미세화하는 것으로 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 10 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향의 비저변형 저항 영역에 대한 타 방향의 비저변형 저항 영역의 상대적인 위치 변동을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 가한 진동 운동으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있다.

청구항 11 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향의 비저변형 저항 영역에 대한 타 방향의 비저변형 저항 영역의 상대적인 위치 변동을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 가한 제1 진동 운동과, 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 동시에 제1 방향과도 대략 직교하는 제2 방향으로 가한 제2 진동 운동과의 복합 운동으로 했다. 이것에 의해, 형태 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있는 동시에 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있다.

청구항 12 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향의 비저변형 저항 영역에 대한 타 방향의 비저변형 저항 영역의 상대적인 위치 변동을 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 비틀림 운동으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있다.

청구항 13 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역은 가열 수단으로 금속체를 가열함으로써 형성하는 동시에 가열 수단은 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로서 가열하는 것으로 했다. 이것에 의해, 회전축 영역의 금속 조직에도 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로 전체적으로 균질하게 금속 조직을 미세화할 수 있다.

청구항 14 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향의 비저변형 저항 영역을 타 방향의 비저변형 저항 영역에 대해서 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 회전축 영역의 금속 조직에도 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로 전체적으로 균질하게 금속 조직을 미세화할 수 있다.

청구항 15 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역에는 금속체의 연신 방향을 따라 압축 응력을 작용시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에 가한 전단 변형에 의해 금속체에 좌굴 등의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있어 금속체의 형상을 유지하면서 금속 조직을 미세화할 수 있다.

청구항 16 기재의 금속 가공 방법에서는, 저변형 저항 영역은 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단 사이에 배치한 가열 수단으로 금속체를 가열함으로써 형성하는 것으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역의 폭을 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단에 의해 조정할 수 있어서 저변형 저항 영역의 폭을 작게 함으로써 저변형 저항 영역에 가한 전단 변형에 의한 전단응력을 크게 할 수 있어 효율적으로 금속 조직을 미세화할 수 있다.

청구항 17 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판형 금속체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 18 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판형 금속체를 용이하게 제조할 수 있는 동시에 중합 방향으로 조성이 상이한 합금을 형성할 수 있다.

청구항 19 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 판형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 20 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 중공 통형 금속체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 21 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 중공 통형 금속체를 용이하게 제조할 수 있는 동시에 중합 방향으로 조성이 상이한 중공 통형의 합금을 형성할 수 있다.

청구항 22 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 23 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판형 금속체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 24 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판형 금속체를 용이하게 제조할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 합금을 형성할 수 있다.

청구항 25 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 26 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 봉형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 봉형 금속체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 27 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 봉형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 봉형 금속체를 용이하게 제조할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 봉형의 합금을 형성할 수 있다.

청구항 28 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 봉형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 29 기재의 금속 가공 방법에서는, 금속체를 적어도 제1 금속 선재와 제2 금속 선재를 결속하여 형성한 봉형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 30 기재의 금속 가공 방법에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체에, 변형 저항을 국부적으로 저하시킴으로써 금속체를 횡단하는 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 소정 간격만큼 이격하여 형성하고, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시켜 금속체의 금속 조직을 미세화하는 것으로 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시키는 기구를 간결하게 구성할 수 있고, 통상, 연속적으로 제조되고 있는 금속체의 제조 공정 중에 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 형성해 금속 조직을 미세화시킬 수가 있다.

청구항 31 기재의 금속 가공 방법에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 진동시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있다.

청구항 32 기재의 금속 가공 방법에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 진동시키는 동시에, 금속체의 연신 방향과 제1 방향에 각각 대략 직교하는 제2 방향으로 진동시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있는 동시에, 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있다.

청구항 33 기재의 금속 가공 방법에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 회전시키는 것으로 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있다.

청구항 34 기재의 금속 가공 방법에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역은 각각 상이한 온도로 가열해 형성하는 것으로 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역에서 각각 발생하는 전단응력의 크기를 상이하게 할 수 있다. 특히, 금속체를 그 연신 방향을 따라 이동시켰을 경우에는 금속체에는 다른 전단응력이 순차 작용함으로써 금속 조직을 보다 미세화할 수 있으므로, 금속체의 강도의 추가적인 향상 또는 연성의 추가적인 향상을 도모할 수 있다.

청구항 35 기재의 금속체에서는, 변형 저항을 국부적으로 저하시킨 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하고, 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 저가로 제공할 수 있다.

청구항 36 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역의 전체에 대해 전단 변형을 실시했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역의 전체에 걸쳐서 금속 조직을 대략 균질하게 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 37 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역의 일부분에 대해 전단 변형을 실시했다. 이것에 의해, 전단 변형이 변형 저항 영역의 일부분에 집중해 발생함으로써, 그 부분에서의 금속 조직을 매우 미세화하여, 금속체의 강도의 향상 또는 연성의 향상을 도모한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 38 기재의 금속체에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체에서, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하고, 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 저가로 제공할 수 있다.

청구항 39 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역의 중앙 영역에서 전단 변형을 실시했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역에서 가장 변형 저항이 작은 저변형 저항 영역의 중앙 영역 부분의 금속 조직을 효율적으로 미세화하여, 금속체의 강도의 향상 또는 연성의 향상을 도모한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 40 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역의 양 단부에서 전단 변형을 실시했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역보다 변형 저항이 높은 비저변형 저항 영역이 전단 변형에 저항하도록 작용하기 때문에, 저변형 저항 영역의 양 단부에는 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 금속 조직을 효율적으로 미세화하여, 금속체의 강도의 향상 또는 연성의 향상을 도모한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 41 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역의 일 단부에 대해 전단 변형을 실시했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역보다 변형 저항이 높은 비저변형 저항 영역이 전단 변형에 저항하도록 작용하기 때문에, 저변형 저항 영역의 양 단부에는 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 금속 조직을 효율적으로 미세화하여, 금속체의 강도의 향상 또는 연성의 향상을 도모한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 42 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향을 따라 이동시켰다. 이것에 의해, 일 방향으로 연신시킨 금속체의 전체의 금속 조직을 매우 용이하게 미세화할 수 있는 동시에, 연속적으로 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 43 기재의 금속체에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체에서, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하는 동시에, 이 저변형 저항 영역을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시킴으로써 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화 했다. 이것에 의해, 국부적으로 형성한 저변형 저항 영역 부분의 금속 조직을 미세화할 수 있어 고강도화 또는 고연성화한 금속체를 저가로 제공할 수 있다.

청구항 44 기재의 금속체에서는, 위치 변동을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 가한 진동 운동으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생해 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 45 기재의 금속체에서는, 위치 변동은 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 가한 제1 진동 운동과 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 동시에 제1 방향과도 대략 직교하는 제2 방향으로 가한 제2 진동 운동의 복합 운동으로 했다. 이것에 의해, 형태 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있는 동시에, 큰 전단응력을 작용시켜 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 46 기재의 금속체에서는, 위치 변동을 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 비틀림 운동으로 했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시켜 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 47 기재의 금속체에서는, 저변형 저항 영역을 가열 수단에 의한 가열에 의해 형성하는 동시에, 가열 수단은 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로 하여 가열했다. 이것에 의해, 회전축의 영역의 금속 조직에도 전단응력을 작용시킬 수가 있어서, 전체적으로 균질하게 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 48 기재의 금속체에서는, 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서, 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동시켰다. 이것에 의해, 회전축의 영역의 금속 조직에도 전단응력을 작용시킬 수가 있어서, 전체적으로 균질하게 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 49 기재의 금속체에서는, 비저변형 저항 영역에 금속체의 연신 방향을 따라 압축 응력을 작용시켰다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역에 가세한 전단 변형에 의해 금속체에 좌굴 등의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있어 금속체의 형상을 유지하면서 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 50 기재의 금속체에서는, 비저변형 저항 영역을 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단 사이에 배치한 가열 수단으로 가열함으로써 형성했다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역의 폭을 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단에 의해 조정할 수 있고, 저변형 저항 영역의 폭을 작게 함으로써 저변형 저항 영역에 가한 전단 변형에 의한 전단응력을 크게 할 수 있어 효율적으로 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 51 기재의 금속체에서는, 금속체를 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판 모양 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 52 기재의 금속체에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판 모양 금속체를 제공할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 53 기재의 금속체에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 판형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 54 기재의 금속체에서는, 금속체를 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 중공 통형 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 55 기재의 금속체에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 중공 통형 금속체를 제공할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 중공 통형의 합금을 제공할 수 있다.

청구항 56 기재의 금속체에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 57 기재의 금속체에서는, 금속체를 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판 모양 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 58 기재의 금속체에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 판 모양 금속체를 제공할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 59 기재의 금속체에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체로 하고, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 다른 쪽의 비저변형 저항 영역을 상대적으로 위치를 변동시킨 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 60 기재의 금속체에서는, 금속체를 봉형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 봉형 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 61 기재의 금속체에서는, 금속체를 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 봉형체로 했다. 이것에 의해, 종래의 ECAP법에서는 얻을 수 없었던, 금속 결정이 미세화된 봉형 금속체를 용이하게 제조할 수 있는 동시에, 중합 방향으로 조성이 상이한 막대 모양의 합금을 제공할 수 있다.

청구항 62 기재의 금속체에서는, 금속체를 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 봉형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 제공할 수 있다.

청구항 63 기재의 금속체에서는, 금속체를 적어도 제1 금속 선재와 제2 금속 선재를 결속하여 형성한 봉형체로 했다. 이것에 의해, 제1 금속과 제2 금속이 강력하게 접합된 합금을 형성할 수 있어 종래의 이종 금속의 용융에 의한 합금의 제조 방법에서는 제조가 곤란한 합금을 용이하게 생성할 수 있다.

청구항 64 기재의 금속체에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속체이며, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속체를 횡단하는 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 소정 간격만큼 이격하여 일시적으로 형성하고, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화 했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시키는 기구를 간결하게 구성할 수 있고, 통상, 연속적으로 제조되고 있는 금속체의 제조 공정 중에 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 형성하여 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 65 기재의 금속체에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 진동시켰다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에 매우 용이하게 전단 변형을 발생해 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 66 기재의 금속체에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 진동시키는 동시에, 금속체의 연신 방향과 제1 방향과에 각각 대략 직교하는 제2 방향으로 진동시켰다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생시킬 수 있는 동시에, 큰 전단응력을 작용시켜 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 67 기재의 금속체에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 회전시켰다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역 및 제2 저변형 저항 영역에는 매우 용이하게 전단 변형을 발생해 금속 조직을 미세화한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 68 기재의 금속체에서는, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 각각 상이한 온도로 가열하여 형성했다. 이것에 의해, 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역에서 각각 발생하는 전단응력의 크기를 상이하게 할 수 있다. 특히, 금속체를 그 연신 방향을 따라 이동시켰을 경우에는 금속체에는 상이한 전단응력이 순차 작용함으로써 금속 조직을 보다 미세화할 수 있으므로, 금속체의 강도의 추가적인 향상 또는 연성의 추가적인 향상을 도모한 금속체를 제공할 수 있다.

