WO2023248391A1 - 金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法 - Google Patents

金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法 Download PDF

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WO2023248391A1
WO2023248391A1 PCT/JP2022/024965 JP2022024965W WO2023248391A1 WO 2023248391 A1 WO2023248391 A1 WO 2023248391A1 JP 2022024965 W JP2022024965 W JP 2022024965W WO 2023248391 A1 WO2023248391 A1 WO 2023248391A1
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die
metal
bonding
joining
cast
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PCT/JP2022/024965
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏明 北澤
Original Assignee
株式会社Mole′S Act
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a metal joined body and a method for joining die-cast members.
  • a manufacturing method of a metal joined body made by joining steel members there is a steel member preparation step in which two steel members (metal members) are prepared, and a process in which the two steel members are joined with the surfaces to be joined in the two steel members aligned.
  • die casting is one of the widely used metal forming methods. According to die casting, by press-fitting molten metal into a mold, it is possible to manufacture metal members with high dimensional accuracy in a short time (high cycle).
  • die-cast members Metal members manufactured by die casting (hereinafter referred to as die-cast members) are often treated as final products, either as they are or after being subjected to simple processing and treatment, taking advantage of their high dimensional accuracy.
  • die casting is also one of the metal mold casting methods, there are restrictions on the shapes of parts that can be manufactured. For example, it is impossible to manufacture a member with an external shape that does not come out of the mold or a member with a complicated internal shape (for example, a heat exchange medium flow path) using only die casting using current technology.
  • metal materials with relatively low melting points are used in die casting, and common materials include aluminum or aluminum alloys (hereinafter collectively referred to as "aluminum-based materials").
  • Aluminum-based materials have the characteristics that they are softer than steel materials and have a strong oxide film on their surfaces. Although these features are advantageous, they are difficult from the viewpoint of performing bonding, and it is difficult to increase the bonding strength.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal bonded body and a method for joining die-cast members, which can increase the bonding strength of die-cast members made of aluminum-based materials. shall be.
  • the method for manufacturing a metal bonded body of the present invention provides a first die-casting member made of an aluminum-based material and having a first planned bonding surface, wherein a chill layer remains on the first bonded surface while leaving a chill layer on the first bonded surface. and a second die-cast member made of an aluminum-based material and having a second joint surface, in which a residual stress is applied to the second joint surface while leaving a chill layer on the second joint surface.
  • the method for joining die-cast members of the present invention provides a first die-cast member made of an aluminum-based material and having a first planned-to-be-joined surface, wherein residual stress is applied to the first planned-to-be-joined surface while leaving a chill layer on the first planned-to-be-joined surface. and a second die-cast member made of an aluminum-based material and having a second planned bonding surface, while leaving a chill layer on the second planned bonding surface.
  • the first die-casting member and the first die-casting member are placed in contact with the second planned-to-be-bonded surface in which a residual stress is applied, and pressure is applied to the first and second planned-to-be-bonded surfaces.
  • the method is characterized in that the first die-cast member and the second die-cast member are diffusion-bonded by relatively pressing the two die-cast members to form a metal bonded body.
  • the method for manufacturing a metal bonded body of the present invention provides a first die-casting member made of an aluminum-based material and having a first surface to be joined, wherein residual stress is applied to the first surface to be joined while leaving a chill layer on the first surface to be joined.
  • residual stress causes lattice defects (dislocations, vacancies, etc. ) and activate the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first and second surfaces to be joined, thereby increasing the bonding strength. It becomes a method.
  • the method for joining a die-cast member of the present invention is a first die-cast member made of an aluminum-based material and having a first planned-to-be-joined surface, and applying residual stress to the first planned-to-be-joined surface while leaving a chill layer on the first planned-to-be-joined surface. and a second die-cast member made of an aluminum-based material and having a second surface to be bonded, in which residual stress is applied to the second surface to be bonded while leaving a chill layer on the surface to be bonded.
  • the residual stress promotes the occurrence of lattice defects, which are disordered atomic arrangements, on the first and second surfaces to be bonded, and the gap between the first and second surfaces to be bonded is increased.
  • This is a joining method for die-cast members that can increase the joining strength by activating the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds.
  • FIG. 3 is a diagram shown to explain a metal bonded body forming step S20 in Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain a first die-cast member 30 and a second die-cast member 40 in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain a metal bonded body forming step S21 in Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure shown in order to explain the 1st die-casting member 50 and the 2nd die-casting member 60 in Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain a metal bonded body forming step S22 in Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure shown in order to explain the 1st deformation control member 200 in Embodiment 4.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain a metal bonded body forming step S23 in Embodiment 4.
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain a metal bonded body forming step S24 in Embodiment 5.
  • It is a figure shown in order to explain metal joined body formation process S25 in Embodiment 6.
  • FIG. 1 is a diagram shown to explain a first die-cast member 10 and a second die-cast member 20 in Embodiment 1.
  • FIG. 1(a) is a perspective view (isometric view) of the first die-casting member 10
  • FIG. 1(b) is a plan view of the first die-casting member 10
  • FIG. 1(c) is a perspective view of the first die-casting member 10.
  • FIG. 1(d) is an enlarged sectional view showing the surface of the first joining surface 12
  • FIG. 1(e) is a perspective view of the second die-cast member 20.
  • FIG. 1(f) is a plan view of the second die-cast member 20, FIG.
  • FIG. 1(g) is a cross-sectional view taken along A2-A2 in FIG. 1(f), and FIG. 1(h) is a plan view of the second die-cast member 20.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the state of the surface of a surface 22 to be joined.
  • FIG. 2 is a diagram shown for explaining the application of residual stress and lattice defects.
  • FIG. 2(a) is a diagram schematically showing the arrangement of atoms before applying residual stress to the first die-cast member 10 and the first joining surface 12, and
  • FIG. 2(c) is a schematic diagram showing the arrangement of atoms after applying residual stress to lattice defects
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram shown to explain a hole.
  • FIGS. 2(c) and 2(d) are oblique projection diagrams, and the round objects arranged in a cubic shape are atoms.
  • FIG. 2(c) is a perspective view
  • FIG. 2(d) is a plan view.
  • atoms are indicated by white circles.
  • FIG. 2 is only a schematic diagram and does not show a specific crystal structure or the like in the first planned bonding surface 12.
  • the atoms are illustrated as having a simple cubic lattice structure, but this is for convenience to make the diagram easier to understand, and the atoms in the first die-cast member 10 are This does not indicate that such a structure actually exists.
  • FIG. 2 is only a schematic diagram and does not show a specific crystal structure or the like in the first planned bonding surface 12.
  • the atoms are illustrated as having a simple cubic lattice structure, but this is for convenience to make the diagram easier to understand, and the atoms in the first die-cast member 10 are This does not indicate that such a structure actually exists
  • FIG. 3 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S20 in the first embodiment.
  • FIG. 3(a) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 are pressed relative to each other
  • FIG. 3(b) shows the first joining surface 12
  • FIG. 3(c) is an enlarged sectional view showing the state of the second bonding surface 22
  • FIG. 3(c) is a sectional view showing the metal bonded body 100 formed by diffusion bonding
  • FIG. 3(d) is a bonding interface after bonding.
  • FIG. The symbol P and thick arrows in FIG. 3A indicate that the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 are pressed against each other.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 1 includes a metal member preparation step S10 and a metal bonded body formation step S20. Furthermore, the die-cast member joining method according to the first embodiment corresponds to the metal joined body forming step S20. Each step will be explained below.
  • Metal member preparation step S10 is a step of preparing a first die-casting member 10 made of an aluminum-based material and having a first joining surface 12, and a second die-casting member 20 made of an aluminum-based material and having a second joining surface 22. (See Figure 1.)
  • the first die-cast member 10 has a residual stress applied to the first planned joining surface 12 while leaving a chilled layer on the first planned joining surface 12 .
  • the second die-cast member 20 has a residual stress applied to the second planned bonding surface 22 while leaving a chilled layer on the second bonding planned surface 22 .
  • the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20 may be made of the same material, or may be made of different materials, as long as they are made of an aluminum-based material.
  • Die-cast member in this specification refers to a metal member manufactured by die-casting.
  • die-cast member includes those that have been subjected to post-processing (for example, deburring or drilling) to the extent that the overall shape does not change significantly.
  • chill layer refers to a characteristic structure of a die-cast member, and a relatively high-strength structure formed near the surface of the die-cast member.
  • Die-cast parts are manufactured by injecting molten metal into a mold at high pressure, but the surface part of the die-cast part is cooled more rapidly than the inner part of the die-cast part due to contact with the mold, etc. be done. Therefore, a chill layer is formed on the surface of the die-cast member, which has a structure with higher density (fewer voids) than the inside. Although the chill layer does not have clear boundaries, it is considered appropriate to treat the range of about 0.3 mm from the surface as the chill layer.
  • “Residual stress” in this specification refers to stress that exists (remains) within an object. Stress remains in the member even if it is manufactured by die-casting, but in order to make it ⁇ a product with residual stress applied to the surface to be joined'' in this specification, a process to apply residual stress is carried out after manufacturing by die-casting. There is a need to. That is, “residual stress” in this specification refers to residual stress that is applied after manufacturing by die casting.
  • the first die-cast member 10 has residual stress imparted to the first planned joining surface 12 by plastically deforming the surface of the first planned joining surface 12 through shot blasting treatment.
  • the second die-cast member 20 also has a residual stress applied to the second planned bonding surface 22 by plastically deforming the surface of the second planed bonding surface 22 by shot blasting.
  • the shot blasting process refers to a process in which a projecting material (granules) collides with the surface of an object. Conditions such as the material of the shot material, the particle size, and the speed at which the shot material is made to collide can be arbitrarily determined depending on the type of aluminum material constituting the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20, etc. .
  • FIGS. 1(d) and 1(h) are schematic diagrams, the size, ratio, shape, etc. of the surface irregularities are not limited to those shown.
  • first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 may be subjected to shot-blasting treatment on surfaces other than the first intended joining surface 12 and the second intended joining surface 22.
  • the application of residual stress will be explained using the first die-cast member 10 as an example.
  • the atomic level structure (particularly the metal crystal structure) of the first planned bonding surface 12 is affected (see FIGS. 2(a) and 2(b)). ), it can promote the occurrence of lattice defects, which are disordered atomic arrangements.
  • the dislocation d1 Fig. 2 It becomes possible to generate a large amount of (c)).
  • voids d2 see FIG. 2(d)
  • FIG. 2(d) which are point-like lattice defects, and planar lattice defects may also occur. Note that the above matters also apply to the second die-cast member 20.
  • the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20 are prepared in which the first intended joining surface 12 and the second intended joining surface 22 each have a predetermined surface roughness.
  • the first and second joint surfaces 12 and 22 having a predetermined surface roughness are the first and second joint surfaces 12 and 22 that have been subjected to shot blasting treatment. can be used.
  • the "predetermined surface roughness” means that when the second die-casting member is pressed relatively to the first die-casting member in the metal bonding body forming process described later, the first joining surface and the second Roughness that tends to cause changes in surface microstructure such as deformation, destruction, and slippage of irregularities on the surface of the surface to be joined.
  • surface microstructure in this specification refers to a surface structure on an atomic scale.
  • ADC-based material particularly ADC12
  • ADC12 a casting alloy
  • Metal joined body forming step S20 In the metal bonding body forming step S20, the first bonding surface 12 and the second bonding surface 22 are in contact with each other, and the first bonding surface 12 and the second bonding surface 22 are heated so that pressure is applied to the first bonding surface 12 and the second bonding surface 22.
  • the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 By relatively pressing the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 (see FIG. 3(a)), the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 are diffusion-bonded to form a metal bonded body 100. (See FIGS. 3(c) and 3(d)).
  • the metal bonding body forming step S20 by relatively pressing the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20, a change in the surface microstructure is caused on the first intended joining surface 12 and the second intended joining surface 22.
  • the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 are diffusion-bonded to form the metal bonded body 100 while generating the metal.
  • Changes in the surface microstructure include deformation of unevenness, destruction, slippage, etc. (see FIG. 3(b)), and the combination of these and the residual stress applied to the first and second joint surfaces 12 and 22. The combination promotes diffusion bonding.
