特開 2024-89869 焼結体、焼結体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024089869

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】焼結体、焼結体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 33/02 20060101AFI20240627BHJP

   B22D 19/00 20060101ALI20240627BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

C22C33/02 B

B22D19/00 P

B22F1/00 T

B22D19/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205369

(22)【出願日】2022-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】390022806

【氏名又は名称】日本ピストンリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】滝口 寛

【テーマコード（参考）】

4K018

【Ｆターム（参考）】

4K018AA29

4K018DA11

4K018FA05

(57)【要約】

【課題】鋳包まれる軽金属合金との間の境界強度を向上させた焼結体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の焼結体の製造方法は、軽金属合金で鋳包まれる焼結体の製造方法であって、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成の金属粉末を所望の形状に成型することにより圧粉体を設ける成型工程と、前記圧粉体を真空下で焼結することにより前記焼結体を設ける真空焼結工程と、前記焼結体の表面の少なくとも一部に対してアルミナ粒子を含む粒子を吹き付けるブラスト処理により、前記焼結体の表面に複数の凹凸部を有する粗面領域を設けるブラスト処理工程と、を備える。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軽金属合金で鋳包まれる焼結体の製造方法であって、
質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成の金属粉末を所望の形状に成型することにより圧粉体を設ける成型工程と、
前記圧粉体を真空下で焼結することにより前記焼結体を設ける真空焼結工程と、
前記焼結体の表面の少なくとも一部に対してアルミナ粒子を含む粒子を吹き付けるブラスト処理により、前記焼結体の表面に複数の凹凸部を有する粗面領域を設けるブラスト処理工程と、
を備えることを特徴とする、
焼結体の製造方法。

【請求項2】

前記金属粉末には、還元法、又は機械的粉砕法により造粉された還元鉄粉が含まれることを特徴とする、
請求項１に記載の焼結体の製造方法。

【請求項3】

前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した前記凹凸部の凸部分を構成する突出部の算術平均傾斜ＲΔａの平均を算術平均傾斜４点平均と定義し、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した隣接する前記突出部の頂点の平均間隔Ｓの前記粗面領域における平均を平均間隔４点平均と定義した際、
前記ブラスト処理工程では、前記算術平均傾斜４点平均が０．３４以上で、前記平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以下となるようにブラスト処理が行われることを特徴とする、
請求項１に記載の焼結体の製造方法。

【請求項4】

前記ブラスト処理工程では、前記平均間隔４点平均が９０μｍ以上となるようにブラスト処理が行われることを特徴とする、
請求項３に記載の焼結体の製造方法。

【請求項5】

前記ブラスト処理工程では、３００～１７００μｍの範囲の粒度分布を有する前記アルミナ粒子を用いることを特徴とする、
請求項３に記載の焼結体の製造方法。

【請求項6】

前記ブラスト処理工程では、アルミナで構成されるアルミナ領域が前記粗面領域の表面に露出するように設けられることを特徴とする、
請求項１に記載の焼結体の製造方法。

【請求項7】

前記アルミナ領域は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最深部を起点として前記窪み部の深さ方向の前記焼結体の内部側に広がることを特徴とする、
請求項６に記載の焼結体の製造方法。

【請求項8】

前記アルミナ領域の少なくとも一部は、前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記軽金属合金に接触することを特徴とする、
請求項６に記載の焼結体の製造方法。

【請求項9】

前記真空焼結工程では、前記粗面領域の表面近傍の前記焼結体の空孔の圧力が真空にされ、
前記ブラスト処理工程では、前記空孔を塞ぐ遊離Ｃｕ相が前記粗面領域の表面に露出し、
前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記空孔を塞ぐ前記遊離Ｃｕ相に前記軽金属合金の溶湯が接触して、前記空孔の内部と外部の圧力差により前記軽金属合金の溶湯が前記空孔に移動することを特徴とする、
請求項１に記載の焼結体の製造方法。

【請求項10】

軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、
前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、
自身の外周面において複数の凹凸部を有する粗面領域を備え、
前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した前記凹凸部の凸部分を構成する突出部の算術平均傾斜ＲΔａの平均を算術平均傾斜４点平均と定義し、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した隣接する前記突出部の頂点の平均間隔Ｓの前記粗面領域における平均を平均間隔４点平均と定義した際、
前記算術平均傾斜４点平均が０．３４以上で、前記平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以下であることを特徴とする、
焼結体。