청구항 69 기재의 금속체에서는, 금속체를 자동차 부품으로 함으로써, 이 자동차 부품을 이용하여 제조한 자동차의 경량화를 도모할 수 있어 저연비화에 공헌할 수 있다.

청구항 70 기재의 금속체에서는, 금속체를 스퍼터링용 타겟재, 자성체, 형상기억합금, 수소저장합금, 제진합금, 전열재료, 생체재료, 선박부품, 항공기부품, 자동차 이외의 수송기기 부품, 건축구조물 부품 중 어느 하나로 하고 있는 것에 의해, 이러한 제품의 성형 가공성을 향상시킬 수가 있고, 대용적의 부품이면 경량화를 도모할 수도 있다. 특히, 스퍼터링용 타겟재의 경우에는 보다 균질인 금속막의 형성을 가능하게 할 수 있다.

청구항 71 기재의 금속 함유 세라믹체에서는, 일 방향으로 연신시킨 금속 함유 세라믹체에서, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 금속 함유 세라믹체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하는 동시에, 이 저변형 저항 영역을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시킴으로써 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜, 함유된 금속 조직을 미세화 했다. 이것에 의해, 함유되어 있는 금속 성분과 비금속 성분을 강력하고 또한 균질하게 결합시킨 금속 함유 세라믹체를 제공할 수 있다.

청구항 72 기재의 금속 함유 세라믹체에서는, 한 쪽의 비저변형 저항 영역에 대한 다른 쪽의 비저변형 저항 영역의 상대적인 위치 변동을 금속 함유 세라믹체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 비틀림 운동으로 했다. 이것에 의해, 회전축의 영역의 금속 조직에도 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 함유되어 있는 금속 성분과 비금속 성분을 강력하고 또한 더욱 균질하게 결합시킨 금속 함유 세라믹체를 제공할 수 있다.

본 발명의 금속 가공 방법 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체, 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체, 및 그 금속 가공 방법을 이용한 스퍼터링용 타겟에서는, 함유되어 있는 금속 조직을 미세화함으로써 금속체의 고강도화 또는 고연성화를 도모하는 것이며, 특히, 금속 함유 세라믹체의 경우에는 한층 더 균질화를 도모하는 것이다.

금속체 및 금속 함유 세라믹체에는, 변형 저항을 저하시켜 형성하는 저변형 저항 영역을 국부적으로 형성하고, 이 저변형 저항 영역 부분을 전단 변형시킴으로써 강한 비틀림을 가해 금속 조직을 미세화하고 있는 것이다.

특히, 저변형 저항 영역을 국부적으로 형성하고 있음으로써, 금속 조직을 미세화하기 위해서 가한 전단 변형에 의한 전단응력이 저변형 저항 영역에 집중하여 작용하므로, 효율적으로 금속 조직을 미세화할 수 있다.

여기서, 저변형 저항 영역이란, 금속체 및 금속 함유 세라믹체를 가열함으로써 변형 저항이 저하된 영역이며, 저변형 저항 영역 이외의 영역과 비교해 외력의 작용에 의해 변형이 발생되기 쉬운 영역이다. 설명의 편의상, 저변형 저항 영역 이외의 영역을 비저변형 저항 영역이라고 부른다.

저변형 저항 영역은 가열에 의해 형성될 뿐만 아니라, 예를 들어, 소정의 온도로 가열한 금속체의 주위에 금속체를 구속하는 구속체를 장착함으로써 비저변형 저항 영역을 형성하고, 구속체를 장착하고 있지 않는 영역을 저변형 저항 영역으로 할 수도 있다.

또, 금속체는 1종의 금속 원소로 이루어지는 단일 금속으로 구성하는 경우뿐만이 아니라, 2종 이상의 금속 원소로 이루어지는 합금으로 구성해도 되고, 금속 원소와 비금속 원소로 이루어지는 금속간 화합물로 구성해도 된다. 여기서, 금속체가 금속간 화합물인 경우에는 그것을 명확하게 하기 위해서 금속 함유 세라믹체라고 부르고 있다. 이하에 대해 「금속체」라는 용어는 특별히 언급하지 않는 경우를 제외하고, 「금속 함유 세라믹체」를 포함하고 있는 것으로서 사용한다.

금속체는 동일한 조성으로 되어 있을 필요는 없고, 도 1에 금속체의 단면 개략도로서 나타낸 바와 같이, 제1 금속층(11)에 제2 금속층(12), 또한 제3 금속층(13)을 적층한 적층체(10)일 수 있다. 이 때, 제1 금속층(11), 제2 금속층(12), 제3 금속층(13)은 각각 필요한 금속 또는 합금일 수 있다. 제1 금속층(11), 제2 금속층(12), 제3 금속층(13)은 단지 중합하는 것에 의해 적층체(10)로 할 수 있고, 도금 처리, 증착 처리 또는 압착 처리 등에 의해 적층할 수 있다. 여기서, 적층체(10)는 3층으로 한정하는 것은 아니고, 적당한 수만큼 중합하여 적층체(10)를 구성해도 좋다.

또는 금속체는 도 2에 금속체의 단면 개략도로서 나타낸 바와 같이, 제1 금속 분체(14)와 제2 금속 분체(15)를 혼합한 혼합체를 소정 형상으로 가소성형한 가소체(16)이어도 된다. 이 때, 제1 금속 분체(14)와 제2 금속 분체(15)의 2종의 분체로 가소체(16)를 구성할 뿐만 아니라, 추가로 다종의 분체를 혼합해 가소체(16)를 형성해도 되고, 금속의 분체뿐만이 아니라 비금속의 분체를 혼합해 가소체(16)를 형성해도 좋다.

또는 금속체는 도 3에 금속체의 단면 개략도로서 나타낸 바와 같이, 소정 형상으로 한 다공질체(17)의 구멍부에 금속 분체(18)를 충전해 형성한 충전체(19)일 수 있다. 또한 다공질체(17)에는 금속 분체(18)를 충전하는 경우뿐만이 아니라 비금속 분체를 충전해도 된다.

또는 금속체는 도 4에 금속체의 단면 개략도로서 나타낸 바와 같이, 복수 개의 제1 금속 선재(21)와 복수 개의 제2 금속 선재(22)를 결속하여 형성한 금속 선속(23)일 수 있다. 이 때, 제1 금속 선재(21)와 제2 금속 선재(22)의 2종의 금속 선재로 금속 선속(23)을 구성할 뿐만 아니라, 다종의 금속 선재를 결속하여 금속 선속(23)을 형성할 수도 있다.

이와 같이 금속체는 여러 가지 형태가 가능하여, 후술하는 바와 같이, 전단 변형에 의해 금속 조직이 미세화된다면, 금속체는 어떠한 형태여도 된다.

도 1 내지 도 3에서는 금속체는 단면을 직사각형으로 하고, 도 4에서는 금속체의 단면을 원형으로 하고 있지만, 금속체는 단면이 직사각형으로 된 직사각형체나, 단면이 원형으로 된 환봉체로 한정하는 것은 아니고, 평판체나 중공부를 가지는 통형체로 되어 있어도 되고, 이것들 이외에도 예를 들어 H형 강체, 산(山)형 강체, 홈형 강체, T형 강체, 리플 홈 강체 등이어도 된다.

금속체는 일 방향으로 연신시킨 형태로 하고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 금속체를 횡단하도록 저변형 저항 영역(30)을 형성함으로써, 금속체에는 저변형 저항 영역(30)에 의해 구획된 제1 비저변형 저항 영역(31)과 제2 비저변형 저항 영역(32)을 형성하고 있다.

이와 같이 일 방향으로 연신시킨 금속체를 횡단시켜 저변형 저항 영역(30)을 형성하고 있는 것에 의해, 금속체의 연신 방향을 따라 저변형 저항 영역(30)을 이동시키면서 저변형 저항 영역(30)을 전단 변형시킴으로써, 금속 조직의 미세화 처리를 연속적으로 실시할 수 있다.

게다가, 필요에 따라서 저변형 저항 영역(30)에 발생하는 전단 변형의 변형 형태를 조정함으로써, 금속체에는 금속 조직의 미세화의 정도가 상이한 영역을 형성할 수 있어 금속체의 다기능화를 도모할 수 있다.

저변형 저항 영역(30)의 전단 변형은 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 제2 비저변형 저항 영역(32)을 제1 비저변형 저항 영역(31)에 대해서 금속체의 두께 방향으로 진동시킴으로써 행하여지고 있다. 또는 금속체의 두께 방향이 아니라, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 금속체의 두께 방향과 직교하는 금속체의 폭 방향으로 진동시킴으로써 행해도 되고, 또, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이, 금속체의 두께 방향의 진동과 폭 방향의 진동 모두를 복합한 복합 진동으로 해도 된다. 이와 같이 복합 진동으로 했을 경우에는 저변형 저항 영역에 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있다.

또한 금속체가 광폭의 평판체인 경우에는 반드시 금속체를 횡단하도록 저변형 저항 영역을 형성하지 않고, 금속체의 소정의 영역에만 저변형 저항 영역을 형성하고, 이 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속체의 일부분에만 금속 조직을 미세화함으로써 고강도화 또는 고연성화를 도모한 영역을 형성할 수도 있다.

또, 금속체가 환봉체나 중공부를 가지는 원통체인 경우에는 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2 비저변형 저항 영역(32')을 제1 비저변형 저항 영역(31')에 대해서, 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌림으로써 저변형 저항 영역(30')을 전단 변형시킬 수도 있다. 이 때, 제2 비저변형 저항 영역(32')은 제1 비저변형 저항 영역(31')에 대해서 항상 일정한 각속도로 회전시켜도 되고, 정회전과 역회전을 교대로 반복해도 된다.

제1 비저변형 저항 영역(31, 31')에 대한 제2 비저변형 저항 영역(32, 32')의 상대적인 진동 운동 또는 비틀림 운동의 운동량은 저변형 저항 영역(30, 30')에 전단 변형을 일으키게 해 금속 조직의 미세화가 가능한 정도의 운동량이면 된다.

저변형 저항 영역(30, 30')을 전단 변형시키는 경우에는 저변형 저항 영역(30, 30')에 금속체의 연신 방향을 따라 압축 응력을 작용시킴으로써, 저변형 저항 영역(30, 30')에 큰 형상 변형이 발생되거나 저변형 저항 영역(30, 30')부분에서 파단이 발생되는 것을 억제할 수 있다.