  • the principle by which diffusion bonding is promoted between the first bonding surface and the second bonding surface to which residual stress is applied is thought to be as follows.
  • residual stress By applying residual stress to the first and second surfaces to be joined, it is possible to promote the generation of lattice defects in each of the surfaces to be joined, as described above. Due to the increase in lattice defects, the first and second bonding surfaces are in a state where atoms are likely to move easily. As a result, it becomes possible to activate the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first and second surfaces to be bonded (the bonding interface).
  • “relatively pressing the first die-casting member and the second die-casting member” refers only to pressing the first die-casting member by fixing it and applying a moving force to the second die-casting member. It's not a thing. It also includes pressing by fixing the second die-casting member and applying a moving force to the first die-casting member, and pressing by applying a moving force to both the first die-casting member and the second die-casting member.
  • the first die cast member 10 and the second die cast member 20 are heated in order to promote diffusion bonding, and the first die cast member 10 and the second die cast member 20 are heated to a certain temperature (however, below the melting point). It is preferable to carry out the process while maintaining the temperature at . That is, in the metal bonded body forming step S20, the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20 are formed under temperature conditions that allow diffusion bonding (preferably under temperature conditions suitable for diffusion bonding). 10 and the second die-casting member 20 are preferably pressed relative to each other.
  • Temperature conditions suitable for diffusion bonding differ mainly depending on the type of aluminum-based material that constitutes the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20.
  • the temperature can be about 500 to 550°C.
  • the optimum value for the pressure to be applied will vary depending on the type of aluminum material forming the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20, the shapes of the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20, the joining temperature, etc. Although it is difficult to give an appropriate value because the pressure varies, it is thought that a pressure on the order of approximately MPa is required.
  • the time varies depending on the type of aluminum material forming the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20, the shapes of the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20, bonding temperature, pressure, etc., but for example, The time can be about 10 minutes to 3 hours.
  • the metal bonded body forming step S20 is carried out in a vacuum or in an inert gas. In addition, it is considered that the metal bonded body forming step S20 can also be performed in the presence of air.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 1 includes a first die-cast member 10 made of an aluminum-based material and having a first joining surface 12.
  • the second die-cast member 20 is made of an aluminum-based material and has a second intended-to-be-joined surface 22.
  • the residual stress is applied to the second bonding surface 22.
  • the generation of lattice defects is promoted in the first and second bonding surfaces 12 and 22, and the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first and second bonding surfaces 12 and 22 are activated. This provides a method for manufacturing a metal bonded body that can increase bonding strength.
  • the first die-cast member 10 has a residual stress applied to the first planned-to-be-joined surface 12 by plastically deforming the surface of the first planned-to-be-joined surface 12.
  • the second die-cast member 20 has a residual stress applied to the second joint surface 22 by plastically deforming the surface of the second joint surface 22. Therefore, due to the increase in residual stress due to the plastic deformation, , promotes the occurrence of lattice defects, which are disordered atomic arrangements, on the first and second surfaces to be bonded 12 and 22, and promotes the diffusion of atoms between the first and second surfaces to be bonded 12 and 22. It becomes possible to activate the establishment of metal bonds.
  • the first die-cast member 10 is formed into a first bonding surface 12 by plastically deforming the surface of the first bonding surface 12 by shot blasting.
  • the second die-cast member 20 has residual stress applied to the second joint surface 22 by plastically deforming the surface of the second joint surface 22 through shot blasting. Therefore, by colliding the projection materials one after another on the first and second planned surfaces 12 and 22, the entire surfaces of the first and second planned surfaces 12 and 22 are roughly evenly and substantially It becomes possible to apply residual stress through plastic deformation without having any directionality.
  • the first die-casting surface 12 and the second bonding surface 22 each have a predetermined surface roughness.
  • the member 10 and the second die-cast member 20 are prepared, and in the metal joined body forming step S20, the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20 are relatively pressed, thereby forming the first joining surface 12 and the second die-casting member 20.
  • the first die cast member 10 and the second die cast member 20 are bonded under temperature conditions (preferably When pressing the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 relatively (under temperature conditions suitable for diffusion bonding), the first die-casting member 10 and the second die-casting member 20 are diffusion-bonded at the time of pressing.
  • lattice defects such as vacancies increase on the surfaces of the first bonding surface 12 and the second bonding surface 22 due to thermal expansion, making it easier for atoms to diffuse, thereby further increasing the bonding strength. It is possible to make it higher.
  • the method for joining die-cast members according to the first embodiment is a first die-cast member 10 made of an aluminum-based material and having a first planned-to-be-joined surface 12, the first planned-to-be-joined surface 12 is bonded while leaving a chill layer on the first planned-to-be-joined surface 12. 12 to which residual stress is applied, and a second die-casting member 20 made of an aluminum-based material and having a second planned bonding surface 22, the second die-casting member 20 has a second bonding surface 22 while leaving a chill layer on the second bonding surface 22.
  • the residual stress promotes the generation of lattice defects on the first and second planned bonding surfaces 12 and 22, and the first and second planned bonding surfaces 12 and 22
  • FIG. 4 is a diagram shown to explain the first die-cast member 30 and the second die-cast member 40 in the second embodiment.
  • 4(a) is a perspective view of the first die-casting member 30
  • FIG. 4(b) is a plan view of the first die-casting member 30
  • FIG. 4(c) is a cross section taken along A3-A3 in FIG. 4(b).
  • 4(d) is a perspective view of the second die-casting member 40
  • FIG. 4(e) is a plan view of the second die-casting member 40
  • FIG. 4(f) is a perspective view of the second die-casting member 40. It is an A4-A4 sectional view.
  • FIG. 4(d) is a perspective view of the second die-casting member 40
  • FIG. 4(e) is a plan view of the second die-casting member 40
  • FIG. 4(f) is a perspective view of the second die-casting member 40. It is an A4-A4 sectional view
  • FIG. 5 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S21 in the second embodiment.
  • FIG. 5(a) is a cross-sectional view showing a state in which the first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 are pressed relative to each other
  • FIG. 5(b) is a sectional view showing a metal bonded body 110 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the second embodiment includes a metal member preparation step S11 and a metal bonded body formation step S21. Further, the die-cast member joining method according to the second embodiment corresponds to the metal joined body forming step S21. Each step will be explained below.
  • the metal member preparation step S11 is a first die-cast member made of an aluminum-based material and having a first surface to be joined, in which residual stress is applied to the first surface to be joined while leaving a chill layer on the first surface to be joined.
  • This is a process of preparing a second die-cast member made of an aluminum-based material and having a second surface to be joined, in which residual stress is applied to the second surface to be joined while leaving a chill layer on the second surface to be joined.
  • This is similar to the metal member preparation step S10 in Embodiment 1 in this respect, but differs from the metal member preparation step S10 in Embodiment 1 in the following points.
  • the first die-cast member 30 is a joining recess in which at least a portion of the inner surface is a first inclined surface that is angled with respect to the pressing direction in the metal joined body forming step S21. 32 is prepared (see FIGS. 4(a) to 4(c)). Note that the joining recess 32 does not have a bottom and is shaped like a through hole.
  • the second die-cast member 40 is formed such that at least a part of the side surface is a second inclined surface with an angle corresponding to the first inclined surface, and when inserted into the joining recess 32. 4(d) to 4(f)).
  • the first inclined surface and the second inclined surface in Embodiment 2 can also be said to be tapered surfaces.
  • the taper angles of the first inclined surface and the second inclined surface are determined by the type of aluminum-based material constituting the first die-cast member 30 and the second die-cast member 40, the metal bonded body 110 to be manufactured (or the processing of the metal bonded body 110).
  • the angle can be set to any desired angle depending on the shape of the product (product manufactured by the manufacturer).
  • At least a portion of the first inclined surface is the first planned joining surface 34. Furthermore, at least a portion of the second inclined surface is the second joining surface 44 .
  • the portions that come into contact with each other by pressing are the first planned joining surface 34 and the second planned joining surface 44.
  • the first die-cast member 30 has a chilled layer on the first joint surface 34 while applying residual stress to the first joint surface 34
  • the second die-cast member 40 has a chill layer on the second joint surface 44. Similar to the first embodiment, residual stress is applied to the second bonding surface 44 while leaving the layer intact.
  • first planned bonding surface 34 of the first die-cast member 30 and the second planned bonding surface 44 of the second die-cast member 40 are the same as the first planned bonding surface 12 and the second planned bonding surface 22 in the first embodiment. There is no problem even if the surface does not have a predetermined surface roughness.
  • Metal joined body forming step S21 The metal bonded body forming step S21 is performed by relatively pressing the first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 with the bonding convex portion 42 inserted into the bonding recess 32 (see FIG. 5(a)). ), the first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 are diffusion-bonded to form the metal bonded body 110 while causing a change in the surface microstructure on the first and second intended joining surfaces 34 and 44. (See FIG. 5(b)).
  • the first and second joining surfaces 34 and 44 have the following properties: Not only pressure in the opposing direction but also force due to displacement will be applied. Therefore, more complex forces are applied to the first and second bonding surfaces 34 and 44 than in the first embodiment, and changes in the surface microstructure are promoted. Therefore, in the metal bonding body forming step S21, even if the first planned bonding surface 34 and the second planned bonding surface 44 do not have a predetermined surface roughness, changes in the surface microstructure are likely to occur. .
  • the first die cast member 30 and the second die cast member 40 are under temperature conditions that allow diffusion bonding (preferably under diffusion bonding). It is preferable to press the first die-cast member 30 and the second die-cast member 40 relatively (under temperature conditions suitable for bonding).
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 2 includes a first die-cast member 30 made of an aluminum-based material and having a first joining surface 34.
  • the second die-cast member 40 is made of an aluminum material and has a second bonding surface 44, and is made of an aluminum-based material and has a second bonding surface 44.
  • At least a part of the inner surface of the first die-cast member 30 is A die-cast member 40 is prepared in which a joining recess 32 is formed as an angled first inclined surface, and at least a part of the side surface is angled to correspond to the first inclined surface.
  • first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 By relatively pressing the first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 in the inserted state, while causing a change in the surface microstructure on the first planned joining surface 34 and the second planned joining surface 44, Since the first die-casting member 30 and the second die-casting member 40 are diffusion-bonded to form the metal bonded body 110, the pressure and displacement between the first and second bonding surfaces 34 and 44 that occur during pressing occurs. By utilizing this to generate changes in the surface microstructure, it is possible to further increase the bonding strength.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the second embodiment also has the corresponding effects among the effects that the method for manufacturing a metal bonded body according to the first embodiment has.
  • the method for joining die-cast members according to the second embodiment is a first die-cast member 30 made of an aluminum-based material and having a first planned-to-be-joined surface 34, while leaving a chill layer on the first planned-to-be-joined surface 34. 34 to which residual stress is applied, and a second die-casting member 40 made of an aluminum-based material and having a second planned bonding surface 44, while leaving a chill layer on the second planned bonding surface 44.
  • the residual stress promotes the generation of lattice defects on the first joining surface 34 and the second joining surface 44, similar to the method for joining die-cast members according to the first embodiment.
  • This method of joining die-cast members can increase the bonding strength by activating the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned joining surface 34 and the second planned joining surface 44.
  • FIG. 6 is a diagram shown to explain the first die-cast member 50 and the second die-cast member 60 in Embodiment 3.
  • 6(a) is a perspective view of the first die-casting member 50
  • FIG. 6(b) is a plan view of the first die-casting member 50
  • FIG. 6(c) is a cross section taken along the line A5-A5 in FIG. 6(b).
  • 6(d) is a perspective view of the second die-casting member 60
  • FIG. 6(e) is a plan view of the second die-casting member 60
  • FIG. 6(f) is a perspective view of the second die-casting member 60. It is an A6-A6 sectional view.
  • FIG. 1 is a perspective view of the first die-casting member 50
  • FIG. 6(b) is a plan view of the first die-casting member 50
  • FIG. 6(c) is a cross section taken along the line A5-A5 in FIG. 6(b).
  • FIG. 7 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S22 in the third embodiment.