【請求項11】

前記平均間隔４点平均が９０μｍ以上であることを特徴とする、
請求項１０に記載の焼結体。

【請求項12】

前記粗面領域は、アルミナで構成され、且つ前記粗面領域の表面に露出するアルミナ領域を有することを特徴とする、
請求項１０に記載の焼結体。

【請求項13】

前記アルミナ領域は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最深部を起点として前記窪み部の深さ方向の前記焼結体の内部側に広がることを特徴とする、
請求項１２に記載の焼結体。

【請求項14】

軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、
前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、
自身の外周面において複数の凹凸部を有する粗面領域を備え、
前記粗面領域は、前記粗面領域の少なくとも一部の表面に露出し、アルミナで構成されるアルミナ領域を有することを特徴とする、
焼結体。

【請求項15】

前記軽金属合金で前記焼結体が鋳包れた際、前記アルミナ領域の表面の少なくとも一部は、前記軽金属合金が接触する接触領域が形成されることを特徴とする、
請求項１４に記載の焼結体。

【請求項16】

軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、
前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、
前記焼結体の表面に露出する遊離Ｃｕ相で塞がれ、且つ内部が真空の空孔を備え、
前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記空孔を塞ぐ前記遊離Ｃｕ相に前記軽金属合金の溶湯が接触して、前記空孔の内部と外部の圧力差により前記軽金属合金の溶湯が前記空孔に移動することを特徴とする、
焼結体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、焼結体、及び焼結体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車部品の軽量化および放熱性を高める目的から、軽金属合金の一種である、アルミニウム合金製の自動車部品が一般化しつつある。しかし、アルミニウム合金は、従来の鋳鉄に比べて強度、耐摩耗性、剛性等の機械的特性が低いことや、熱膨張係数が高いことなど、自動車用構造部材としての材料特性が不足する場合があるという問題が生じている。アルミニウム合金製部材の材料特性向上方法の一つに、重力鋳造、ダイカスト鋳造等によって、異種材料を鋳包む技術や、異種材料との複合化技術がある。その複合化技術として、例えば、アルミニウム合金製のシリンダブロック本体の下部に取り付けられるアルミニウム合金製ハウジングキャップの軸受部に、鉄系材料を鋳包んだエンジンブロックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０－２１９４３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、鉄系材料がアルミニウム合金で鋳包まれる過程で、アルミニウム合金の溶湯が鉄系材料に接した状態でアルミニウム合金の溶湯が固まる際、アルミニウム合金には、場所ごとの温度差に起因した引張力が生じる。この際、鉄系材料からアルミニウム合金が剥がれるおそれがある。

【0005】

本発明は、斯かる実情に鑑み、鋳包まれる軽金属合金との間の境界強度を向上させた焼結体、及びその焼結体の製造方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、軽金属合金で鋳包まれる焼結体の製造方法であって、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成の金属粉末を所望の形状に成型することにより圧粉体を設ける成型工程と、前記圧粉体を真空下で焼結することにより前記焼結体を設ける真空焼結工程と、前記焼結体の表面の少なくとも一部に対してアルミナ粒子を含む粒子を吹き付けるブラスト処理により、前記焼結体の表面に複数の凹凸部を有する粗面領域を設けるブラスト処理工程と、を備えることを特徴とする、焼結体の製造方法である。

【0007】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記金属粉末には、還元法、又は機械的粉砕法により造粉された還元鉄粉が含まれることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した前記凹凸部の凸部分を構成する突出部の算術平均傾斜ＲΔａの平均を算術平均傾斜４点平均と定義し、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した隣接する前記突出部の頂点の平均間隔Ｓの前記粗面領域における平均を平均間隔４点平均と定義した際、前記ブラスト処理工程では、前記算術平均傾斜４点平均が０．３４以上で、前記平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以下となるようブラスト処理が行われることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記ブラスト処理工程では、前記平均間隔４点平均が９０μｍ以上となるようブラスト処理が行われることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記ブラスト処理工程では、３００～１７００μｍの範囲の粒度分布を有する前記アルミナ粒子を用いることを特徴とする。

【0011】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記ブラスト処理工程では、アルミナで構成されるアルミナ領域が前記粗面領域の表面に露出するように設けられることを特徴とする。

【0012】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記アルミナ領域は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最深部を起点として前記窪み部の深さ方向の前記焼結体の内部側に広がることを特徴とする。