이와 같이 저변형 저항 영역을 전단 변형시킴으로써, 저변형 저항 영역에서의 금속 조직을 미세화하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 도 1 내지 도4에 나타낸 금속체에서는 서로의 금속 조직이 결합함으로써 새로운 합금 또는 세라믹을 생성하는 것도 가능하고, 특히 종래의 용융법에서는 생성할 수 없었던 조성의 합금을 기계적으로 생성할 수 있다.

상기한 바와 같이, 저변형 저항 영역을 전단 변형시키는 경우에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 일 방향으로 연신시킨 금속체에, 이 금속체를 횡단하는 제1 저변형 저항 영역(30a)과 제2 저변형 저항 영역(30b)을 소정 간격만큼 이격하여 형성하는 동시에, 제1 저변형 저항 영역(30a)과 제2 저변형 저항 영역(30b)의 사이에 놓인 영역을 중간 비저변형 저항 영역(33)으로 하여 중간 비저변형 저항 영역(33)을 진동 운동시킴으로써, 제1 저변형 저항 영역(30a) 및 제2 저변형 저항 영역(30b)을 용이하게 전단 변형시킬 수가 있다.

여기서, 도 7에서는 금속체는 평판체로 하고 있고, 도 7(a)에서는 중간 비저변형 저항 영역(33)을 금속체의 두께 방향으로 진동시키고 있는 것이며, 도 7(b)에서는 중간 비저변형 저항 영역(33)을 금속체의 두께 방향과 직교하는 금속체의 폭 방향으로 진동시키고 있는 것이며, 도 7(c)에서는 중간 비저변형 저항 영역(33)을 금속체의 두께 방향의 진동과 폭 방향의 진동 모두를 복합한 복합 진동에 의해 진동시키고 있는 것이다.

금속체가 환봉체나 중공부를 가지는 원통체인 경우에는 도 8에 나타낸 바와 같이, 소정 간격만큼 이격하여 형성한 제1 저변형 저항 영역(30a')과 제2 저변형 저항 영역(30b') 사이의 중간 비저변형 저항 영역(33')을 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 회전시킴으로써 제1 저변형 저항 영역(30a) 및 제2 저변형 저항 영역(30b)을 용이하게 전단 변형시킬 수가 있다. 도 8에서, 참조부호 34는 중간 비저변형 저항 영역(33')을 회전시키고 있는 회전 롤러이다.

또한, 도 7 및 도 8에 있어서, 금속체를 연신 방향을 따라 이동시킴으로써, 금속체에서의 제1 저변형 저항 영역(30a') 및 제2 저변형 저항 영역(30b')의 위치를 이동시킬 수가 있다.

따라서, 통상, 연속적으로 제조되고 있는 금속체의 제조 공정 중에서, 금속체에 제1 저변형 저항 영역(30a, 30a')과 제2 저변형 저항 영역(30b, 30b')을 형성하여 중간 비저변형 저항 영역(33, 33')을 진동 또는 회전시킴으로써, 금속체를 용이하게 전단 변형시킬 수가 있으므로, 금속 조직이 미세화됨으로써 고강도화 또는 고연성화 된 금속체를 저비용으로 제조할 수 있다.

특히, 제1 저변형 저항 영역(30a, 30a') 및 제2 저변형 저항 영역(30b, 30b')은 통상, 각각 금속체를 가열하는 것에 의해 형성하고 있지만, 제1 저변형 저항 영역(30a, 30a')과 제2 저변형 저항 영역(30b, 30b')의 가열 온도를 각각 상이하게 함으로써, 제1 저변형 저항 영역(30a, 30a') 및 제2 저변형 저항 영역(30b, 30b')에 작용하는 전단응력을 각각 상이하게 할 수 있고, 금속 조직에는 2단계에서 각각 상이한 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 금속 조직을 보다 미세화할 수 있다.

또한, 일단 전단 변형되어 금속 조직이 미세화된 부분을 한층 더 전단 변형시키는 경우에는 금속체의 연성이 향상되어 있는 것에 의해, 금속체의 가열 온도를 낮게 할 수 있어 금속 조직을 보다 미세화할 수 있다.

또한 금속 조직에는 전단응력을 2단계로 나누어 가할 뿐만 아니라, 금속체의 연신 방향을 따라 중간 비저변형 저항 영역(33, 33')을 복수 개 마련하는 것으로, 한층 더 다단에 나누어 가할 수 있다. 특히, 금속 함유 세라믹체의 경우에는 전단 변형을 실시할 때마다 상이한 조건의 전단 변형으로 함으로써 균질화를 향상시킬 수가 있다.

이하에 대해, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 9는 금속체에 형성한 저변형 저항 영역을 진동에 의해 전단 변형시키는 장치이다. 본 발명자 등은 이와 같이 저변형 저항 영역을 진동에 의해 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화시키는 것을 SVSP(Severe Vibration Straining Process)법이라고 칭하고 있으며, 도 9는 SVSP 장치의 일례의 개략 설명도이다. 여기에서는 설명의 편의상, 금속체(M1)는 일 방향으로 연신시킨 각봉체로 하고 있지만, 다른 형상일 수도 있다.

SVSP 장치에는 금속체(M1)의 연신 방향을 따라 베이스(40) 상에 고정부(41), 전단 변형부(42), 진동부(43)를 형성하고 있다.

고정부(41)에는 금속체(M1)의 연신 방향을 따라 제1 규제체(44)와 제2 규제체(45)를 형성하고 있다. 제1 규제체(44)에서는 연신 방향을 따라 이송되는 금속체(M1)의 폭 방향의 움직임을 규제하고 있고 제2 규제체(45)에서는 연신 방향을 따라 이송되는 금속체(M1)의 두께 방향의 움직임을 규제하여, 금속체(M1)를 진퇴 가능하게 고정하고 있다.

즉, 제1 규제체(44)에서는 각각 지지체에 의해 회전 가능하게 지지된 제1 접촉 롤러(44a)와 제2 접촉 롤러(44b)에 의해 금속체(M1)를 협지 고정하고 있다.

또, 제2 규제체(45)에서는 금속체(M1)를 사이에 두어 설치한 제1 지지체(45a)와 제2 지지체(45b)에, 금속체(M1)의 하부 측에 위치시키는 하측 롤러(45c)와, 금속체(M1)의 상방 측에 위치시키는 상측 롤러(45d)를 회전 가능하게 가설하여, 하측 롤러(45c)와 상측 롤러(45d)에 의해 금속체(M1)를 협지 고정하고 있다.

또한 하측 롤러(45c)와 상측 롤러(45d), 또한 제1 규제체(44)의 제1 접촉 롤러(44a)와 제2 접촉 롤러(44b)를 각각 적절한 구동 장치를 이용하여 회전시켜, 금속체(M1)를 이송하는 이송기구로 해도 된다. 도 9에서, 참조부호 46은 금속체(M1)의 이송을 보조하는 가이드 롤러이다.

진동부(43)에는 금속체(M1)의 연신 방향을 따라 진동 인가체(47)와 진동전달 억제체(48)를 배치하고 있다. 진동 인가체(47)에서는 금속체(M1)에 소정의 진동을 인가하고, 진동전달 억제체(48)에서는 진동 인가체(47)에 대해 금속체(M1)에 인가된 진동이 금속체(M1)를 따라 전달되는 것을 억제하고 있다.

진동 인가체(47)는 금속체(M1)의 하부에 위치시킨 초음파 진동체(49)와 이 초음파 진동체(49)의 출력샤프트(49a)에 장착한 전파체(50)로 구성되어 있다. 전파체(50)는 금속체(M1)의 하방 측에 위치시킨 하측 롤러(50a)와 금속체(M1)의 상방 측에 위치시킨 상측 롤러(50b)를 U자형의 지지 프레임(50c)에 회전 가능하게 가설하여 구성함으로써, 하측 롤러(50a)와 상측 롤러(50b)에 의해 금속체(M1)를 협지하고 있다.

그리고, 전파체(50)는 초음파 진동체(49)를 작동시킴으로써, 소정의 진폭과 소정의 주파수로 상하 방향으로 진동하여, 금속체(M1)를 상하 방향으로 진동시키고 있다. 본 실시예에서는 초음파 진동체(49)에 의해 진동 운동을 발생시키고 있지만, 초음파 진동체(49) 이외의 장치, 예를 들어 리니어 모터 또는 압전 소자 등에 의해 진동 운동을 발생시킬 수도 있다.

초음파 진동체(49)에 의해 금속체(M1)에 가한 진동의 진폭은 후술하는 바와 같이, 금속체(M1)에 형성한 저변형 저항 영역(30) 부분에서의 금속 조직을 전단 변형에 의해 미세화할 수 있는 정도이면 되고, 기본적으로는 금속체(M1)를 구성하고 있는 금속의 금속 조직의 입경과 저변형 저항 영역(30)의 금속체(M1)의 연신 방향으로의 폭 치수로부터 필요한 최소한의 진폭이 결정된다.

초음파 진동체(49)에 의한 진동의 진폭은 클수록 금속 조직을 미세화할 수 있지만, 진동의 진폭이 큰 경우에는 저변형 저항 영역(30)에 대해 복원이 곤란해지는 변형이 발생할 우려가 있고, 그 때문에, 저변형 저항 영역(30)에 복원이 곤란해지는 변형이 생기지 않는 최대의 진폭으로 금속체(M1)를 진동시키는 것이 바람직하다.

여기서, 복원이 곤란해지지 않는 변형이란, 반 주기에 의한 진동에 대해, 저변형 저항 영역(30)이 진동 전의 형상으로 복원되는 변형이며, 복원이 곤란해지는 변형이란, 반 주기에 의한 진동에 대해, 저변형 저항 영역(30)이 진동 전의 형상으로 복원되지 않는 변형이다.

초음파 진동체(49)에 의해 금속체(M1)에 가한 진동의 주파수는 진동에 의해 저변형 저항 영역(30)에 발생한 변위에 의한 일그러짐을 금속체(M1)의 일그러짐의 해소 작용에 의해 해소하거나 금속 조직의 재결정화 작용에 의해 해소하기 전에, 먼저 가한 변위와 상이한 변위, 즉 역방향 또는 상이한 방향으로의 변위에 의한 일그러짐을 줄 수가 있는 주파수일 필요가 있고, 이 주파수는 가능한 한 크게 설정하는 것이 바람직하다. 또한 금속체(M1)에 가하는 진동은 반드시 고주파의 진동을 인가하는 경우뿐만 아니라, 예를 들어 저변형 저항 영역(30)에 반 주기 분의 진동만을 인가하는 저주파의 진동을 단시간만 인가하도록 구성해도 된다.