  • FIG. 7(a) is a sectional view showing a state in which the first die-cast member 50 and the second die-cast member 60 are pressed relative to each other
  • FIG. 7C is a cross-sectional view showing a state in which two bonding surfaces 68 are in contact with each other
  • FIG. 7C is a cross-sectional view showing a metal bonded body 120 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3 includes a metal member preparation step S12 and a metal bonded body formation step S22. Further, the die-cast member joining method according to the third embodiment corresponds to the metal joined body forming step S22. Each step will be explained below.
  • the metal member preparation step S12 is a first die-cast member made of an aluminum-based material and having a first surface to be joined, in which residual stress is applied to the first surface to be joined while leaving a chill layer on the first surface to be joined.
  • This is a process of preparing a second die-cast member made of an aluminum-based material and having a second surface to be joined, in which residual stress is applied to the second surface to be joined while leaving a chill layer on the second surface to be joined.
  • this is similar to the metal member preparation step S10 in Embodiment 1 and the metal member preparation step S11 in Embodiment 2 in this respect, it differs from these in the following points.
  • the first die-cast member 50 is a joining recess in which at least a portion of the inner surface is a first inclined surface that is angled with respect to the pressing direction in the metal joined body forming step S22. 52 is prepared, and the joining recess 52 has a bottom (see FIGS. 6(a) to 6(c)).
  • the first die-cast member 50 as well, at least a portion of the first inclined surface is the first planned joining surface 54 , and the bottom surface of the joining recess 52 is also the first planned joining surface 58 .
  • the second die-cast member 60 is formed so that at least a part of the side surface is a second inclined surface with an angle corresponding to the first inclined surface, and when inserted into the joining recess 52.
  • a bonding convex portion 62 having a shape in which a first inclined surface and a second inclined surface abut each other is prepared.
  • at least a part of the second inclined surface is the second planned joining surface 64, but the tip surface of the joining convex part 62 is also the second planned joining surface 68 (FIG. 6(d) ) ⁇ See Figure 6(f).)
  • the first planned bonding surface 54 of the first die-cast member 50 and the second planned bonding surface 64 of the second die-cast member 60 have a predetermined surface roughness as in the case of the metal member preparation step S11 in the second embodiment. Although they may be omitted, the first scheduled joining surface 58 and the second scheduled joining surface 68 have a predetermined surface roughness, similar to the first scheduled joining surface 12 and the second scheduled joining surface 22 in the first embodiment.
  • the first die-casting member 50 has residual stress applied to the first joining-planned surfaces 54, 58 while leaving a chill layer on the first joining-planning surfaces 54, 58, and the second die-casting member 60 has a residual stress applied to the first joining-planning surfaces 54, 58. Similar to the first and second embodiments, residual stress is applied to the second bonding surfaces 64 and 68 while leaving the chilled layers on the surfaces 64 and 68.
  • air vent holes and grooves may be formed in the joining recess 52 of the first die-cast member 50 and the second inclined surface of the second die-cast member 60 as necessary.
  • metal joined body forming step S22 a metal bonded body is formed by diffusion bonding the first die-cast member and the second die-cast member while causing a change in the surface microstructure on the first and second bonded surfaces.
  • this step is similar to the metal bonded body forming step S21 in the second embodiment, it differs from the metal bonded body forming step S21 in the second embodiment in the following points. That is, in the metal bonded body forming step S22, the first die-cast member 50 and the second die-cast member 60 are relatively pressed with the bonding convex portion 62 inserted into the bonding recess 52 (FIG. 7(a) reference.).
  • first planned bonding surface 58 and the second planned bonding surface 68 come into contact (see FIG. 7(b)). Therefore, not only the first and second bonding surfaces 54 and 64 but also the first and second bonding surfaces 58 and 68 are diffusion bonded to form the metal bonded body 120 (see FIG. 7). c). Note that the principle by which the first and second bonding surfaces 58 and 68 are diffusion bonded is the same as in the first embodiment.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3 includes a first die-casting member made of an aluminum-based material and having first joining surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60 having a structure in which residual stress is applied to the second bonding surfaces 64 and 68 while leaving a chill layer on the second bonding surfaces 64 and 68 is prepared, and these are diffusion bonded to form a metal.
  • the bonded body 120 In order to form the bonded body 120, similarly to the manufacturing method of the metal bonded body according to Embodiments 1 and 2, lattice defects are generated in the first bonding planes 54, 58 and the second bonding planes 64, 68 due to residual stress.
  • Metallic bonding that can increase the bonding strength by promoting the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned bonding surfaces 54, 58 and the second planned bonding surfaces 64, 68. It becomes a method of manufacturing the body.
  • the first die-casting surface 58 and the second bonding surface 68 each have a predetermined surface roughness.
  • the member 50 and the second die-cast member 60 are prepared, and in the metal joined body forming step S22, the first die-cast member 50 and the second die-cast member 60 are relatively pressed, thereby forming the first joining surface 58 and the second die-casting member 60.
  • At least a part of the inner surface of the first die-cast member 50 is A die-cast member 60 is prepared in which a joining recess 52 is formed as an angled first inclined surface, and at least a part of the side surface is angled to correspond to the first inclined surface.
  • a connector having a joining convex portion 62 which is a second inclined surface and has a shape in which the first inclined surface and the second inclined surface abut against each other when inserted into the joining recess 52 is prepared. At least a portion of the surface is the first surface to be joined 54, and at least a portion of the second inclined surface is the second surface to be joined 64.
  • first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 By relatively pressing the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 in the inserted state, while causing a change in the surface microstructure on the first planned joining surface 54 and the second planned joining surface 64, Since the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 are diffusion-bonded to form the metal bonded body 120, the pressure and displacement between the first and second bonding surfaces 54 and 64 that occur during pressing occur. By utilizing this to generate changes in the surface microstructure, it is possible to further increase the bonding strength.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3 also has the corresponding effects among the effects that the methods for manufacturing a metal bonded body according to Embodiments 1 and 2 have.
  • the method for joining die-cast members according to the third embodiment is a first die-cast member 50 made of an aluminum-based material and having first planned bonding surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first planned bonding surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60 made of an aluminum material and having a second bonding surface 64, 68 with residual stress applied to the first bonding surface 54, 58, and a chill layer on the second bonding surface 64, 68.
  • the first to-be-to-be-joined surfaces 54 and 68 are bonded by the residual stress in the same way as the die-casting member joining method according to Embodiments 1 and 2. .
  • This method of joining die-cast members can increase the joining strength by activating the method.
  • FIG. 8 is a diagram shown to explain the first deformation suppressing member 200 in the fourth embodiment.
  • 8(a) is a perspective view of the first deformation suppressing member 200
  • FIG. 8(b) is a plan view of the first deformation suppressing member 200
  • FIG. 8(c) is a perspective view of the first deformation suppressing member 200. It is an A7 sectional view.
  • FIG. 9 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S23 in the fourth embodiment.
  • FIG. 9(a) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 are pressed relative to each other, and FIG.
  • 9(b) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 are pressed against each other.
  • 9(c) is a cross-sectional view showing a state in which two bonding surfaces 68 are in contact
  • FIG. 9(c) is a cross-sectional view showing a metal bonded body 120 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 4 is basically the same method as the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3, except that the first deformation suppressing member is used in the metal bonded body forming step. This is different from the method for manufacturing a metal bonded body according to the third embodiment.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the fourth embodiment includes a metal member preparation step S12 and a metal bonded body formation step S23. Further, the die-cast member joining method according to the fourth embodiment corresponds to the metal joined body forming step S23. Since the metal member preparation step S12 in the fourth embodiment is the same step as the metal member preparation step S12 in the third embodiment, the metal bonded body forming step S23 will be described below.
  • the first deformation suppressing member 200 in Embodiment 4 is a member that suppresses deformation of the first die-cast member 50 at least in a direction (outside) perpendicular to the pressing direction.
  • the first deformation suppressing member 200 can also be expressed as a member that can cover at least the side surface of the first die-casting member 50.
  • the first deformation suppressing member 200 in the fourth embodiment is a member that can also cover the bottom surface of the first die-casting member 50.
  • a space corresponding to the outer shape of the side and bottom surfaces of the first die-casting member 50 is formed (see FIG. 8).
  • the first deformation suppressing member 200 is made of a material that is less deformable than the material that makes up the first die-casting member 50. Examples of such materials include steel, cemented carbide, and ceramics. Note that, although the first deformation suppressing member 200 is illustrated as a member made entirely of one part, it may be a member made of a plurality of parts (a member that can be divided and combined).
  • the state in which the first deformation suppressing member 200 and the first die-casting member 50 are combined (the state in which the first die-casting member 50 is fitted into the space of the first deformation suppressing member 200) is performed. ), the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60 are pressed relatively (see FIGS. 9(a) and 9(b)).
  • the first deformation suppressing member 200 is removed after the metal bonded body 120 is formed by diffusion bonding (see FIG. 9(c)).
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the fourth embodiment is a first die-casting member 50 made of an aluminum-based material and having first planned bonding surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first bonding surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60 is made of an aluminum material and has a second bonding surface 64, 68 with residual stress applied to the first bonding surface 54, 58, and the second bonding surface 64, 68 is chilled.
  • the metal bonded body manufacturing method In order to form a metal bonded body 120 by preparing a layer in which residual stress is applied to the second bonding surfaces 64 and 68 while leaving the layers, and by diffusion bonding these, the metal bonded body manufacturing method according to the third embodiment Similarly, residual stress promotes the occurrence of lattice defects on the first and second joint surfaces 54, 58 and 64, 68, and the first and second joint surfaces 54, 58 and 64, 68. This is a method for producing a metal bonded body that can increase the bonding strength by activating the diffusion of atoms and the establishment of metal bonds between the two.
  • the first die cast member 50 and the second die-casting member 60 it is possible to suppress deformation of the first die-casting member 50 such that it swells (is pushed out) during the pressing, and as a result, the first joining It becomes possible to suppress the pressure drop between the planned surface 54 and the second planned bonding surface 64.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 4 also has the corresponding effects among the effects that the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3 has.
  • the method for joining die-cast members according to Embodiment 4 is a first die-cast member 50 made of an aluminum-based material and having first planned joining surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first planned joining surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60 made of an aluminum material and having a second bonding surface 64, 68 with residual stress applied to the first bonding surface 54, 58, and a chill layer on the second bonding surface 64, 68.
  • the first to-be-to-be-joined surfaces 54, 58 are and promotes the generation of lattice defects in the second planned bonding surfaces 64, 68, and activates the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned bonding surfaces 54, 58 and the second planned bonding surfaces 64, 68. By doing so, it becomes a method for joining die-cast members that can increase the joining strength.
  • FIG. 10 is a diagram shown to explain the second die-casting member 60a and the second deformation suppressing member 300 in the fifth embodiment.
  • 10(a) is a perspective view of the second die-casting member 60a
  • FIG. 10(b) is a plan view of the second die-casting member 60a
  • FIG. 10(c) is a cross section taken along A8-A8 in FIG. 10(b).
  • 10(d) is a perspective view of the second deformation suppressing member 300
  • FIG. 10(e) is a plan view of the second deforming suppressing member 300
  • FIG. 10(f) is a perspective view of the second deformation suppressing member 300.
  • ) is a sectional view taken along A9-A9.
  • FIG. 10(a) is a perspective view of the second die-casting member 60a
  • FIG. 10(b) is a plan view of the second die-casting member 60a
  • FIG. 10(c) is a cross section taken along A8-A8 in FIG
  • FIG. 11 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S24 in the fifth embodiment.
  • FIG. 11(a) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60a are pressed relative to each other
  • FIG. 11(b) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60a are pressed against each other
  • FIG. 11(c) is a cross-sectional view showing a state in which two bonding surfaces 68 are in contact
  • FIG. 11(c) is a cross-sectional view showing a metal bonded body 130 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 5 is basically the same method as the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 4, except that the shape of the second die-cast member and the metal bonded body forming process are changed. This method differs from the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 4 in that two deformation suppressing members are used.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the fifth embodiment includes a metal member preparation step S14 and a metal bonded body formation step S24. Furthermore, the die-cast member joining method according to the fifth embodiment corresponds to the metal joined body forming step S24. Each step will be explained below.