여기서 말하는 저주파란, 저변형 저항 영역(30)에 발생한 변위에 의한 일그러짐에 대해서, 상기 금속체(M1)의 일그러짐의 해소 작용, 또는 금속 조직의 재결정화 작용이 작용을 개시할 때까지, 저주파의 진동이 다음의 변위에 의한 일그러짐을 발생시킬 수 있는 가장 긴 시간을 4분의 1주기로 한 진동의 주파수이다.

진동전달 억제체(48)는 상기한 제2 규제체(45)와 동일한 구성이며, 금속체(M1)를 사이에 두고 기립시켜 설치한 제1 지지체(48a)와 제2 지지체(48b)에, 금속체(M1)의 하방 측에 위치시키는 하측 롤러(48c)와 금속체(M1)의 상방 측에 위치시키는 상측 롤러(48d)를 회전 가능하게 가설하여, 하측 롤러(48c)와 상측 롤러(48d)에 의해 금속체(M1)를 협지 고정하고, 진동 인가체(47)에 의해 금속체(M1)에 가한 진동이 금속체(M1)를 따라 전달되는 것을 억제하고 있다.

전단 변형부(42)는 금속체(M1)를 소정 온도로 가열하는 가열 장치(51)와, 이 가열 장치(51)에 의한 가열에 의해 금속체(M1)에 형성한 저변형 저항 영역(30)을 소정의 폭 이내로 억제하기 위해서 금속체(M1)를 냉각하는 냉각 장치(52)로 구성되어 있다.

본 실시예에서는, 가열 장치(51)에 고주파 가열 코일을 이용하고 있고 이 고주파 가열 코일을 금속체(M1)에 소정 회수 감아 돌리고, 금속체(M1)를 소정 온도로 가열함으로써 변형 저항을 저감 시켜 저변형 저항 영역(30)을 형성하고 있다. 또한 가열 장치(51)로서는 고주파 가열 코일에 한정하는 것은 아니고, 전자빔, 플라스마, 레이저, 전자 유도 등을 이용한 가열이나, 가스 버너에 의한 가열, 전기적 합선을 이용한 가열이어도 된다. 특히, 가열 장치(51)로서 전자빔을 이용했을 경우에는 금속체(M1)의 연신 방향에서의 저변형 저항 영역(30)의 폭을 매우 작게 할 수 있어 저변형 저항 영역(30)에 의해 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 금속 조직의 새로운 미세화를 가능하게 할 수 있다.

냉각 장치(52)는 급수 배관(52a)으로부터 공급된 물을 토출하는 제1 토출구(52b)와 제2 토출구(52c)로 구성되어 있어, 제1 토출구(52b) 및 제2 토출구(52c)로부터 토출되는 물에 의해 금속체(M1)가 냉각되고 있다. 도 9에서, 참조부호 53은 제1 토출구(52b) 및 제2 토출구(52c)로부터 토출된 물을 수용하는 수용 용기이며, 참조부호 54는 이 수용 용기(53)에 접속된 배수관이다.

냉각 장치(52)에서는 제1 토출구(52b)와 제2 토출구(52c) 사이에 배치한 가열 장치(51)에 의해 형성된 저변형 저항 영역(30)의 양측을 제1 토출구(52b) 및 제2 토출구(52c)로부터 토출되는 물에 의해 냉각하고 있어, 특히, 제1 토출구(52b) 및 제2 토출구(52c)의 배치 위치를 조정함으로써, 저변형 저항 영역(30)을 금속체(M1)의 연신 방향의 길이와 비교해 매우 미소한 영역으로 하고 있다.

이와 같이 저변형 저항 영역(30)을 금속체(M1)의 연신 방향에 따른 미소 폭으로 함으로써, 저변형 저항 영역(30)의 부분에 매우 큰 전단 변형을 발생하기 쉽고, 금속 조직의 미세화 효율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 진동 운동에 의한 전단 변형의 잔류 비틀림, 또는 잔류 변형을 작게 할 수 있다.

또, 가열 장치(51)에 의해 가열한 저변형 저항 영역(30)을 냉각 장치(52)에 의해 급랭함으로써 담금질을 실시하게 되어, 금속 조직이 미세화된 금속체(M1)의 경도의 향상을 도모할 수도 있다.

금속체(M1)의 냉각은 수냉에 한정하는 것은 아니고, 공랭이어도 되고, 여자 냉각이어도 되며, 금속체(M1)의 변형 저항을 향상시킬 수 있으면 어떠한 방법이어도 된다.

본 실시예에서는 제2 규제체(45)와 고주파 가열 코일로 이루어지는 가열 장치(51) 사이에 냉각 장치(52)를 배치하고, 또한 가열 장치(51)와 진동 인가체(47) 사이에 냉각 장치(52)를 배치하고 있지만, 제2 규제체(45) 및 진동 인가체(47)는 냉각 장치(52)보다 가열 장치(51)에 근접시켜 배치하여 제2 규제체(45)와 진동 인가체(47)의 간격을 가능한 한 짧게 해도 된다.

이와 같이 제2 규제체(45)와 진동 인가체(47)의 간격을 가능한 한 짧게 함으로써, 진동 인가체(47)에 의해 금속체(M1)에 인가된 진동 에너지가 저변형 저항 영역(30) 이외의 부분에 분산되는 것을 방지할 수 있어 진동의 에너지에 의한 저변형 저항 영역(30)의 전단 변형을 효율적으로 발생시킬 수 있다.

또한, 금속체(M1)를 협지한 제2 규제체(45)의 하측 롤러(45c)와 상측 롤러(45d), 및 진동 인가체(47)의 전파체(50)에서의 하측 롤러(50a)와 상측 롤러(50b)에 냉각 기능을 부가하고, 이러한 롤러(45c, 45d, 50a, 50b)에 의해 금속체(M1)를 협지하는 동시에 냉각할 수도 있다.

상기와 같이 구성한 SVSP 장치에 있어서, 진동 운동에 의해 금속 조직을 미세화하는 경우에는 금속체(M1)를 고정부(41), 전단 변형부(42), 진동부(43)에 순차적으로 이송하고, 전단 변형부(42)의 냉각 장치(52)에 의해 저변형 저항 영역(30)의 양측을 냉각하면서 가열 장치(51)에 의해 금속체(M1)를 가열하여, 저변형 저항 영역(30)을 형성한다.

여기서, 가열 장치(51)에 의한 가열은 저변형 저항 영역(30)의 온도가 금속체(M1)에 생긴 일그러짐의 회복연화 온도 또는 금속 조직의 재결정 온도 이상이 될 때까지 실시하고, 회복렝怜甦 온도 이상이 된 곳에서 진동 인가체(47)에 의해 금속체(M1)의 비저변형 저항 영역을 진동시켜, 저변형 저항 영역(30)에 전단 변형을 발생시킨다. 또한 가열 장치(51)에 의한 금속체(M1)의 가열 온도는 회복렝怜甦 온도 이상이지만, 금속 결정립의 조대화의 영향이 발생하기 시작하는 온도 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같이 저변형 저항 영역(30)을 전단 변형시킴으로써, 금속체(M1)에는 외형 형상의 변화를 거의 발생시키는 일 없이 금속 조직을 미세화할 수 있다.

또한 본 실시예에서는 진동 인가체(47)는 금속체(M1)의 비저변형 저항 영역을 금속체(M1)의 두께 방향인 상하 방향으로 진동시키고 있지만, 상기한 바와 같이, 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속체(M1)의 폭 방향인 좌우 방향으로 진동시켜도 되고, 상하 방향의 진동과 좌우 방향의 진동을 복합시킨 복합 진동에 의해 진동시켜도 되고, 이를 위해 진동 인가체(47)를 적절한 구성으로 할 수도 있다.

여기서, 금속체(M1)에 인가하는 진동은 금속체(M1)의 연신 방향과 대략 직교하는 상하 방향 또는 좌우 방향의 진동만큼으로 한정하는 것은 아니고, 진동의 성분 중에 적어도 금속체(M1)의 연신 방향과 대략 직교하는 상하 방향 또는 좌우 방향의 진동이 포함되어 있으면 된다.

본 실시예의 SVSP 장치에서는 상기한 바와 같이, 진동부(43)에서의 진동 운동의 인가에 의해 저변형 저항 영역(30)에 대해 전단 변형을 발생시키고, 동시에 금속체(M1)를 연신 방향으로 이송함으로써, 금속체(M1)에서의 저변형 저항 영역(30)의 위치를 변위시킬 수 있고, 금속체(M1)에 대해서 진동 운동에 의한 전단 처리를 연속적으로 행하여 넓은 범위에 걸쳐 금속 조직을 미세화할 수 있다.

특히, 저변형 저항 영역(30)이 일 방향으로 연신시킨 금속체(M1)를 완전히 횡단하고 있는 것에 의해, 저변형 저항 영역(30)의 이동에 따라 금속체(M1)에는 일정한 전단 처리를 가할 수 있어 대략 균일하게 금속 조직이 미세화된 금속체(M1)를 형성할 수 있다.

또한, 경우에 따라서는 금속체(M1)의 소정의 위치에서 전단 변형에 의해 발생되는 전단응력의 크기를 조정함으로써 금속 조직의 미세화의 정도를 조정하고, 금속체(M1)의 강도 또는 연성을 조정할 수 있어 부분적으로 강도를 향상시키거나 연성을 향상시킨 금속체(M1)를 생성할 수 있다.

또, SVSP 장치를 금속체(M1)에 대해서 열간 압연이나 냉간 압연, 또는 압출성형 등을 실시하는 소정의 성형 장치의 후 공정 부분에 배치했을 경우에는, 압연 처리 또는 압출 처리 등에 의해 연신 방향으로 연신된 금속체(M1)의 금속 조직을 전단 변형시킬 수가 있어 금속 조직을 한층 더 미세화시키기 용이하게 할 수 있다.

도 10은 금속체에 형성한 저변형 저항 영역을 비틀어 돌림으로써 전단 변형시키는 장치이다. 본 발명자 등은 이와 같이 저변형 저항 영역을 비틀어 돌림으로써 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화시키는 것을 STSP(Severe Torsion Straining Process)법이라고 칭하며, 도 10은 STSP 장치의 일례의 개략 설명도이다. 여기에서는 설명의 편의상, 금속체(M2)는 일 방향으로 연신시킨 환봉체로 하고 있지만, 중공부를 가지는 원통형체일 수도 있다.

STSP 장치는 금속체(M2)의 연신 방향을 따라 베이스(60) 표면에 고정부(61), 전단 변형부(62), 회전부(63)를 배치하여 구성하고 있다.

고정부(61)는 베이스(60) 표면에 기립시켜 설치한 제1 고정벽(61a)과 제2 고정벽(61b)으로 구성되어 있다. 제1 고정벽(61a) 및 제2 고정벽(61b)은 각각 소정의 두께를 가지는 판체로 구성되어 있어, 제1 고정벽(61a)과 제2 고정벽(61b)은 서로 대략 평행하게 되어 있다.

또, 제1 고정벽(61a) 및 제2 고정벽(61b)에는 각각 금속체(M2)를 관통시키는 관통공을 형성하고, 이 관통공에 각각 금속체(M2)를 관통시키고, 제1 고정벽(61a) 및 제2 고정벽(61b)의 상단에 고정한 고정용 나사(61c, 61d)의 선단부를 관통공에 관통시킨 금속체(M2)의 둘레면에 접촉시켜, 금속체(M2)를 고정하고 있다.

또한 고정부(61)는 제1 고정벽(61a)과 제2 고정벽(61b)으로 구성되는 것으로 한정하는 것은 아니고, 금속체(M2)를 고정 가능하면 어떠한 구성이어도 된다. 여기서, 금속체(M2)를 고정한다는 것은 환봉형으로 된 금속체(M2)의 중심축을 회전축으로 하는 금속체(M2)의 회전에 대한 고정이다.

회전부(63)는 베이스(60) 표면에 기립시켜 설치한 제1 규제벽(63a), 제2 규제벽(63b), 제1 규제벽(63a)과 제2 규제벽(63b) 사이에 개재하는 진퇴 규제체(63c), 및 도시하지 않은 회전 장치에 의해 구성되어 있다.

제1 규제벽(63a) 및 제2 규제벽(63b)은 각각 소정의 두께를 가지는 판체로 구성되어 있고, 제1 규제벽(63a)과 제2 규제벽(63b)은 서로 대략 평행하게 되어 있다. 그리고, 제1 규제벽(63a) 및 제2 규제벽(63b)에는 각각 금속체(M2)를 관통시키는 관통공을 형성하고, 이 관통공에 각각 금속체(M2)를 관통시키고 있다.

진퇴 규제체(63c)는 제1 규제벽(63a)과 제2 규제벽(63b)의 간격 치수와 대략 동일한 길이를 가고, 또한 금속체(M2)를 감쌀 수 있게 한 원통체로 구성되어 있다. 이 진퇴 규제체(63c)는 제1 규제벽(63a)과 제2 규제벽(63b) 사이에서 금속체(M2)를 감싸고, 또한 진퇴 규제체(63c)의 둘레면에 나사고정한 고정용 나사(63d, 63d)의 선단부를 진퇴 규제체(63c)를 관통한 금속체(M2) 둘레면에 접촉시켜서, 금속체(M2)에 대하여 진퇴 규제체(63c)를 고정하고 있다.

따라서, 후술하는 바와 같이, 금속체(M2)의 비저변형 저항 영역을 회전시켰을 경우에는 진퇴 규제체(63c)가 제1 규제벽(63a)과 제2 규제벽(63b)에 규제되는 것에 의해, 금속체(M2)에 연신 방향의 엇갈림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

금속체(M2)의 비저변형 저항 영역을 회전시키는 회전 장치에는 여러 가지 장치를 이용할 수 있고, 회전부(63) 측의 금속체(M2)에 소정의 토크를 가하면서 회전시킬 수 있으면 어떠한 장치이어도 된다. 본 실시예에서는 회전부(63) 측의 금속체(M2)의 단부에 회전용 모터(도시하지 않음)를 연동 연결하여, 이 회전용 모터를 회전 장치로 하고 있다.

전단 변형부(62)는 금속체(M2)를 소정의 온도로 가열하는 가열 장치(64)와 이 가열 장치(64)에 의한 가열에 의해 금속체(M2)에 형성한 저변형 저항 영역(30')을 소정의 폭 치수로 하기 위해서 금속체(M2)를 냉각하는 냉각 장치(65)로 구성하고 있다.

본 실시예에서는, 가열 장치(64)에는 고주파 가열 코일을 이용하고 있어 이 고주파 가열 코일을 금속체(M2)에 소정 회수 감아 돌려, 금속체(M1)를 소정 온도로 가열함으로써 변형 저항을 저감 시켜 저변형 저항 영역(30')을 형성하고 있다. 또한 가열 장치(64)는 고주파 가열 코일에 한정하는 것은 아니고, 전자빔, 플라스마, 레이저, 전자 유도 등을 이용한 가열이나, 가스 버너에 의한 가열, 전기적 합선을 이용한 가열이어도 된다. 특히, 가열 장치(64)로서 전자빔을 이용했을 경우에는 금속체(M2)의 연신 방향에서의 저변형 저항 영역(30')의 폭을 매우 작게 할 수 있어 저변형 저항 영역(30')에 의해 큰 전단응력을 작용시킬 수가 있으므로, 금속 조직의 새로운 미세화를 가능하게 할 수 있다.

냉각 장치(65)는 급수 배관(65a)으로부터 공급된 물을 토출하는 제1 토출구(65b)와 제2 토출구(65c)로 구성되어 있고, 제1 토출구(65b) 및 제2 토출구(65c)로부터 토출되는 물에 의해 금속체(M2)를 냉각하고 있다. 도 1O에서, 참조부호 66은 제1 토출구(65b) 및 제2 토출구(65c)로부터 토출된 물을 수용하는 수용 용기이며, 참조부호 67은 수용 용기(66)에 접속된 배수관이다.

냉각 장치(65)에서는 제1 토출구(65b)와 제2 토출구(65c) 사이에 배치한 가열 장치(64)에 의해 형성된 저변형 저항 영역(30')의 양측을 제1 토출구(65b) 및 제2 토출구(65c)로부터 토출되는 물에 의해 냉각하고 있고, 특히 제1 토출구(65b) 및 제2 토출구(65c)의 배치 위치를 조정함으로써, 저변형 저항 영역(30')을 금속체(M2)의 연신 방향의 길이와 비교해 매우 미소한 영역으로 하고 있다.

이와 같이 저변형 저항 영역(30')을 금속체(M2)의 연신 방향에 따른 미소 폭으로 함으로써, 저변형 저항 영역(30')의 부분에 매우 큰 전단 변형을 발생시키기 쉽고, 금속 조직의 미세화 효율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 회전 장치에 의해 저변형 저항 영역(30')을 비틀어 돌렸을 경우에 저변형 저항 영역(30')에서 비틀림의 불균일이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 비틀림에 의해 저변형 저항 영역(30')에 발생한 전단 변형의 잔류 일그러짐, 또는 잔류 변형을 작게 할 수 있다.

또, 가열 장치(64)에 의해 가열한 저변형 저항 영역(30')을 냉각 장치(65)에 의해 급랭함으로써 담금질을 실시하게 되어, 금속 조직이 미세화된 금속체(M2)의 경도의 향상을 도모할 수도 있다.

저변형 저항 영역(30')의 폭은 금속체(M2)의 연신 방향과 직교하는 면에 의한 단면에서의 단면 폭 치수의 약 3배 이내가 바람직하다. 저변형 저항 영역(30')을 이러한 조건으로 함으로써, 비틀림에 따르는 저변형 저항 영역(30')의 변형을 필요 최소한으로 억제하면서 큰 전단 변형을 발생시킬 수 있어 금속체(M2)의 금속 조직의 미세화 효율을 향상시킬 수가 있다.

상기의 냉각 장치(65)는 수냉 장치로 하고 있지만, 수냉 장치에 한정하는 것은 아니고, 가열 장치(64)에 의한 가열 영역을 국부적인 영역으로 할 수 있도록 냉각 가능한 장치이면 공랭이어도 되고, 또는 여자 냉각이어도 되며, 적절한 냉각 장치를 이용하여도 좋다. 특히, 가열 장치(64)에 의한 가열을 전자빔 가열로 했을 경우에는 분위기를 진공으로 하여 자기 냉각에 의해 냉각할 수도 있다.

본 실시예의 STSP 장치 및 상기한 SVSP 장치에서는 대기 중에서 가열 장치(64, 51)에 의한 금속체(M2, M1)의 가열을 실시하고 있지만, 불활성 가스 분위기 중에서 가열하도록 해도 되고, 경우에 따라서는 금속체(M2, M1)의 가열 영역과 반응하는 반응성 가스 분위기 중에서 가열하도록 해도 된다. 또한, 대기압 상태로 가열하는 것이 아니라, 감압 상태나 가압 상태로 가열할 수도 있다.

특히, 반응성 가스 분위기 중에서 금속체(M2, M1)를 가열했을 경우에는 금속체(M2, M1)의 가열 영역에 반응성 가스와의 반응에 따르는 강한 비틀림을 발생시킬 수 있는 경우나, 표면 코팅을 실시할 수 있는 경우가 있다.

또한, 금속체(M2)가 중공 원통체인 경우에는 STSP 장치에 대해 중공 부분에 불활성 가스 또는 반응성 가스를 고압 상태 또는 감압 상태로 공급함으로써, 저변형 저항 영역(30')에 강한 비틀림을 발생시킬 수도 있다.

또한 불활성 가스 또는 반응성 가스가 아니라, 불활성 액체 또는 반응성 액체이어도 된다.

STSP 장치는 상기와 같이 구성되어 있어서, 금속체(M2)에 형성된 저변형 저항 영역(30')을 비틀어 돌림으로써 금속 조직을 미세화하는 경우에는 STSP 장치에 금속체(M2)를 장착하고, 냉각 장치(65)에 의해 저변형 저항 영역(30')의 양측을 냉각하면서 가열 장치(64)에 의해 저변형 저항 영역(30')을 가열한다.

여기서, 가열 장치(64)에 의한 가열은 저변형 저항 영역(30')의 온도가 금속체(M2)에 발생한 일그러짐의 회복연화 온도 또는 재결정 온도 이상이 될 때까지 실시하고, 회복렝怜甦 온도 이상이 된 곳에서 회전 장치에 의해 비저변형 저항 영역을 금속체(M2)의 중심축을 회전축으로 하여 회전축 주위로 회전시킴으로써, 저변형 저항 영역(30')을 비틀어 돌린다.

회전 장치에 의한 비저변형 저항 영역의 회전은 1∼20rpm으로 하고 있다. 회전 회수는 2분의 1회전 이상으로 하여, 회전 회수가 많을수록 큰 전단 변형을 발생시킬 수 있어 금속 조직의 미세화 효율을 향상시킬 수가 있다.

또한 가열 장치(64)에 의한 금속체(M2)의 가열 온도는 회복렝怜甦 온도 이상이지만, 금속 결정립의 조대화의 영향이 생기기 시작하는 온도 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 저변형 저항 영역(30')을 비틀어 돌린 후, 저변형 저항 영역(30')을 냉각하고 있다. 상기한 실시예에서는 금속체(M2)를 연신 방향을 따라 이동시킬 수 없지만, 금속체(M2)를 연신 방향을 따라 이동 가능하게 구성함으로써, 금속체(M2)에서의 저변형 저항 영역(30')의 위치를 변위시킬 수가 있어 금속체(M2)에 대해서 비틀림에 의한 전단 처리를 연속적으로 행하여, 넓은 범위의 영역에 걸쳐서 금속 조직을 미세화한 금속체(M2)로 할 수 있다.