  • a second die-cast member 60a in which a space 69a is formed inside the joining convex portion 62 is prepared (see FIGS. 10(a) to 10(c)). ).
  • the second die-cast member 60a has the same configuration as the second die-cast member 60 in Embodiments 3 and 4, except that a space 69a is formed.
  • a member similar to the first die-cast member 50 in Embodiments 3 and 4 is prepared as the first die-cast member 50.
  • the second deformation suppressing member 300 in Embodiment 5 is a member that suppresses deformation of the second die-cast member 60a at least in a direction (inward) perpendicular to the pressing direction.
  • the second deformation suppressing member 300 is a member having a portion corresponding to the inner shape (space 69a) of the second die-casting member 60a (see FIGS. 10(d) to 10(f)).
  • the second deformation suppressing member 300 is made of a material that is less deformable than the material that makes up the second die-casting member 60a. Examples of such materials include steel, cemented carbide, and ceramics.
  • the second deformation suppressing member 300 is illustrated as a member made entirely of one part, it may be a member made of a plurality of parts (a member that can be divided and combined).
  • the first die cast member 50 and the second die cast member 60a are relatively moved. Press (see FIGS. 11(a) and 11(b)). Like the first deformation suppressing member 200, the second deformation suppressing member 300 is removed after the metal bonded body 130 is formed by diffusion bonding (see FIG. 11(c)).
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the fifth embodiment is a first die-casting member 50 made of an aluminum-based material and having first planned bonding surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first bonding surfaces 54 and 58.
  • a second die-casting member 60a is made of an aluminum material and has a second bonding surface 64, 68, and the second bonding surface 64, 68 is chilled.
  • the metal bonded body manufacturing method In order to form the metal bonded body 130 by preparing the second bonding surfaces 64 and 68 while leaving the layers and applying residual stress to the second bonding surfaces 64 and 68, and forming the metal bonded body 130 by diffusion bonding, the metal bonded body manufacturing method according to the fourth embodiment Similarly, residual stress promotes the occurrence of lattice defects on the first and second joint surfaces 54, 58 and 64, 68, and the first and second joint surfaces 54, 58 and 64, 68. This is a method for producing a metal bonded body that can increase the bonding strength by activating the diffusion of atoms and the establishment of metal bonds between the two.
  • a second die-cast member 60a in which a space 69a is formed inside the joining convex portion 62 is prepared.
  • the metal joined body forming step S24 in order to relatively press the first die cast member 50 and the second die cast member 60a with the second deformation suppressing member 300 inserted into the space 69a of the joining convex part 62. It is possible to suppress the second die-cast member 60a from being crushed and deformed during pressing, and as a result, it is possible to suppress the pressure drop between the first planned joining surface 54 and the second planned joining surface 64. becomes possible.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 5 also has the corresponding effects among the effects that the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 4 has.
  • the method for joining a die-cast member according to the fifth embodiment is a first die-cast member 50 made of an aluminum-based material and having first planned joining surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first planned joining surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60a made of an aluminum material and having a second bonding surface 64, 68 with residual stress applied to the first bonding surface 54, 58, and a chill layer on the second bonding surface 64, 68.
  • the first to-be-to-be-bonded surfaces 54, 58 are and promotes the generation of lattice defects in the second planned bonding surfaces 64, 68, and activates the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned bonding surfaces 54, 58 and the second planned bonding surfaces 64, 68. By doing so, it becomes a method for joining die-cast members that can increase the joining strength.
  • FIG. 12 is a diagram shown to explain the second die-cast member 60b in the sixth embodiment.
  • 12(a) is a perspective view of the second die-casting member 60b
  • FIG. 12(b) is a plan view of the second die-casting member 60b
  • FIG. 12(c) is a cross section taken along A10-A10 in FIG. 12(b).
  • FIG. 13 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S25 in the sixth embodiment.
  • FIG. 13(a) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60b are pressed relative to each other, and FIG.
  • FIG. 13(b) is a sectional view showing a state in which the first die-casting member 50 and the second die-casting member 60b are pressed against each other
  • FIG. 13(c) is a cross-sectional view showing a state in which two bonding surfaces 68 are in contact
  • FIG. 13(c) is a cross-sectional view showing a metal bonded body 140 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing the metal bonded body according to the sixth embodiment is basically the same method as the method for manufacturing the metal bonded body according to the third embodiment, except that the shape of the second die-cast member is different from that of the metal bonded body according to the third embodiment. This is different from how the body is manufactured.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the sixth embodiment includes a metal member preparation step S15 and a metal bonded body formation step S25. Further, the die-cast member joining method according to the sixth embodiment corresponds to the metal joined body forming step S25. Each step will be explained below.
  • the metal member preparation step S15 in the sixth embodiment as the second die-cast member 60b, a space is formed on the second joining surface 64 even after the metal joined body 140 is formed (even after the metal joined body forming step S25). A remaining space forming recess 69b is formed (see FIG. 12). The space forming recess 69b in the sixth embodiment has a continuous groove shape.
  • a member similar to the first die-cast member 50 in Embodiment 3 is prepared as the first die-cast member 50.
  • the metal bonded body forming step S25 in the sixth embodiment is basically the same process as the metal bonded body forming step S22 in the third embodiment, but the second die cast member 60b described above is used as the second die cast member (Fig. 13(a) and FIG. 13(b)).
  • a space-forming recess 69b remains as a space in the metal bonded body 140 thus formed (see FIG. 13(c)).
  • Such a space-forming recess 69b can be used, for example, as a flow path for a heat exchange medium.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the sixth embodiment is a first die-casting member 50 made of an aluminum-based material and having first planned bonding surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first bonding surfaces 54 and 58.
  • a second die-casting member 60b is made of an aluminum material and has a second bonding surface 64, 68, and the second bonding surface 64, 68 is chilled.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3 prepares a layer in which residual stress is applied to the second bonding surfaces 64 and 68 while leaving the layers, and forms the metal bonded body 140 by diffusion bonding them.
  • the space forming recess 69b that remains as a space even after the metal bonded body 140 is formed is formed in the second bonding surface 64, It becomes possible to manufacture a metal joined body having a complicated internal shape.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the sixth embodiment also has the corresponding effects among the effects that the method for manufacturing a metal bonded body according to the third embodiment has.
  • the method for joining die-cast members according to the sixth embodiment is a first die-cast member 50 made of an aluminum material and having first planned joining surfaces 54 and 58, while leaving a chill layer on the first planned joining surfaces 54 and 58.
  • a second die-cast member 60b made of an aluminum material and having a second bonding surface 64, 68 with residual stress applied to the first bonding surface 54, 58, and a chill layer on the second bonding surface 64, 68.
  • the first to-be-to-be-joined surfaces 54, 58 are and promotes the generation of lattice defects in the second planned bonding surfaces 64, 68, and activates the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned bonding surfaces 54, 58 and the second planned bonding surfaces 64, 68. By doing so, it becomes a method for joining die-cast members that can increase the joining strength.
  • FIG. 14 is a diagram shown to explain a first die-cast member 80 and a second die-cast member 90 in Embodiment 7.
  • 14(a) is a perspective view of the first die-cast member 80
  • FIG. 14(b) is a plan view of the first die-cast member 80
  • FIG. 14(c) is a cross section taken along A11-A11 in FIG. 14(b).
  • 14(d) is a perspective view of the second die-casting member 90
  • FIG. 14(e) is a plan view of the second die-casting member 90
  • FIG. 14(f) is a perspective view of the second die-casting member 90. It is a sectional view taken along A12-A12.
  • FIG. 14(d) is a perspective view of the second die-casting member 90
  • FIG. 14(e) is a plan view of the second die-casting member 90
  • FIG. 14(f) is a perspective view of the second die-casting member 90. It is a sectional view taken
  • FIG. 15 is a diagram shown to explain the metal bonded body forming step S26 in the seventh embodiment.
  • FIG. 15(a) is a sectional view showing a state in which the first die-cast member 80 and the second die-cast member 90 are pressed relative to each other
  • FIG. 15(c) is a cross-sectional view showing a state in which the entire metal bonding body 150 is in contact with a surface 94 to be joined.
  • FIG. 15(c) is a cross-sectional view showing a metal bonded body 150 formed by diffusion bonding.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 7 is basically the same method as the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 3, but the shapes of the first die-cast member and the second die-cast member are different from those in the embodiment. This is different from the method for manufacturing a metal bonded body according to No. 3.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the seventh embodiment includes a metal member preparation step S16 and a metal bonded body formation step S26. Further, the die-cast member joining method according to the seventh embodiment corresponds to the metal joined body forming step S26. Each step will be explained below.
  • a first die-cast member 80 having a substantially hemispherical joining recess 82 is prepared (see FIGS. 14(a) to 14(c)).
  • a second die-cast member 90 having a substantially hemispherical joining convex portion 92 is prepared (see FIGS. 14(d) to 14(f)).
  • the entire inner surface (semispherical portion) becomes the first joining surface 84.
  • the vicinity of the apex of the joining recess 82 corresponds to the first planned joining surface 58 (bottom surface) in the third embodiment, and the vicinity of the edge corresponds to the first planned joining surface 54 (first inclined surface) in the third embodiment. I can think. Therefore, at least the vicinity of the apex of the hemisphere of the joining recess 82 has a predetermined surface roughness.
  • the entire outer surface (semispherical portion) becomes the second joining surface 94.
  • the vicinity of the apex of the joining convex portion 92 corresponds to the first planned joining surface 58 (tip surface) in Embodiment 3, and the vicinity of the edge corresponds to the second planned joining surface 64 (second inclined surface) in Embodiment 3.
  • the joining convex part 92 is slightly smaller than the joining recess 82 in order to satisfy the condition that "the first inclined surface and the second inclined surface abut against each other when inserted into the joining recess 82". The diameter is larger.
  • the metal bonded body forming step S26 in Embodiment 7 is basically the same as the metal bonded body forming step S22 in Embodiment 3, except for the difference in shape of the first die cast member 80 and the second die cast member 90. That is, in the metal joined body forming step S26, the first die cast member 80 and the second die cast member 90 are relatively pressed with the joining convex portion 92 inserted into the joining recess 82 (FIG. 15(a) reference.). As a result, the vicinity of the apex of the first planned welding surface 84 and the vicinity of the apex of the second planned welding surface 94 collide (see FIG. 15(b)). Therefore, the entire surfaces of the first and second bonding surfaces 84 and 94 are diffusion bonded to form a metal bonded body 150 (see FIG. 15(c)).
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to Embodiment 7 includes a first die-casting member 80 made of an aluminum-based material and having a first bonding surface 84, and forming the first bonding surface 84 while leaving a chill layer on the first bonding surface 84.
  • a second die-cast member 90 is made of an aluminum-based material and has a residual stress applied to the surface 84, and has a second planned bonding surface 94.
  • the first bonding surface is bonded by the residual stress in the same way as in the method for manufacturing a metal bonded body according to the third embodiment.
  • the method for manufacturing a metal bonded body according to the seventh embodiment also has the corresponding effects among the effects that the method for manufacturing a metal bonded body according to the third embodiment has.
  • a method for joining die-cast members according to Embodiment 7 is a first die-cast member 80 made of an aluminum-based material and having a first planned-to-be-joined surface 84, while leaving a chill layer on the first planned-to-be-joined surface 84. 84 to which residual stress is applied, and a second die-casting member 90 made of an aluminum-based material and having a second planned bonding surface 94, while leaving a chill layer on the second planned bonding surface 94.
  • the residual stress promotes the generation of lattice defects on the first joining surface 84 and the second joining surface 94, similar to the method for joining die-cast members according to the third embodiment.
  • This method of joining die-cast members can increase the bonding strength by activating the diffusion of atoms and the establishment of metallic bonds between the first planned bonding surface 84 and the second planned bonding surface 94.
  • first die-casting member and the second die-casting member in each of the above embodiments are merely examples, and they may have any shape without departing from the scope of the present invention.
  • the space forming recess 69b has a continuous groove shape, but the present invention is not limited to this.
  • the space-forming recess can have any shape.