또한, 경우에 따라서는 금속체(M2)의 소정의 위치에 형성된 저변형 저항 영역(30')마다, 회전 장치에 의한 금속체(M2)의 회전 속도를 조정하는 것으로써 금속 조직의 미세화의 정도를 조정하여, 금속체(M2)의 강도 또는 연성을 조정할 수 있어 부분적으로 강도를 향상시키거나 연성을 향상시킨 금속체(M2)를 생성할 수 있다.

도 11은 상기 STSP 장치에 의한 처리 전의 알루미늄 합금인 A5056의 전자현미경 사진이며, 도 12는 STSP 장치로 처리한 A5056의 전자현미경 사진이다. 금속체(M2)를 전단 변형시킴으로써, 60∼70㎛인 금속 조직의 결정립을 5㎛ 이하까지 미세화할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 이 결정립의 미세화는 가열, 냉각의 조건을 고려하여 설정하는 것으로써, 예를 들어, 전자빔으로 극히 좁은 영역만을, 또한 심층부까지 가열하고, 그 영역 외에서는 자기 냉각에 의해 저온인 채로 하면, 저변형 저항 영역과 비저변형 저항 영역의 경계부의 폭을 좁게 하여 저변형 저항 영역에 강한 비틀림을 집중시킬 수 있으므로, 결정립의 직경을 수십 나노 내지 10나노의 레벨까지 미세화할 수 있다.

또한, 도 13은 철계 재료인 S45C를 상기 STSP 장치에 의해 처리한 금속체와, STSP 장치에서의 처리와 동일한 열 이력에 의한 풀림 처리를 실시한 금속체의 내력, 인장 강도, 균일 연신을 비교한 결과를 나타내고 있고, STSP 장치로 처리함으로써 균일 연신을 증가시키지 않고 내력 및 인장 강도를 향상시킬 수가 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 14는 알루미늄계 재료인 A1506을 상기한 STSP 장치에 의해 처리한 금속체와, STSP 장치에서의 처리와 동일한 열 이력에 의한 풀림 처리를 실시한 금속체의 내력, 인장 강도, 균일 연신을 비교한 결과를 나타내고 있고, STSP 장치로 처리함으로써, S45C의 경우와 마찬가지로 균일 연신을 증가시키지 않고 내력 및 인장 강도를 향상시킬 수가 있는 것을 알 수 있다.

이와 같이 상기한 SVSP 장치 및 STSP 장치에 의해 금속체에 국부적으로 저변형 저항 영역(30, 30')을 형성하는 동시에, 이 저변형 저항 영역(30, 30')을 전단 변형시킴으로써 강한 비틀림을 가하는 것에 의해, 금속 조직을 미세화할 수 있고, 금속체(M1, M2)의 강도 또는 연성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 금속체를 복수의 금속층을 중합시킨 적층체(10)로 하고 있는 경우에는 각 금속층을 형성하고 있는 금속이 인접한 금속층의 금속과 서로 미세화하면서 접합함으로써, 일체화한 금속체를 생성할 수 있는 동시에, 금속층의 적층 방향으로 금속 조성이 변화하는 금속체를 제공할 수 있다.

또는, 도 15에 금속체의 단면 개략도로서 나타낸 바와 같이, 일부를 절결 한 절결 환봉형의 제1 금속봉(24)의 절결 부분에 제2 금속재(25)를 삽입하여 일체화한 복합 금속봉(26)을 STSP 장치로 처리함으로써, 제1 금속봉(24)의 금속과 제2 금속재(25)의 금속을 기계적으로 혼합하여, 신규 합금을 생성할 수 있다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속체를 복수 종류의 금속 분체를 혼합한 혼합체의 가소체(16)로 하고 있는 경우에는 각 금속 분체의 금속 조직을 서로 미세화하면서 접합함으로써 긴밀히 일체화한 금속체를 생성할 수 있다. 특히, 용융법에서는 생성할 수 없는 조합의 금속도 SVSP 장치 및 STSP 장치에 의해 기계적으로 접합할 수 있어 신규 합금을 생성할 수 있다.

또, 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속체를 다공질체(17)의 구멍부에 금속 분체(18)를 충전하여 형성한 충전체(19)로 하고 있는 경우에도, 각 금속의 금속 조직을 서로 미세화하면서 접합함으로써 일체화한 금속체를 생성할 수 있다. 특히, 용융법에서는 생성할 수 없는 조합의 금속도 SVSP 장치 및 STSP 장치에 의해 기계적으로 접합할 수 있어 신규 합금을 생성할 수 있다.

또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 금속체를 복수 종류의 금속 선재를 결속하여 형성한 금속 선속(23)으로 하고 있는 경우에는 각 금속 선재의 금속 조직을 서로 미세화하면서 접합함으로써 일체화한 금속체를 생성할 수 있다. 특히, 용융법에서는 생성할 수 없는 조합의 금속도 STSP 장치에 의해 기계적으로 접합할 수 있어 신규 합금을 생성할 수 있다.

특히, 금속체는 SVSP 장치 또는 STSP 장치에 의해 금속 조직을 미세화할 때까지는 중공 통형으로 해두고, SVSP 장치 또는 STSP 장치에 의해 금속 조직을 미세화한 후에, 통형으로 되어 있는 금속체의 둘레면을 절개하여 판형체로 함으로써, 매우 용이하게 판형의 금속 재료이면서 금속 조직이 미세화되어 있는 금속 재료를 제공할 수 있다.

상기한 SVSP 장치 및 STSP 장치에서는 가열 장치(51, 64)에 의해 형성한 저변형 저항 영역(30, 30')의 금속체(M1, M2)의 연신 방향에서의 길이와, 저변형 저항 영역(30, 30')에 가하는 전단 변형을 조정함으로써, 저변형 저항 영역(30, 30')의 전역에 대해 전단 변형을 실시할 수도 있고, 저변형 저항 영역(30, 30')의 일부분, 예를 들어, 저변형 저항 영역(30, 30')의 중앙 영역이나, 저변형 저항 영역(30, 30')의 양 단부 또는 일 단부에 대해 전단 변형을 실시할 수도 있다.

또한 STSP 장치에서는 그 구조로부터 명확한 바와 같이, 회전 장치에 의해 비저변형 저항 영역을 회전시킨 경우의 저변형 저항 영역(30')의 회전축 부분에는 충분한 전단 변형이 생기지 않기 때문에 금속 조직의 미세화가 불충분한 영역이 나타날 우려가 있다.

여기서, 본 실시예의 STSP 장치에서는 가열 장치(64)에 의해 금속체(M2)를 가열함으로써 저변형 저항 영역(30')을 형성할 때에, 가열 장치(64)는 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로 하여 가열하고 있다.

즉, 본 실시예와 같이 가열 장치(64)를 고주파 가열 코일로 구성했을 경우에는 고주파 가열 코일의 중심축을 회전부(63)에 의한 금속체(M2)의 회전축으로부터 오프셋 시키고 있다. 이것에 의해, 저변형 저항 영역(30')에서는 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로 할 수 있고, 회전축의 영역에 미세화되지 않는 영역이 발생하는 것을 억제해, STSP 장치에 대해도 금속 조직을 균일하게 미세화할 수 있다.

이와 같이 가열 장치(64)의 배치를 조정함으로써 가열 분포를 회전축의 영역을 비중심으로 한 상태로 할 수 있어 회전축의 영역의 금속 조직도 확실히 미세화할 수 있다.

STSP 장치에서의 금속 조직의 미세화의 불균일을 방지하는 방법으로서는, 저변형 저항 영역(30')을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서, 금속체(M1)의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동시키고, 이 이동에 의해 저변형 저항 영역(30')의 회전축의 영역에 전단 변형을 일으키게 함으로써, 금속 조직의 미세화의 불균일을 방지할 수도 있다.

즉, STSP 장치에 SVSP 장치의 진동 인가체(47)를 조립하여, 저변형 저항 영역(30')을 비틀어 돌리는 동시에 진동시킬 수도 있다.

또는 회전축 자체를 환봉형으로 된 금속체(M2)의 기하학적인 중심으로부터 오프셋 시킴으로써, 저변형 저항 영역(30')의 회전축의 영역에 전단 변형을 일으키게 하여, 금속 조직의 미세화의 불균일을 방지할 수도 있다.

도 16은 상기 STSP 장치의 변형예의 개략 설명도이다. 이 STSP 장치에는 금속체(M2')를 공급하는 공급부(70)와, 전단 변형된 금속체(M2')를 수용하는 수용부(71)를 배치하고 있다.

공급부(70)에는 소정의 릴에 감아 돌린 금속체(M2)를 공급하고, 도시하지 않는 연신 기구에 의해 금속체(M2')를 직선형으로 연신시키면서 이송하도록 하고 있다.

수용부(71)에서는 전단 변형된 금속체(M2')를, 도시하지 않는 권취 기구에 의해 릴에 감아 돌려서 수용하도록 하고 있다.

그리고, STSP 장치에서는, 공급부(70)와 수용부(71) 사이에, 금속체(M2')의 연신 방향을 따라 복수의 전단 변형부(62')를 각각 소정 간격만큼 이격하여 형성해 게다가 이웃한 전단 변형부(62', 62')의 사이에 회전부(63')를 형성하고, 이 회전부(63')에 의해 금속체(M2')의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위에 금속체(M2')를 회전시켜, 전단 변형부(62') 부분의 금속체(M2')를 전단 변형시키고 있다.

전단 변형부(62')에는 금속체(M2')를 가열하는 고주파 가열 코일(64')과, 금속체(M2')를 냉각하기 위한 냉각수를 토출하는 제1 토출구(65b')와 제2 토출구(65c')를 배치하고, 또한 제1 토출구(65b')와 제2 토출구(65c') 사이에 고주파 가열 코일(64')을 위치시켜, 고주파 가열 코일(64')에 의한 금속체(M2')의 가열 영역을 미소 범위로 하고 있다.

본 실시예에서는, 회전부(63')에는 금속체(M2')에 접촉시킨 회전 롤러를 배치하고, 이 회전 롤러에 의해 금속체(M2')를 회전시키고 있다. 또한, 인접한 회전부(63')에서는 각각 회전 롤러의 회전 방향을 역방향으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 STSP 장치에서, 공급부(70)와 수용부(71)를 금속체(M2')의 반송 수단으로 하여 금속체(M2')를 이송함으로써, 금속체(M2')에 복수회의 전단 변형을 가할 수 있다.