  • the space forming recess 69b is formed on the second joining surface 64, but the present invention is not limited to this.
  • the space forming recess may be formed on the first planned joining surface, or may be formed on both the first planned joining surface and the second planned joining surface.
  • Embodiments 4 to 7 can be applied to other embodiments as long as there are no inhibiting factors.
  • the first die-casting member has a residual stress applied to the first joining surface by plastically deforming the surface of the first joining surface
  • the second die-casting member has a second joining surface.
  • residual stress is imparted to the second surface to be joined by plastically deforming the surface of the surface to be joined
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first die-cast member and the second die-cast member may each have residual stress applied to the first and second joint surfaces by means other than plastic deformation (for example, heat treatment such as rapid cooling).
  • the first die-cast member has a residual stress applied to the first joint surface by shot blasting
  • the second die-cast member has a second joint surface by shot blasting.
  • the first die-cast member and the second die-cast member may have residual stress applied thereto by plastically deforming the first and second joint surfaces by a process other than shot blasting.
  • the metal bonded body forming step S20 heats the first die-cast member 10 and the second die-cast member 20 in order to promote diffusion bonding, and the first die-cast member 10 and the second die-cast member
  • the present invention is not limited thereto.
  • diffusion bonding tends to proceed in an environment such as outer space, so when carrying out the metal bonding body forming process of the present invention in such an environment, the first die-cast member and the second die-cast member are not necessarily separated. No need to heat. This also applies to the metal bonding body forming process of other embodiments.

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Abstract

アルミニウム系材料からなる第１ダイカスト部材１０であって第１接合予定面１２のチル層を残しつつ残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなる第２ダイカスト部材２０であって第２接合予定面２２のチル層を残しつつ残留応力を付与したものとを準備する金属部材準備工程と、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより拡散接合させて金属接合体１００を形成する金属接合体形成工程とを含む金属接合体の製造方法。　本発明の金属接合体の製造方法によれば、残留応力により第１接合予定面及び第２接合予定面において原子配列の乱れである格子欠陥（転移や空孔等）の発生を促進させ、第１接合予定面と第２接合予定面との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。

Description

金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法
　本発明は、金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法に関する。
　従来、鉄鋼部材を接合した金属接合体の製造方法として、２つの鉄鋼部材（金属部材）を準備する鉄鋼部材準備工程と、２つの鉄鋼部材における接合予定面を突き合わせた状態で、２つの鉄鋼部材を所定の圧力条件で押圧しながら２つの鉄鋼部材を接合可能な第１温度に加熱することにより、２つの鉄鋼部材を互いに接合して金属接合体を形成する接合体形成工程とを含む方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第５１９８４５８号公報
　ところで、広く用いられている金属の成型法の一つにダイカストがある。ダイカストによれば、溶湯を金型に圧入することで、寸法精度が高い金属部材を短時間（高サイクル）で製造することが可能である。
　ダイカストにより製造された金属部材（以下、ダイカスト部材という。）は、寸法精度の高さを活かして、そのまま又は簡単な加工や処理を施されるのみで最終的な製品として扱われることが多い。一方で、ダイカストも金型鋳造法の一つであるため、製造できる部材の形状には制限がある。例えば、金型から抜けない外部形状を有する部材や複雑な内部形状（例えば、熱交換媒体流路）を有する部材は、現在の技術ではダイカストのみで製造することは不可能である。
　このため、従来の金属接合体の製造方法のような複数の金属部材を接合して金属接合体を製造する方法をダイカスト部材に応用することで、様々な外部形状及び内部形状を有する部材（金属接合体）を製造することが可能となると考えられる。
　しかしながら、現在ダイカスト部材を接合することは一般的ではない。その理由の一つとして、ダイカストで用いられる金属材料の性質がある。ダイカストでは比較的融点が低い金属材料が用いられ、一般的な材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、まとめて「アルミニウム系材料」という。）を挙げることができる。アルミニウム系材料には、鉄鋼材料と比較して軟らかく、表面に強固な酸化被膜が存在するといった特徴がある。これらの特徴は利点にもなるが、接合を実施する観点からは難点となり、接合強度を高くしにくい。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アルミニウム系材料からなるダイカスト部材について、接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法を提供することを目的とする。
　本発明の金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって前記第１接合予定面のチル層を残しつつ前記第１接合予定面に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって前記第２接合予定面のチル層を残しつつ前記第２接合予定面に残留応力を付与したものとを準備する金属部材準備工程と、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する金属接合体形成工程とを含むことを特徴とする。
　本発明のダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって前記第１接合予定面のチル層を残しつつ前記第１接合予定面に残留応力を付与したものにおける前記第１接合予定面と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって前記第２接合予定面のチル層を残しつつ前記第２接合予定面に残留応力を付与したものにおける前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする。
　本発明の金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって第１接合予定面のチル層を残しつつ第１接合予定面に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって第２接合予定面のチル層を残しつつ第２接合予定面に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体を形成するため、後述するように、残留応力により第１接合予定面及び第２接合予定面において原子配列の乱れである格子欠陥（転移や空孔等）の発生を促進させ、第１接合予定面と第２接合予定面との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　本発明のダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって第１接合予定面のチル層を残しつつ第１接合予定面に残留応力を付与したものとアルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって第２接合予定面のチル層を残しつつ第２接合予定面に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、後述するように、残留応力により第１接合予定面及び第２接合予定面において原子配列の乱れである格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面と第２接合予定面との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
実施形態１における第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を説明するために示す図である。 残留応力の付与及び格子欠陥について説明するために示す図である。 実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０を説明するために示す図である。 実施形態２における第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を説明するために示す図である。 実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１を説明するために示す図である。 実施形態３における第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を説明するために示す図である。 実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２を説明するために示す図である。 実施形態４における第１変形抑制部材２００を説明するために示す図である。 実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２３を説明するために示す図である。 実施形態５における第２ダイカスト部材６０ａ及び第２変形抑制部材３００を説明するために示す図である。 実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２４を説明するために示す図である。 実施形態６における第２ダイカスト部材６０ｂを説明するために示す図である。 実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２５を説明するために示す図である。 実施形態７における第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０を説明するために示す図である。 実施形態７における金属接合体形成工程Ｓ２６を説明するために示す図である。
　以下、本発明の金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法について、図に示す各実施形態に基づいて説明する。各図面は模式図であり、必ずしも実際の構造、構成、比率等を厳密に反映したものではない。以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明に必須であるとは限らない。以下の説明においては実質的に同等とみなせる構成要素に関しては実施形態をまたいで同じ符号を用い、再度の説明を省略する。
［実施形態１］
　図１は、実施形態１における第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を説明するために示す図である。図１（ａ）は第１ダイカスト部材１０の斜視図（等角図）であり、図１（ｂ）は第１ダイカスト部材１０の平面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ１－Ａ１断面図であり、図１（ｄ）は第１接合予定面１２の表面の様子を示す拡大断面図であり、図１（ｅ）は第２ダイカスト部材２０の斜視図であり、図１（ｆ）は第２ダイカスト部材２０の平面図であり、図１（ｇ）は図１（ｆ）のＡ２－Ａ２断面図であり、図１（ｈ）は図１（ｆ）の第２接合予定面２２の表面の様子を示す拡大断面図である。
　図２は、残留応力の付与及び格子欠陥について説明するために示す図である。図２（ａ）は第１ダイカスト部材１０及び第１接合予定面１２に残留応力を付与する前の原子の並びを模式的に示す図であり、図２（ｂ）は第１接合予定面１２に残留応力を付与した後の原子の並びを模式的に示す図であり、図２（ｃ）は格子欠陥である転移を説明するために示す模式図であり、図２（ｄ）は格子欠陥である空孔を説明するために示す模式図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は斜投影図的な図となっており、立方体状に並んだ丸いものは原子である。図２（ｃ）は斜投影図的な図となっており、図２（ｄ）は平面図的な図となっている。図２（ｃ）及び図２（ｄ）において白丸で示すのは原子である。図２はあくまで模式図であり、第１接合予定面１２における具体的な結晶構造等を示すものではない。特に、図２においては原子が単純立方格子状の構造を取っているように図示されているが、これは図をわかりやすくするための便宜的なものであり、第１ダイカスト部材１０における原子が実際にこのような構造を取っていることを示すものではない。
　図３は、実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図３（ａ）は第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は押圧時における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の様子を示す拡大断面図であり、図３（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１００を示す断面図であり、図３（ｄ）は接合後における接合界面の様子を示す拡大断面図である。図３（ａ）における符号Ｐ及び太矢印は、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧していることを表すものである。符号Ｐ及び太矢印は、後述する「金属接合体形成工程を説明するために示す図」においても同様の意味を有する。図３（ｃ）及び図３（ｄ）における二点鎖線は接合界面を示すものであるが、当該表示は金属接合体１００に接合界面が残存していることを示すものではなく、金属接合体１００が２つの部材から製造されたことをわかりやすく示すためのものである。これは、後述する「金属接合体形成工程を説明するために示す図」においても同様である。
　実施形態１に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１０と金属接合体形成工程Ｓ２０とを含む。また、実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２０に相当する。以下、各工程について説明する。
１．金属部材準備工程Ｓ１０
　金属部材準備工程Ｓ１０は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面１２を有する第１ダイカスト部材１０と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面２２を有する第２ダイカスト部材２０とを準備する工程である（図１参照。）。第１ダイカスト部材１０は、第１接合予定面１２のチル層を残しつつ第１接合予定面１２に残留応力を付与したものである。また、第２ダイカスト部材２０は、第２接合予定面２２のチル層を残しつつ第２接合予定面２２に残留応力を付与したものである。第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とは、アルミニウム系材料からなるものであれば、同じ材料からなるものであってもよいし、違う材料からなるものであってもよい。
　なお、「第１接合予定面のチル層を残しつつ第１接合予定面に残留応力を付与したもの（第１ダイカスト部材）」については、「第１接合予定面にチル層が存在し、かつ、第１接合予定面に残留応力が付与されたもの（第１ダイカスト部材）」と言い換えることもできる。また、「第２接合予定面のチル層を残しつつ第２接合予定面に残留応力を付与したもの（第２ダイカスト部材）」についても、「第２接合予定面にチル層が存在し、かつ、第２接合予定面に残留応力が付与されたもの（第２ダイカスト部材）」と言い換えることもできる。
　本明細書における「ダイカスト部材」は、ダイカストにより製造された金属部材のことをいう。本明細書における「ダイカスト部材」には、全体の形状が大きく変わらない程度の後加工（例えば、バリ取りや穴開け加工）が施されたものを含む。
　本明細書における「チル層」とは、ダイカスト部材における特徴的な構造であって、ダイカスト部材の表面付近に形成される比較的高強度の構造のことをいう。ダイカスト部材は、溶湯を金型に高圧で注入することにより製造されるが、ダイカスト部材の表面となる部分は、金型との接触等の関係でダイカスト部材の内部となる部分と比較して急冷される。このため、ダイカスト部材の表面には内部と比較して高密度の（空隙が少ない）構造であるチル層が形成される。チル層は明確な境界を有するものではないが、表面から０．３ｍｍ程度の範囲をチル層として扱うことが妥当であると考えられている。
　本明細書における「残留応力」とは、物体内に存在（残存）する応力のことをいう。ダイカストで製造しただけでも部材内に応力は残留するが、本明細書における「接合予定面に残留応力を付与したもの」とするためには、ダイカストで製造した後に残留応力を付与する処理を実施する必要がある。すなわち、本明細書における「残留応力」とは、ダイカストで製造した後に付与される残留応力のことをいう。
　第１ダイカスト部材１０は、ショットブラストによる処理により第１接合予定面１２の表面を塑性変形させることで第１接合予定面１２に残留応力を付与したものである。また、第２ダイカスト部材２０も、ショットブラストによる処理により第２接合予定面２２の表面を塑性変形させることで第２接合予定面２２に残留応力を付与したものである。ショットブラストによる処理とは、対象の表面に投射材（粒体）を衝突させる処理のことをいう。投射材の材料、粒径や投射材を衝突させる速さ等の条件は、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類等に応じて任意に決定することができる。ただし、当該条件の設定に当たっては、第１接合予定面及び第２接合予定面の表面が削れてチル層が無くなってしまうことがないように留意する必要がある。投射材の材料に関しては、例えば、アルミニウム系材料や鉄鋼材料を好適に用いることができる。ショットブラストによる処理を実施すると、投射材の衝突により第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の表面に細かな凹凸が形成される（図１（ｄ）及び図１（ｈ）参照。）。なお、図１（ｄ）及び図１（ｈ）は模式図であるため、表面の凹凸の大きさ、比率、形状等は図示したものに限られない。
　なお、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０は、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２以外の面についてもショットブラストによる処理が実施されていてもよい。
　ここで、残留応力の付与について、第１ダイカスト部材１０を例にとって説明する。第１接合予定面１２に残留応力を付与することで、第１接合予定面１２における原子レベルの構造（特に金属結晶構造）に影響を与え（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照。）、原子配列の乱れである格子欠陥の発生を促進させることができる。特に、第１接合予定面１２の表面を塑性変形させることで第１接合予定面１２に残留応力を付与することにより、原子配列が列単位でずれる線状の格子欠陥である転移ｄ１（図２（ｃ））を多く発生させることが可能となる。また、残留応力の付与により、点状の格子欠陥である空孔ｄ２（図２（ｄ）参照。）や面状の格子欠陥も発生し得る。なお、上記の事項は第２ダイカスト部材２０においても同様である。
　また、金属部材準備工程Ｓ１０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０として、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有するものを準備する。実施形態１における、所定の面粗度を有する第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２としては、ショットブラストによる処理を実施した第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２をそのまま利用することができる。
　本明細書における「所定の面粗度」とは、後述する金属接合体形成工程において第１ダイカスト部材に対して第２ダイカスト部材を相対的に押圧したときに、第１接合予定面及び第２接合予定面の表面における凹凸の変形、破壊、滑り等の表面微細構造の変化を発生させやすい粗さのことをいう。材料の種類や必要な接合強度等によって所定の面粗度の好適な数値は異なってくるが、一般にＲａ＝０．０５μｍ以上とすることが好ましいと考えられる。なお、本明細書における「表面微細構造」とは、原子スケールの表面構造のことをいう。
　第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料としては、種々の材料を用いることができる。具体例としては、鋳造用合金であるＡＤＣ系の材料（特に、ＡＤＣ１２）を挙げることができる。本発明の方法によれば、ＡＤＣ１２からなるダイカスト部材について、接合強度が高い金属接合体が得られることが判明している。
２．金属接合体形成工程Ｓ２０
　金属接合体形成工程Ｓ２０は、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２とを接触させた状態で、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２とに圧力がかかるように第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより（図３（ａ）参照。）、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成する（図３（ｃ）及び図３（ｄ）参照。）工程である。
　金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成する。表面微細構造の変化とは凹凸の変形、破壊、滑り等であり（図３（ｂ）参照。）、これらと第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に付与された残留応力との組み合わせにより拡散接合が促進される。
　なお、残留応力を付与した第１接合予定面と第２接合予定面との間で拡散接合が促進される原理については、以下のとおりであると考えられる。第１接合予定面及び第２接合予定面に残留応力を付与することで、上記したように各接合予定面において格子欠陥の発生を促進させることができる。格子欠陥が増加することで、第１接合予定面及び第２接合予定面は原子が移動しやすい状態となる。その結果、第１接合予定面と第２接合予定面との間（接合界面）における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることが可能となる。
　本明細書における「第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを相対的に押圧する」とは、第１ダイカスト部材を固定して第２ダイカスト部材に移動力をかけることにより押圧することのみをいうものではない。第２ダイカスト部材を固定して第１ダイカスト部材に移動力をかけることにより押圧することや、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材との両方に移動力をかけることにより押圧することも含む。
　金属接合体形成工程Ｓ２０は、拡散接合を促進させるために第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を加熱し、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０をある程度の温度（ただし、融点以下の温度）に保ちながら実施することが好ましい。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合可能な温度条件の下で（好ましくは拡散接合に適した温度条件の下で）第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することが好ましい。
　拡散接合に適した温度条件は、主に第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類により異なってくる。例えば、アルミニウム系材料がＡＤＣ１２である場合には、５００～５５０℃程度の温度とすることができる。また、かけるべき圧力については、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０の形状、接合温度等により最適値が大きく変わってくるため適切な数値を挙げることは難しいが、おおむねＭＰａオーダーの圧力が必要となると考えられる。
　第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させ、高い接合力を得るためには、温度及び圧力をある程度保持する必要がある。当該時間は第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を構成するアルミニウム系材料の種類、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０の形状、接合温度、圧力等により異なってくるが、例えば、１０分～３時間程度とすることができる。
　金属接合体形成工程Ｓ２０は、真空中や不活性ガス中で実施することが好ましい。なお、金属接合体形成工程Ｓ２０は、空気存在下で実施することも可能であると考えられる。
３．実施形態１に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
　実施形態１に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面１２を有する第１ダイカスト部材１０であって第１接合予定面１２のチル層を残しつつ第１接合予定面１２に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面２２を有する第２ダイカスト部材２０であって第２接合予定面２２のチル層を残しつつ第２接合予定面２２に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１００を形成するため、残留応力により第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第１ダイカスト部材１０は、第１接合予定面１２の表面を塑性変形させることで第１接合予定面１２に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材２０は、第２接合予定面２２の表面を塑性変形させることで第２接合予定面２２に残留応力を付与したものであるため、塑性変形による残留応力の増加により、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２において原子配列の乱れである格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることが可能となる。
　また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、第１ダイカスト部材１０は、ショットブラストによる処理により第１接合予定面１２の表面を塑性変形させることで第１接合予定面１２に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材２０は、ショットブラストによる処理により第２接合予定面２２の表面を塑性変形させることで第２接合予定面２２に残留応力を付与したものであるため、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に投射材を次々に衝突させることで、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の表面全体をおおむね均等に、かつ、実質的に方向性を有することなく塑性変形させて残留応力を付与することが可能となる。
　また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１０においては、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２がそれぞれ所定の面粗度を有する第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を準備し、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを拡散接合させて金属接合体１００を形成するため、第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の表面の凹凸を利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。
　また、実施形態１に係る金属接合体の製造方法によれば、金属接合体形成工程Ｓ２０においては、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合可能な温度条件の下で（好ましくは拡散接合に適した温度条件の下で）第１ダイカスト部材１０と第２ダイカスト部材２０とを相対的に押圧する場合には、押圧時に第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０が拡散接合しやすい状態、つまり、熱膨張により第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２の表面において空孔等の格子欠陥が増加し、原子が一層拡散しやすい状態となるため、接合強度をより一層高くすることが可能となる。
　実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面１２を有する第１ダイカスト部材１０であって第１接合予定面１２のチル層を残しつつ第１接合予定面１２に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面２２を有する第２ダイカスト部材２０であって第２接合予定面２２のチル層を残しつつ第２接合予定面２２に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、残留応力により第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面１２と第２接合予定面２２との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態２］
　図４は、実施形態２における第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を説明するために示す図である。図４（ａ）は第１ダイカスト部材３０の斜視図であり、図４（ｂ）は第１ダイカスト部材３０の平面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＡ３－Ａ３断面図であり、図４（ｄ）は第２ダイカスト部材４０の斜視図であり、図４（ｅ）は第２ダイカスト部材４０の平面図であり、図４（ｆ）は図４（ｅ）のＡ４－Ａ４断面図である。図４（ａ）においては、接合用凹部３２の形状のうち直接見えない部分を破線で示す。後述する各斜視図において、接合用凹部又は空間を有する部材を図示する場合も同様である。
　図５は、実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１を説明するために示す図である。図５（ａ）は第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は拡散接合により形成された金属接合体１１０を示す断面図である。
　実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１１と金属接合体形成工程Ｓ２１とを含む。また、実施形態２に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２１に相当する。以下、各工程について説明する。
１．金属部材準備工程Ｓ１１
　金属部材準備工程Ｓ１１は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって第１接合予定面のチル層を残しつつ第１接合予定面に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって第２接合予定面のチル層を残しつつ第２接合予定面に残留応力を付与したものを準備する工程であるという点においては実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０と同様であるが、以下の点において実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０とは異なる。すなわち、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第１ダイカスト部材３０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２１における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部３２が形成されているものを準備する（図４（ａ）～図４（ｃ）参照。）。なお、接合用凹部３２には底が存在せず、貫通穴のようになっている。また、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第２ダイカスト部材４０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部３２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部４２を有するものを準備する（図４（ｄ）～図４（ｆ）参照。）。
　実施形態２における第１傾斜面及び第２傾斜面は、テーパー面であるということもできる。第１傾斜面及び第２傾斜面のテーパー角は、第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０を構成するアルミニウム系材料の種類や製造すべき金属接合体１１０（又は金属接合体１１０を加工して製造される製品）の形状等に応じて任意の角度とすることができる。
　第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面３４である。また、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面４４である。実施形態２に係る金属接合体の製造方法においては、第１傾斜面及び第２傾斜面のうち、接合用凸部４２を接合用凹部３２に挿入したときに突き当たる部分及び金属接合体形成工程Ｓ２１において押圧により接触するようになる部分が第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４である。なお、第１ダイカスト部材３０は第１接合予定面３４のチル層を残しつつ第１接合予定面３４に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材４０は第２接合予定面４４のチル層を残しつつ第２接合予定面４４に残留応力を付与したものであることは、実施形態１の場合と同様である。
　理由は後述するが、第１ダイカスト部材３０における第１接合予定面３４及び第２ダイカスト部材４０における第２接合予定面４４は、実施形態１における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２のように所定の面粗度を有していなくても差し支えない。
２．金属接合体形成工程Ｓ２１
　金属接合体形成工程Ｓ２１は、接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより（図５（ａ）参照。）、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させて金属接合体１１０を形成する（図５（ｂ）参照。）工程である。
　接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧すると、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４には、対向する方向への圧力だけでなく、ずれによる力もかかるようになる。このため、実施形態１の場合よりも第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４には複雑な力がかかるようになり、表面微細構造の変化が促進される。このため、金属接合体形成工程Ｓ２１においては、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４が所定の面粗度を有していなかったとしても、表面微細構造の変化が発生しやすくなる。
　なお、金属接合体形成工程Ｓ２１においても、実施形態１における金属接合体形成工程Ｓ２０と同様に、第１ダイカスト部材３０及び第２ダイカスト部材４０が拡散接合可能な温度条件の下で（好ましくは拡散接合に適した温度条件の下で）第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することが好ましい。
３．実施形態２に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