또는 예를 들어, 전단 변형부(62')를 금속체(M2')의 연신 방향을 따라 소정의 간격 T로 N의 힘을 가한 경우에, 공급부(70)와 수용부(71)를 금속체(M2')의 반송 수단으로 하여 금속체(M2')를 소정 간격 T와 동일한 거리만큼 이송하면, T×N의 길이의 영역에서 한 번에 전단 변형을 실시할 수 있으므로, 전단 변형을 정지하여 금속체(M2')를 T×N만큼 이송하고, 그 후 전단 변형을 재개하여 금속체(M2')를 소정의 간격 T와 동일한 거리만큼 이송하는 것을 반복하도록 할 수도 있다. 이것에 의해, 제조 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 이 경우에는, N은 짝수이며, 도 16과 같이 전단 변형부(62')와 전단 변형부(62') 사이에 모두 회전부(63')를 배치하는 것이 아니라, 하나 건너 회전부(63')를 배치할 수도 있다.

상기와 같이 하여 금속 조직을 미세화한 금속체는 고강도이기 때문에 자동차 부품으로서 이용했을 경우에는 경량화를 도모할 수 있어 자동차를 경량화하여 연비의 향상을 도모할 수 있다.

이와 같이 자동차 부품에 이용하는 금속체는 다음과 같이 제조하고 있다.

우선, 소망의 조성으로 한 판형의 금속판에 대해서 사전 처리를 실시한다. 이 전처리에서는 금속판을 일단 가열하여 냉각함으로써 금속판의 단일상화, 및 금속판을 구성하고 있는 금속의 입자 분산, 또 금속판의 잔류 응력의 조정 등을 행하고 있다.

그 다음에, 전처리가 종료된 금속판을 SVSP 장치로 처리함으로써, 금속판의 금속 조직을 일정하게 미세화하여, 고강도화 및 고연성화한 금속판을 형성하고 있다.

특히, 금속판을 알루미늄 합금으로 했을 경우에는 고강도화 및 고연성화 된 커다란 알루미늄 합금판을 형성할 수 있어, 복잡한 형상의 보닛이나 카울 등을 단조로 형성할 수 있어 제조비용을 크게 저감시킬 수 있다.

특히, 이러한 보닛이나 카울 등을 단조로 형성하는 경우에, 타 부재와의 접속에 이용하는 플랜지나 결합구조를 일체로 성형할 수 있으므로, 복수 부품의 일체 성형을 실시함으로써 저비용화를 도모할 수 있는 동시에, 구조적인 강도의 향상을 도모할 수 있다.

상기한 바와 같이, 금속판을 SVSP 장치에 의해 소망의 금속체를 형성할 뿐만 아니라, 소망의 조성으로 한 환봉의 금속체에 대해서, 상기한 전처리를 실시한 후에 STSP 장치로 처리함으로써, 금속판의 금속 조직을 일정하게 미세화하여, 고강도화 및 고연성화한 금속체를 형성할 수도 있다.

이와 같이 하여 형성한 금속체는 고연성이 되어 있으므로, 소정의 용적 마다 분리한 후에 복수의 실린더를 가지는 단조 금형으로 단조 가공을 실시함으로써, 예를 들어, 도 17에 나타낸 바와 같이 복잡한 형상을 가지는 보디 프레임 소켓(80)을 형성할 수도 있다.

본 실시예의 보디 프레임 소켓(80)은 도 18에 나타낸 바와 같이, 자동차의 보디 프레임(90)에서의 각 프레임의 접속 부분에 사용하는 것이며, 통상은 각 프레임을 접속부에서 용접함으로써 접속하고 있었지만, 도 17에 나타내는 보디 프레임 소켓(80)을 이용함으로써, 용접 작업이 필요하지 않아 제조비용을 저감시킬 수 있는 동시에, 용접보다 구조적인 강도를 향상시킬 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 17의 보디 프레임 소켓(80)에서는 각각 상이한 방향으로 연신하고 있는 제1 프레임(81), 제2 프레임(82), 제3 프레임(83), 제4 프레임(84)의 4개의 프레임(81, 82, 83, 84)이 각각 삽입되는 제1 삽입부(85), 제2 삽입부(86), 제3 삽입부(87), 제4 삽입부(88)를 소정 방향으로 연신시켜 돌출되게 배치하고 있다.

그리고, 각 삽입부(85, 86, 87, 88)에는 단조 가공 시에 실린더를 삽입함으로써 형성된 삽입 구멍(85h, 86h, 87h, 88h)을 구비하여 이 삽입 구멍(85h, 86h, 87h, 88h)에 각각의 프레임(81, 82, 83, 84)의 선단부를 각각 삽입해 접속하도록 하고 있다.

다른 사용 형태로서 예를 들어, 스티어링 샤프트와 같은 봉형체의 부재에 대해서 SVSP법에 의한 금속 조직의 미세화를 실시함으로써, 고강도의 봉형체를 제공 가능하게 할 수 있다. 또한, 봉형체의 모든 금속 조직을 일정하게 미세화 하는 것이 아니라, 일부분만을 미세화하거나 또는 일부분만을 미세화하지 않기도 함으로써 강도에 의도적인 불균형을 갖도록 할 수도 있다.

이와 같이 강도에 의도적인 불균형을 갖게 한 봉형체로 이루어지는 스티어링 샤프트로 했을 경우에는 사고의 발생 시에 충격에 의해 스티어링 샤프트를 의도적으로 파단시킴으로써 충격 흡수성을 부여할 수 있다.

또는, 나사를 형성하는 경우에는 봉형체의 부재에 대해서 SVSP법에 따르는 금속 조직의 미세화를 실시한 후에, SVSP법에 의한 금속체의 회전을 이용하여 나사전조를 실시함으로써, 강도를 높인 나사를 용이하게 형성할 수 있다.

마찬가지로, 트랜스미션 기어를 형성하는 경우에는 봉형체의 부재에 대해서 SVSP법에 의한 금속 조직의 미세화를 실시한 후에, SVSP법에 의한 금속체의 회전을 이용하여, 소정의 다이스에 의해 기어 치열의 성형을 실시함으로써, 강도를 높인 트랜스미션 기어를 용이하게 형성할 수 있다.

상기와 같이 하여 금속 조직을 미세화한 금속체는 자동차 부품에 대한 이용뿐만 아니라, 반도체 제조 공정에 사용하는 스퍼터 장치의 스퍼터링용 타겟재로서 이용했을 경우에도 매우 유용하다.

특히, 소정의 조성이 된 금속체를 생성 가능하고, 또한 생성된 금속체는 균질의 조성으로 할 수 있는 동시에 금속 조직이 미세하기 때문에 반도체 기판 표면에 균질의 금속막을 생성하도록 할 수 있다. 그리고, 이러한 스퍼터링용 타겟재를 ECAP법보다 저가로 생성할 수 있다.

이 스퍼터링용 타겟재는 다음과 같이 하여 제조하고 있다.

우선, 소망의 조성으로 한 금속판에 대해서 사전 처리를 실시한다. 이 전처리에서는 금속판을 일단 가열하여 냉각함으로써 금속판의 단일상화, 및 금속판을 구성하고 있는 금속의 입자 분산, 또한 금속판의 잔류 응력의 조정 등을 실시하고 있다.

그 다음에, 전처리가 종료된 금속판을 SVSP 장치로 처리함으로써, 금속판의 금속 조직을 일정하게 미세화하고 있다.

SVSP 장치에 의한 금속 조직의 미세화 후, 금속판을 상온 압연, 또는 냉간 단조 또는 열간 단조, 또는 스웨이징(swaging) 등에 의해 미세화한 결정 조직의 결정 방위를 조정하는 동시에, 타겟 형상으로의 성형을 실시하고 있다.

이와 같이 미세화한 결정 조직의 결정 방위를 조정함으로써, 반도체 기판 표면에 균질의 금속막을 생성 가능하게 하는 스퍼터링용 타겟을 제공할 수 있다.

또한, 금속판을 타겟 형상으로 성형하는 경우에는 금속체를 대략 원반형으로 성형하는 동시에 이면에 냉각용 오목형 홈을 형성하고 있다. 이와 같이 냉각용 오목형 홈을 동시 성형함으로써, 스퍼터링용 타겟의 제조 공정을 단축할 수 있어 저가의 스퍼터링용 타겟을 제공할 수 있다.

특히, SVSP 장치에 의해 금속 조직이 미세화되어 있어서 금속판의 성형성이 향상되어 있으므로, 냉각용 오목형 홈을 냉간 단조 또는 열간 단조에 의해 양호한 정밀도로 생성할 수 있다.

또한 SVSP 장치에 의해 금속판의 금속 조직을 일정하게 미세화한 후에, 미세화한 금속 검증의 조대화를 억제 가능한 온도로 금속판을 가열하여, 금속판의 잔류 응력의 조정 등을 실시할 수도 있다.

다른 제조 방법으로서 다음과 같이 할 수도 있다. 이 제조 방법에서는 타겟재가 되는 금속체는 소망의 조성으로 한 환봉형의 금속봉으로 하고 있다.

우선, 금속봉에 대해서, 상기 금속판의 경우와 마찬가지로 전처리를 실시하여, 금속봉의 단일상화, 및 금속봉을 구성하고 있는 금속의 입자 분산, 또한 금속봉의 잔류 응력의 조정 등을 실시하고 있다.

그 다음에, 전처리가 종료된 금속봉을 STSP 장치로 처리함으로써, 금속봉의 금속 조직을 일정하게 미세화하고 있다.

STSP 장치에 의한 금속 조직의 미세화 후, 금속봉을 소정 길이마다 절단하고, 냉간 단조 또는 열간 단조에 의해 금속판을 형성하고 있다.

이와 같이 성형한 금속판을 상기한 바와 같이 SVSP 장치로 처리함으로써, 금속판의 금속 조직을 한층 더 미세화하고 있다. 그 후, 상기 금속판의 경우와 마찬가지로, 금속판을 상온 압연, 또는 냉간 단조 또는 열간 단조, 또는 스웨이징 등에 의해 미세화한 결정 조직의 결정 방위를 조정하는 동시에, 타겟 형상으로의 성형을 실시하고 있다.

STSP법과 SVSP법을 조합하여 스퍼터링용 타겟이 되는 금속체를 생성함으로써, 금속 조직이 매우 미세화된 금속체로 할 수 있어 반도체 기판 표면에 균질의 금속막을 생성 가능하게 하는 스퍼터링용 타겟을 제공할 수 있다.

특히, STSP법으로 금속봉을 처리함으로써 금속봉의 조성의 균질화를 도모할 수 있어 보다 균질화된 금속체로부터 스퍼터링용 타겟을 생성함으로써, 반도체 기판 표면에 균질의 금속막을 생성 가능하게 하는 스퍼터링용 타겟을 제공할 수 있다.