　実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面３４を有する第１ダイカスト部材３０であって第１接合予定面３４のチル層を残しつつ第１接合予定面３４に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面４４を有する第２ダイカスト部材４０であって第２接合予定面４４のチル層を残しつつ第２接合予定面４４に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１１０を形成するため、実施形態１に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面３４と第２接合予定面４４との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態２に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１１においては、第１ダイカスト部材３０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２１における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部３２が形成されているものを準備し、第２ダイカスト部材４０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部３２に挿入したときに第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部４２を有するものを準備し、第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面３４であり、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面４４であり、金属接合体形成工程Ｓ２１においては、接合用凹部３２に接合用凸部４２を挿入した状態で第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材３０と第２ダイカスト部材４０とを拡散接合させて金属接合体１１０を形成するため、押圧時に発生する第１接合予定面３４と第２接合予定面４４との間の圧力及びずれを利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。
　なお、実施形態２に係る金属接合体の製造方法は、実施形態１に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態２に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面３４を有する第１ダイカスト部材３０であって第１接合予定面３４のチル層を残しつつ第１接合予定面３４に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面４４を有する第２ダイカスト部材４０であって第２接合予定面４４のチル層を残しつつ第２接合予定面４４に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態１に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面３４及び第２接合予定面４４において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面３４と第２接合予定面４４との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態３］
　図６は、実施形態３における第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を説明するために示す図である。図６（ａ）は第１ダイカスト部材５０の斜視図であり、図６（ｂ）は第１ダイカスト部材５０の平面図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＡ５－Ａ５断面図であり、図６（ｄ）は第２ダイカスト部材６０の斜視図であり、図６（ｅ）は第２ダイカスト部材６０の平面図であり、図６（ｆ）は図６（ｅ）のＡ６－Ａ６断面図である。
　図７は、実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２を説明するために示す図である。図７（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図７（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図７（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１２０を示す断面図である。
　実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１２と金属接合体形成工程Ｓ２２とを含む。また、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２２に相当する。以下、各工程について説明する。
１．金属部材準備工程Ｓ１２
　金属部材準備工程Ｓ１２は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって第１接合予定面のチル層を残しつつ第１接合予定面に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって第２接合予定面のチル層を残しつつ第２接合予定面に残留応力を付与したものを準備する工程であるという点においては実施形態１における金属部材準備工程Ｓ１０及び実施形態２における金属部材準備工程Ｓ１１と同様であるが、以下の点においてこれらとは異なる。すなわち、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１ダイカスト部材５０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２２における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部５２が形成されているものを準備するが、接合用凹部５２には底が存在する（図６（ａ）～図６（ｃ）参照。）。第１ダイカスト部材５０においても第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面５４であるが、接合用凹部５２の底面も第１接合予定面５８となっている。
　また、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第２ダイカスト部材６０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部５２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部６２を有するものを準備する。第２ダイカスト部材６０においても第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面６４であるが、接合用凸部６２の先端面も第２接合予定面６８となっている（図６（ｄ）～図６（ｆ）参照。）。
　第１ダイカスト部材５０における第１接合予定面５４及び第２ダイカスト部材６０における第２接合予定面６４は、実施形態２における金属部材準備工程Ｓ１１の場合と同様に所定の面粗度を有していなくても差し支えないが、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８は実施形態１における第１接合予定面１２及び第２接合予定面２２と同様に所定の面粗度を有する。
　なお、第１ダイカスト部材５０は第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材６０は第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものであることは、実施形態１，２の場合と同様である。
　図示は省略するが、第１ダイカスト部材５０における接合用凹部５２や第２ダイカスト部材６０の第２傾斜面には、必要に応じて空気抜き用の穴や溝が形成されていてもよい。
２．金属接合体形成工程Ｓ２２
　金属接合体形成工程Ｓ２２は、第１接合予定面及び第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材と第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する工程であるという点においては実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１と同様であるが、以下の点において実施形態２における金属接合体形成工程Ｓ２１とは異なる。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、接合用凹部５２に接合用凸部６２を挿入した状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧する（図７（ａ）参照。）。その結果、第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが突き当たるようになる（図７（ｂ）参照。）。このため、第１接合予定面５４及び第２接合予定面６４だけでなく、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８も拡散接合され、金属接合体１２０が形成される（図７（ｃ）参照。）。なお、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８が拡散接合される原理は実施形態１の場合と同様である。
３．実施形態３に係る金属接合体の製造方法及びダイカスト部材の接合方法の効果
　実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０であって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、実施形態１，２に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態３に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８がそれぞれ所定の面粗度を有する第１ダイカスト部材５０及び第２ダイカスト部材６０を準備し、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、第１接合予定面５８及び第２接合予定面６８の表面の凹凸を利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。
　また、実施形態３に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１２においては、第１ダイカスト部材５０として、内面の少なくとも一部が金属接合体形成工程Ｓ２２における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部５２が形成されているものを準備し、第２ダイカスト部材６０として、側面の少なくとも一部が第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており接合用凹部５２に挿入したときに第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部６２を有するものを準備し、第１傾斜面の少なくとも一部は第１接合予定面５４であり、第２傾斜面の少なくとも一部は第２接合予定面６４であり、金属接合体形成工程Ｓ２２においては、接合用凹部５２に接合用凸部６２を挿入した状態で第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧することにより、第１接合予定面５４及び第２接合予定面６４に表面微細構造の変化を発生させながら、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、押圧時に発生する第１接合予定面５４と第２接合予定面６４との間の圧力及びずれを利用して表面微細構造の変化を発生させることで、接合強度を一層高くすることが可能となる。
　なお、実施形態３に係る金属接合体の製造方法は、実施形態１，２に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０であって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態１，２に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態４］
　図８は、実施形態４における第１変形抑制部材２００を説明するために示す図である。図８（ａ）は第１変形抑制部材２００の斜視図であり、図８（ｂ）は第１変形抑制部材２００の平面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＡ７－Ａ７断面図である。
　図９は、実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２３を説明するために示す図である。図９（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図９（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図９（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１２０を示す断面図である。
　実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、金属接合体形成工程において第１変形抑制部材を用いる点で実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１２と金属接合体形成工程Ｓ２３とを含む。また、実施形態４に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２３に相当する。実施形態４における金属部材準備工程Ｓ１２は実施形態３における金属部材準備工程Ｓ１２と同様の工程であるため、以下においては金属接合体形成工程Ｓ２３について説明する。
　実施形態４における第１変形抑制部材２００は、少なくとも押圧方向に対して垂直な方向（外側）に第１ダイカスト部材５０が変形することを抑制する部材である。第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材５０の少なくとも側面を覆うことができる部材であると表現することもできる。実施形態４における第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材５０の底面も覆うことができる部材である。第１変形抑制部材２００においては、第１ダイカスト部材５０の側面及び底面の外形形状に対応する空間が形成されている（図８参照。）。第１変形抑制部材２００は、第１ダイカスト部材５０を構成する材料よりも変形しにくい材料から構成されている。このような材料としては、鉄鋼、超硬合金、セラミックスを例示することができる。なお、第１変形抑制部材２００は全体が１つの部品からなる部材であるように図示されているが、複数の部品からなる部材（分割及び合体可能な部材）であってもよい。
　実施形態４における金属接合体形成工程Ｓ２３においては、第１変形抑制部材２００と第１ダイカスト部材５０とを合体させた状態（第１変形抑制部材２００の空間に第１ダイカスト部材５０をはめ込んだ状態）で、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧する（図９（ａ）及び図９（ｂ）参照。）。第１変形抑制部材２００は、拡散接合により金属接合体１２０が形成された後に除去する（図９（ｃ）参照。）。
　実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０であって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１２０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態４に係る金属接合体の製造方法によれば、金属接合体形成工程Ｓ２３においては、第１変形抑制部材２００と第１ダイカスト部材５０とを合体させた状態で、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０とを相対的に押圧するため、押圧中に第１ダイカスト部材５０が膨らむ（押し広げられる）ように変形することを抑制することが可能となり、その結果、第１接合予定面５４と第２接合予定面６４との間の圧力低下を抑制することが可能となる。
　なお、実施形態４に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態４に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０であって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態５］
　図１０は、実施形態５における第２ダイカスト部材６０ａ及び第２変形抑制部材３００を説明するために示す図である。図１０（ａ）は第２ダイカスト部材６０ａの斜視図であり、図１０（ｂ）は第２ダイカスト部材６０ａの平面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）のＡ８－Ａ８断面図であり、図１０（ｄ）は第２変形抑制部材３００の斜視図であり、図１０（ｅ）は第２変形抑制部材３００の平面図であり、図１０（ｆ）は図１０（ｅ）のＡ９－Ａ９断面図である。
　図１１は、実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２４を説明するために示す図である。図１１（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１１（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図１１（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１３０を示す断面図である。
　実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態４に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第２ダイカスト部材の形状及び金属接合体形成工程において第２変形抑制部材を用いる点で実施形態４に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１４と金属接合体形成工程Ｓ２４とを含む。また、実施形態５に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２４に相当する。以下、各工程について説明する。
　実施形態５における金属部材準備工程Ｓ１４においては、第２ダイカスト部材６０ａとして接合用凸部６２の内部に空間６９ａが形成されているものを準備する（図１０（ａ）～図１０（ｃ）参照。）。第２ダイカスト部材６０ａは、空間６９ａが形成されていること以外については実施形態３，４における第２ダイカスト部材６０と同様の構成を有する。なお、金属部材準備工程Ｓ１４においては、第１ダイカスト部材５０として実施形態３，４における第１ダイカスト部材５０と同様のものを準備する。
　実施形態５における第２変形抑制部材３００は、少なくとも押圧方向に対して垂直な方向（内側）に第２ダイカスト部材６０ａが変形することを抑制する部材である。具体的には、第２変形抑制部材３００は、第２ダイカスト部材６０ａの内形形状（空間６９ａ）に対応する箇所を有する部材である（図１０（ｄ）～図１０（ｆ）参照。）。第２変形抑制部材３００は、第２ダイカスト部材６０ａを構成する材料よりも変形しにくい材料から構成されている。このような材料としては、鉄鋼、超硬合金、セラミックスを例示することができる。なお、第２変形抑制部材３００は全体が１つの部品からなる部材であるように図示されているが、複数の部品からなる部材（分割及び合体可能な部材）であってもよい。
　実施形態５における金属接合体形成工程Ｓ２４においては、第２変形抑制部材３００を接合用凸部６２の空間６９ａに挿入した状態で、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧する（図１１（ａ）及び図１１（ｂ）参照。）。第２変形抑制部材３００は、第１変形抑制部材２００と同様に、拡散接合により金属接合体１３０が形成された後に除去する（図１１（ｃ）参照。）。
　実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０ａであって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１３０を形成するため、実施形態４に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態５に係る金属接合体の製造方法によれば、金属部材準備工程Ｓ１４においては、第２ダイカスト部材６０ａとして接合用凸部６２の内部に空間６９ａが形成されているものを準備し、金属接合体形成工程Ｓ２４においては、第２変形抑制部材３００を接合用凸部６２の空間６９ａに挿入した状態で、第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ａとを相対的に押圧するため、押圧中に第２ダイカスト部材６０ａが潰れるように変形することを抑制することが可能となり、その結果、第１接合予定面５４と第２接合予定面６４との間の圧力低下を抑制することが可能となる。