상기한 SVSP법 또는 STSP법은 자동차 부품이나 스퍼터링용 타겟의 제조뿐만 아니라, 이하와 같은 소재에 대해서 이용함으로써 특성을 향상시킨 재료 또는 부품의 제공을 가능하게 할 수 있다.

금속체가 자성체인 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 의해 미세화함으로써 가공성을 향상시켜, 세선화(細線化) 등의 미세한 가공을 가능하게 할 수 있다. 또, 경우에 따라서는 자화율의 향상을 기대할 수 있다.

금속체가 형상기억합금이었을 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 의해 미세화함으로써 가공성을 향상시켜, 매우 미세한 형상으로의 가공을 가능하게 할 수 있다. 특히, 이 형상기억합금을 이용하여 전자기기의 조립에 이용하는 나사를 형성했을 경우에는 그 전자기기의 폐기 시에 형상 기억에 의해 나사의 나사산을 소실시킴으로써, 용이하게 분해할 수 있다.

금속체가 수소저장합금이었을 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 의해 미세화함으로써 수소의 저장능력의 향상을 기대할 수 있다. 또, 가공성이 향상됨으로써 여러 가지 형상으로 할 수 있어 수소 저장 기능을 가지는 구조물을 형성할 수 있다.

금속체가 제진합금이었을 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 의해 미세화함으로써 가공성을 향상시켜, 보다 미세한 형상으로의 가공을 가능하게 할 수 있다. 특히, 스피커 등의 음향 기기의 구성 부재에 대한 이 제진합금의 적용을 넓히는 것에 의해, 음질의 향상을 도모할 수 있다.

금속체가 전열재료였을 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 의해 미세화함으로써 가공성을 향상시켜, 보다 미세한 형상으로의 가공을 가능하게 할 수 있다.

금속체가 생체재료였을 경우에는, 이 금속체의 금속 조직을 SVSP법 또는 STSP법에 따라 미세화함으로써 가공성을 향상시켜, 보다 미세한 형상으로의 가공을 가능하게 할 수 있다.

특히, 종래, 생체재료로서는 티타늄이 사용되고 있으나, 티타늄은 고경도이기 때문에 가공성이 매우 나쁘고, 성형비용이 증대되는 문제가 있었지만, SVSP법 또는 STSP법에 의해 금속 조직을 미세화함으로써 티타늄을 단조로 성형 가능하게 할 수 있어 저비용으로 소정 형상으로 한 티타늄 부품을 형성할 수 있다.

또한, SVSP법 또는 STSP법에 의해 금속 조직이 미세화된 티타늄은 낮은 영률(Young's modulus)인 고강도의 재료로 할 수 있어 생체 친화성을 향상시킬 수도 있다.

이와 같이 SVSP법 또는 STSP법에 의해 처리된 금속체는 연성이 향상되어 있기 때문에 가공성이 향상되어 있을 뿐만 아니라, 고강도화 되어 있으므로 동일한 강도의 부재를 보다 경량으로 형성할 수 있어 선박이나 항공기, 또는 자동차 등의 수송기기, 또는 고층빌딩이나 교량 등의 건축구조물의 경량화를 도모할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 금속 가공 방법 및 그 금속 가공 방법을 이용한 금속체에서는 고강도 및 고연성의 금속을 연속적으로 정밀제작할 수 있으므로, 단조 가공성이 뛰어난 금속체를 제공할 수 있다. 또한, 종래의 용융법에서는 제조할 수 없었던 조성의 합금도 생성할 수 있으므로 신규 금속을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 금속 가공 방법을 이용한 금속 함유 세라믹체에서는 함유되어 있는 금속 성분과 비금속 성분을 강력하고 균질하게 결합시킨 금속 함유 세라믹체를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 금속 가공 방법을 이용한 스퍼터링용 타겟에서는 저가이면서 반도체 기판에 균질의 금속막을 정밀제작 가능하게 하는 스퍼터링용 타겟을 제공할 수 있다.

Claims

금속체에 변형 저항을 국부적으로 저하시킨 저변형 저항 영역을 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 상기 금속체의 금속 조직을 미세화하는 금속 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 전체에 대해 상기 전단 변형을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 일부분에 대해 상기 전단 변형을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
일 방향으로 연신시킨 금속체의 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 상기 금속체의 금속 조직을 미세화하는 금속 가공 방법.
제4항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 중앙 영역에서 상기 전단 변형을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제4항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 양 단부에서 상기 전단 변형을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제4항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 한 쪽 단부에 대해 상기 전단 변형을 실시하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
일 방향으로 연신시킨 금속체의 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 사이에 두고 상기 금속체의 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대하여 상대적으로 위치를 변동시킴으로써, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 상기 금속체의 금속 조직을 미세화하는 금속 가공 방법.
제9항에 있어서,

상기 위치 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 가한 진동 운동인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항에 있어서,

상기 위치 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 가한 제1 진동 운동과, 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하고 상기 제1 방향과도 대략 직교하는 제2 방향으로 가한 제2 진동 운동의 복합 운동인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항에 있어서,

상기 위치 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 트위스트 운동인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제12항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역은 가열 수단에 의해 상기 금속체를 가열함으로써 형성되며, 상기 가열 수단은 상기 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로 하여 가열하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제13항에 있어서,

한 쪽의 상기 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 상기 비저변형 저항 영역에 대하여, 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역에는 상기 금속체의 연신 방향을 따라 압축 응력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역은 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단 사이에 배치한 가열 수단에 의해 상기 금속체를 가열함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 판형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 판형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 판형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 중공 통형체이며, 상기 위치 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 중공 통형체이며, 상기 위치 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체이며, 상기 위치 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 적어도 제1 금속 선재와 제2 금속 선재를 결속하여 형성된 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
일 방향으로 연신시킨 금속체에, 변형 저항을 국부적으로 저하시킴으로써 상기 금속체를 횡단하는 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 소정 간격만큼 이격하여 형성하고, 상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시켜 상기 금속체의 금속 조직을 미세화하는 금속 가공 방법.
제30항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제30항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 진동시키는 동시에, 상기 금속체의 연신 방향과 상기 제1 방향에 각각 대략 직교하는 제2 방향으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제30항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 회전시키는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역은 각각 상이한 온도로 가열하여 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 가공 방법.
변형 저항을 국부적으로 저하시킨 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화한 금속체.
제35항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 전체에 대해 상기 전단 변형을 실시한 것을 특징으로 하는 금속체.
제35항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 일부분에 대해 상기 전단 변형을 실시한 것을 특징으로 하는 금속체.
일 방향으로 연신시킨 금속체이며, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화한 금속체.
제38항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 중앙 영역에서 상기 전단 변형을 실시한 것을 특징으로 하는 금속체.
제38항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 양 단부에서 상기 전단 변형을 실시한 것을 특징으로 하는 금속체.
제38항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역의 한 쪽 단부에 대해 상기 전단 변형을 실시한 것을 특징으로 하는 금속체.
제38항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향을 따라 이동시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
일 방향으로 연신시킨 금속체이며, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하는 동시에, 상기 저변형 저항 영역을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시킴으로써, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화한 금속체.
제43항에 있어서,

상기 위치의 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 가한 진동 운동에 의한 것임을 특징으로 하는 금속체.
제43항에 있어서,

상기 위치의 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 가한 제1 진동 운동과, 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하고 상기 제1 방향과도 대략 직교하는 제2 방향으로 가한 제2 진동 운동의 복합 운동에 의한 것임을 특징으로 하는 금속체.
제43항에 있어서,

상기 위치의 변동은 상기 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 트위스트 운동에 의한 것임을 특징으로 하는 금속체.
제46항에 있어서,

상기 저변형 저항 영역은 가열 수단에 의한 가열에 의해 형성되고, 상기 가열 수단은 상기 회전축의 영역을 비중심으로 하는 가열 분포로 하여 가열한 것을 특징으로 하는 금속체.
제46항에 있어서,

한 쪽의 상기 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 상기 비저변형 저항 영역에 대해서, 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 비저변형 저항 영역에는 상기 금속체의 연신 방향을 따라 압축 응력을 작용시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 비저변형 저항 영역은 제1 냉각 수단과 제2 냉각 수단 사이에 배치한 가열 수단에 의해 가열함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 판형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성한 판형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 판형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 중공 통형체이며, 상기 위치의 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 한 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 중공 통형체이며, 상기 위치의 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 한 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 중공 통형체이며, 상기 위치의 변동 후에 둘레면을 절개하여 판형체로 한 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 상이한 조성의 금속층을 중합하여 형성된 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 제1 금속에 제2 금속을 혼합시킨 혼합재로 이루어지는 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 적어도 제1 금속 선재와 제2 금속 선재를 결속하여 형성된 봉형체인 것을 특징으로 하는 금속체.
일 방향으로 연신시킨 금속체이며, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속체를 횡단하는 제1 저변형 저항 영역과 제2 저변형 저항 영역을 소정 간격만큼 이격하여 일시적으로 형성하고, 상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역을 각각 전단 변형시켜 금속 조직을 미세화한 금속체.
제64항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 방향으로 진동시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
제64항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역의 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 직교하는 제1 방향으로 진동시키는 동시에, 상기 금속체의 연신 방향 및 상기 제1 방향과 각각 대략 직교하는 제2 방향으로 진동시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
제64항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역 사이에 놓인 비저변형 저항 영역을 상기 금속체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 회전시킨 것을 특징으로 하는 금속체.
제64항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 저변형 저항 영역과 상기 제2 저변형 저항 영역은 각각 상이한 온도로 가열하여 형성한 것을 특징으로 하는 금속체.
제35항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 자동차 부품인 것을 특징으로 하는 금속체.
제35항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속체는 스퍼터링용 타겟재, 자성체, 형상기억합금, 수소저장합금, 제진합금, 전열재료, 생체재료, 선박부품, 항공기부품, 자동차 이외의 수송기기 부품, 건축구조물 부품 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속체.
일 방향으로 연신시킨 금속 함유 세라믹체이며, 변형 저항을 국부적으로 저하시켜 상기 금속 함유 세라믹체를 횡단하는 저변형 저항 영역을 일시적으로 형성하고, 상기 저변형 저항 영역을 사이에 두고 한 쪽의 비저변형 저항 영역을 다른 쪽의 비저변형 저항 영역에 대해서 상대적으로 위치를 변동시킴으로써, 상기 저변형 저항 영역을 전단 변형시켜서, 함유된 금속 조직을 미세화한 금속 함유 세라믹체.
제71항에 있어서,

상기 위치 변동은 상기 금속 함유 세라믹체의 연신 방향과 대략 평행하게 한 회전축 주위로 비틀어 돌리는 트위스트 운동에 의한 것임을 특징으로 하는 금속 함유 세라믹체.