　なお、実施形態５に係る金属接合体の製造方法は、実施形態４に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態５に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０ａであって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態４に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態６］
　図１２は、実施形態６における第２ダイカスト部材６０ｂを説明するために示す図である。図１２（ａ）は第２ダイカスト部材６０ｂの斜視図であり、図１２（ｂ）は第２ダイカスト部材６０ｂの平面図であり、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）のＡ１０－Ａ１０断面図である。
　図１３は、実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２５を説明するために示す図である。図１３（ａ）は第１ダイカスト部材５０と第２ダイカスト部材６０ｂとを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１３（ｂ）は押圧により第１接合予定面５８と第２接合予定面６８とが接触した状態を示す断面図であり、図１３（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１４０を示す断面図である。
　実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第２ダイカスト部材の形状が実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１５と金属接合体形成工程Ｓ２５とを含む。また、実施形態６に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２５に相当する。以下、各工程について説明する。
　実施形態６における金属部材準備工程Ｓ１５においては、第２ダイカスト部材６０ｂとして、第２接合予定面６４に、金属接合体１４０となった後も（金属接合体形成工程Ｓ２５の後においても）空間として残る空間形成用凹部６９ｂが形成されている（図１２参照。）。実施形態６における空間形成用凹部６９ｂは、連続した溝状の形状からなる。なお、金属部材準備工程Ｓ１５においては、第１ダイカスト部材５０として実施形態３における第１ダイカスト部材５０と同様のものを準備する。
　実施形態６における金属接合体形成工程Ｓ２５は、基本的には実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２と同様の工程であるが、第２ダイカスト部材として上記した第２ダイカスト部材６０ｂを用いる（図１３（ａ）及び図１３（ｂ）参照。）。このようにして形成された金属接合体１４０には空間形成用凹部６９ｂが空間として残る（図１３（ｃ）参照。）。このような空間形成用凹部６９ｂは、例えば、熱交換媒体の流路として用いることができる。
　実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０ｂであって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１４０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　また、実施形態６に係る金属接合体の製造方法によれば、第２接合予定面６４には、金属接合体１４０となった後も空間として残る空間形成用凹部６９ｂが形成されているため、複雑な内部形状を有する金属接合体を製造することが可能となる。
　なお、実施形態６に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態６に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面５４，５８を有する第１ダイカスト部材５０であって第１接合予定面５４，５８のチル層を残しつつ第１接合予定面５４，５８に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面６４，６８を有する第２ダイカスト部材６０ｂであって第２接合予定面６４，６８のチル層を残しつつ第２接合予定面６４，６８に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面５４，５８及び第２接合予定面６４，６８において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面５４，５８と第２接合予定面６４，６８との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
［実施形態７］
　図１４は、実施形態７における第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０を説明するために示す図である。図１４（ａ）は第１ダイカスト部材８０の斜視図であり、図１４（ｂ）は第１ダイカスト部材８０の平面図であり、図１４（ｃ）は図１４（ｂ）のＡ１１－Ａ１１断面図であり、図１４（ｄ）は第２ダイカスト部材９０の斜視図であり、図１４（ｅ）は第２ダイカスト部材９０の平面図であり、図１４（ｆ）は図１４（ｅ）のＡ１２－Ａ１２断面図である。
　図１５は、実施形態７における金属接合体形成工程Ｓ２６を説明するために示す図である。図１５（ａ）は第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧している状態を示す断面図であり、図１５（ｂ）は押圧により第１接合予定面８４と第２接合予定面９４との全体が接触した状態を示す断面図であり、図１５（ｃ）は拡散接合により形成された金属接合体１５０を示す断面図である。
　実施形態７に係る金属接合体の製造方法は、基本的には実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様の方法であるが、第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材の形状が実施形態３に係る金属接合体の製造方法の場合とは異なる。実施形態７に係る金属接合体の製造方法は、金属部材準備工程Ｓ１６と金属接合体形成工程Ｓ２６とを含む。また、実施形態７に係るダイカスト部材の接合方法は、金属接合体形成工程Ｓ２６に相当する。以下、各工程について説明する。
　実施形態７における金属部材準備工程Ｓ１６においては、第１ダイカスト部材８０として、略半球状の接合用凹部８２が形成されているものを準備し（図１４（ａ）～図１４（ｃ）参照。）、第２ダイカスト部材９０として、略半球状の接合用凸部９２を有するものを準備する（図１４（ｄ）～図１４（ｆ）参照）。
　第１ダイカスト部材８０の接合用凹部８２においては内面（半球状部分）全体が第１接合予定面８４となる。接合用凹部８２の頂点付近は実施形態３における第１接合予定面５８（底面）に、辺縁付近は実施形態３における第１接合予定面５４（第１傾斜面）に、それぞれ対応するものと考えることができる。このため、少なくとも接合用凹部８２の半球の頂点付近は所定の面粗度を有する。
　第２ダイカスト部材９０の接合用凸部９２においても外面（半球状部分）全体が第２接合予定面９４となる。接合用凸部９２の頂点付近は実施形態３における第１接合予定面５８（先端面）に、辺縁付近は実施形態３における第２接合予定面６４（第２傾斜面）にそれぞれ対応するものと考えることができる。このため、少なくとも接合用凸部９２の半球の頂点付近も所定の面粗度を有する。なお、接合用凸部９２は、「接合用凹部８２に挿入したときに第１傾斜面と第２傾斜面とが突き当たる形状からなる」という条件を満たすために、接合用凹部８２よりもわずかに径が大きくなっている。
　実施形態７における金属接合体形成工程Ｓ２６は、第１ダイカスト部材８０及び第２ダイカスト部材９０の形状の違いを除けば、基本的には実施形態３における金属接合体形成工程Ｓ２２と同様である。すなわち、金属接合体形成工程Ｓ２６においては、接合用凹部８２に接合用凸部９２を挿入した状態で第１ダイカスト部材８０と第２ダイカスト部材９０とを相対的に押圧する（図１５（ａ）参照。）。その結果、第１接合予定面８４の頂点付近と第２接合予定面９４の頂点付近とが突き当たる（図１５（ｂ）参照。）。このため、第１接合予定面８４及び第２接合予定面９４の全面が拡散接合され、金属接合体１５０が形成される（図１５（ｃ）参照。）。
　実施形態７に係る金属接合体の製造方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面８４を有する第１ダイカスト部材８０であって第１接合予定面８４のチル層を残しつつ第１接合予定面８４に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面９４を有する第２ダイカスト部材９０であって第２接合予定面９４のチル層を残しつつ第２接合予定面９４に残留応力を付与したものとを準備し、これらを拡散接合させて金属接合体１５０を形成するため、実施形態３に係る金属接合体の製造方法と同様に、残留応力により第１接合予定面８４及び第２接合予定面９４において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面８４と第２接合予定面９４との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能な金属接合体の製造方法となる。
　なお、実施形態７に係る金属接合体の製造方法は、実施形態３に係る金属接合体の製造方法が有する効果のうち該当する効果も有する。
　実施形態７に係るダイカスト部材の接合方法は、アルミニウム系材料からなり第１接合予定面８４を有する第１ダイカスト部材８０であって第１接合予定面８４のチル層を残しつつ第１接合予定面８４に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面９４を有する第２ダイカスト部材９０であって第２接合予定面９４のチル層を残しつつ第２接合予定面９４に残留応力を付与したものとを拡散接合させるため、実施形態３に係るダイカスト部材の接合方法と同様に、残留応力により第１接合予定面８４及び第２接合予定面９４において格子欠陥の発生を促進させ、第１接合予定面８４と第２接合予定面９４との間における原子の拡散や金属結合の確立を活発化させることで接合強度を高くすることが可能なダイカスト部材の接合方法となる。
　以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
（１）上記各実施形態における第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材の形状はあくまで例示であり、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて任意の形状とすることができる。
（２）上記実施形態６においては、空間形成用凹部６９ｂは連続した溝状の形状からなるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。空間形成用凹部は任意の形状とすることができる。
（３）上記実施形態６においては、空間形成用凹部６９ｂは第２接合予定面６４に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。空間形成用凹部は、第１接合予定面に形成されていてもよく、第１接合予定面と第２接合予定面との両方に形成されていてもよい。
（４）上記実施形態４～７における特徴は、阻害要因がない限り他の実施形態にも適用可能である。
（５）上記各実施形態においては、第１ダイカスト部材は第１接合予定面の表面を塑性変形させることで第１接合予定面に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材は第２接合予定面の表面を塑性変形させることで第２接合予定面に残留応力を付与したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材は、塑性変形以外の手段（例えば、急冷等の熱処理）により第１接合予定面及び第２接合予定面にそれぞれ残留応力を付与したものであってもよい。
（６）上記各実施形態においては、第１ダイカスト部材はショットブラストによる処理により第１接合予定面に残留応力を付与したものであり、第２ダイカスト部材はショットブラストによる処理により第２接合予定面に残留応力を付与したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材は、ショットブラストによる処理以外の処理により第１接合予定面及び第２接合予定面をそれぞれ塑性変形させて残留応力を付与したものであってもよい。
（７）上記実施形態１においては、金属接合体形成工程Ｓ２０は、拡散接合を促進させるために第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０を加熱し、第１ダイカスト部材１０及び第２ダイカスト部材２０をある程度の温度（ただし、融点以下の温度）に保ちながら実施することが好ましいとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、宇宙空間のような環境では拡散接合が進みやすいと考えられるため、このような環境で本発明の金属接合体形成工程を実施する場合には、第１ダイカスト部材及び第２ダイカスト部材を必ずしも加熱しなくてもよい。これは、他の実施形態の金属接合体形成工程においても同様である。
１０，３０，５０，８０…第１ダイカスト部材、１２，３４，５４，５８，８４…第１接合予定面、２０，４０，６０，６０ａ，６０ｂ，９０…第２ダイカスト部材、２２，４４，６４，６８，９４…第２接合予定面、３２，５２，８２，９２…接合用凹部、４２，６２…接合用凸部、６９ａ…空間、６９ｂ…空間形成用凹部、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０…金属接合体、２００…第１変形抑制部材、３００…第２変形抑制部材

Claims (10)

  1. 　アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって前記第１接合予定面のチル層を残しつつ前記第１接合予定面に残留応力を付与したものと、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって前記第２接合予定面のチル層を残しつつ前記第２接合予定面に残留応力を付与したものとを準備する金属部材準備工程と、
    　前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成する金属接合体形成工程とを含むことを特徴とする金属接合体の製造方法。
  2. 　前記第１ダイカスト部材は、前記第１接合予定面の表面を塑性変形させることで前記第１接合予定面に残留応力を付与したものであり、
    　前記第２ダイカスト部材は、前記第２接合予定面の表面を塑性変形させることで前記第２接合予定面に残留応力を付与したものであることを特徴とする請求項１に記載の金属接合体の製造方法。
  3. 　前記第１ダイカスト部材は、ショットブラストによる処理により前記第１接合予定面の表面を塑性変形させることで前記第１接合予定面に残留応力を付与したものであり、
    　前記第２ダイカスト部材は、ショットブラストによる処理により前記第２接合予定面の表面を塑性変形させることで前記第２接合予定面に残留応力を付与したものであることを特徴とする請求項２に記載の金属接合体の製造方法。
  4. 　前記金属部材準備工程においては、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面がそれぞれ所定の面粗度を有する前記第１ダイカスト部材及び前記第２ダイカスト部材を準備し、
    　前記金属接合体形成工程においては、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の金属接合体の製造方法。
  5. 　前記金属部材準備工程においては、前記第１ダイカスト部材として、内面の少なくとも一部が前記金属接合体形成工程における押圧方向に対して角度がついた第１傾斜面となっている接合用凹部が形成されているものを準備し、前記第２ダイカスト部材として、側面の少なくとも一部が前記第１傾斜面に対応する角度がついた第２傾斜面となっており前記接合用凹部に挿入したときに前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とが突き当たる形状からなる接合用凸部を有するものを準備し、
    　前記第１傾斜面の少なくとも一部は前記第１接合予定面であり、
    　前記第２傾斜面の少なくとも一部は前記第２接合予定面であり、
    　前記金属接合体形成工程においては、前記接合用凹部に前記接合用凸部を挿入した状態で前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面に表面微細構造の変化を発生させながら、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の金属接合体の製造方法。
  6. 　前記金属接合体形成工程においては、少なくとも前記押圧方向に対して垂直な方向に前記第１ダイカスト部材が変形することを抑制する第１変形抑制部材と前記第１ダイカスト部材とを合体させた状態で、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することを特徴とする請求項５に記載の金属接合体の製造方法。
  7. 　前記金属部材準備工程においては、前記第２ダイカスト部材として前記接合用凸部の内部に空間が形成されているものを準備し、
    　前記金属接合体形成工程においては、少なくとも前記押圧方向に対して垂直な方向に前記第２ダイカスト部材が変形することを抑制する第２変形抑制部材を前記接合用凸部の前記空間に挿入した状態で、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することを特徴とする請求項５又は６に記載の金属接合体の製造方法。
  8. 　前記金属接合体形成工程においては、前記第１ダイカスト部材及び前記第２ダイカスト部材が拡散接合可能な温度条件の下で前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の金属接合体の製造方法。
  9. 　前記第１接合予定面及び前記第２接合予定面のうち少なくとも一方には、前記金属接合体となった後も空間として残る空間形成用凹部が形成されていることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の金属接合体の製造方法。
  10. 　アルミニウム系材料からなり第１接合予定面を有する第１ダイカスト部材であって前記第１接合予定面のチル層を残しつつ前記第１接合予定面に残留応力を付与したものにおける前記第１接合予定面と、アルミニウム系材料からなり第２接合予定面を有する第２ダイカスト部材であって前記第２接合予定面のチル層を残しつつ前記第２接合予定面に残留応力を付与したものにおける前記第２接合予定面とを接触させた状態で、前記第１接合予定面と前記第２接合予定面とに圧力がかかるように前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを相対的に押圧することにより、前記第１ダイカスト部材と前記第２ダイカスト部材とを拡散接合させて金属接合体を形成することを特徴とするダイカスト部材の接合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6037281A (ja) * 1983-02-12 1985-02-26 アルカン　インターナシヨナル　リミテイド 金属同志を接合する方法
JP2002307237A (ja) * 2001-04-09 2002-10-23 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd 波動歯車装置の剛性内歯歯車の製造方法
JP2005103556A (ja) * 2003-09-26 2005-04-21 Niigata Univ アルミニウム合金ダイカスト部材の接合方法

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