【0013】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記アルミナ領域の少なくとも一部は、前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記軽金属合金に接触することを特徴とする。

【0014】

また、本発明の焼結体の製造方法において、前記真空焼結工程では、前記粗面領域の表面近傍の前記焼結体の空孔の圧力が真空にされ、前記ブラスト処理工程では、前記空孔を塞ぐ遊離Ｃｕ相が前記粗面領域の表面に露出し、前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記空孔を塞ぐ前記遊離Ｃｕ相に前記軽金属合金の溶湯が接触して、前記空孔の内部と外部の圧力差により前記軽金属合金の溶湯が前記空孔に移動することを特徴とする。

【0015】

本発明の焼結体は、軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、自身の外周面において複数の凹凸部を有する粗面領域を備え、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した前記凹凸部の凸部分を構成する突出部の算術平均傾斜ＲΔａの平均を算術平均傾斜４点平均と定義し、前記粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいて導出した隣接する前記突出部の頂点の平均間隔Ｓの前記粗面領域における平均を平均間隔４点平均と定義した際、前記算術平均傾斜４点平均が０．３４以上で、前記平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以下であることを特徴とする。

【0016】

また、本発明の焼結体において、前記平均間隔４点平均が９０μｍ以上であることを特徴とする。

【0017】

また、本発明の焼結体において、前記粗面領域は、アルミナで構成され、且つ前記粗面領域の表面に露出するアルミナ領域を有することを特徴とする。

【0018】

また、本発明の焼結体において、前記アルミナ領域は、前記凹凸部の凹部分を構成する窪み部の最深部を起点として前記窪み部の深さ方向の前記焼結体の内部側に広がることを特徴とする。

【0019】

本発明の焼結体は、軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、自身の外周面において複数の凹凸部を有する粗面領域を備え、前記粗面領域は、前記粗面領域の少なくとも一部の表面に露出し、アルミナで構成されるアルミナ領域を有することを特徴とする。

【0020】

本発明の焼結体において、前記軽金属合金で前記焼結体が鋳包れた際、前記アルミナ領域の表面の少なくとも一部は、前記軽金属合金が接触する接触領域が形成されることを特徴とする。

【0021】

本発明の焼結体は、軽金属合金で鋳包れる焼結体であって、前記焼結体は、質量％で、Ｃ：０．５～２．５％、Ｃｕ：５～４０％を含み、残部における主成分がＦｅとなる組成を有し、前記焼結体の表面に露出する遊離Ｃｕ相で塞がれ、且つ内部が真空の空孔を備え、前記焼結体が前記軽金属合金で鋳包れる際に、前記空孔を塞ぐ前記遊離Ｃｕ相に前記軽金属合金の溶湯が接触して、前記空孔の内部と外部の圧力差により前記軽金属合金の溶湯が前記空孔に移動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明の焼結体、及びその焼結体の製造方法によれば、軽金属合金で鋳包まれても軽金属合金が剥がれ難いという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】（Ａ）は、本発明の実施形態における焼結体としての補助部材の正面概略図である。（Ｂ）は、本発明の実施形態における焼結体としての補助部材の底面概略図である。

【図2】（Ａ）は、本発明の実施形態における焼結体の粗面領域の断面図である。（Ｂ）は、アルミニウム合金で鋳包まれた本発明の実施形態における焼結体の粗面領域の断面図である。

【図3】アルミニウム合金で鋳包まれた本発明の実施形態における焼結体としての補助部材を示す断面概略図である。

【図4】本発明の実施形態におけるパラメータ（算術平均傾斜ＲΔａ）の概念（局部傾斜Ｋ）を模式的に示した図である。

【図5】本発明の実施形態における焼結体の製造方法を表すフローチャートである。

【図6】（Ａ）は、実施例１における本発明側補強部材の粗面領域を、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer：以下同様）により観察倍率４００倍でＳＥＭ像観察を実施した際のＳＥＭ像写真である。（Ｂ）は、実施例１における比較例側補強部材の粗面領域を、ＥＰＭＡにより観察倍率４００倍でＳＥＭ像観察を実施した際のＳＥＭ像写真である。

【図7】（Ａ）は、ＥＰＭＡにより観察倍率４０倍で観察した実施例１における本発明側補強部材の粗面領域のＳＥＭ像の写真（左上領域）、及びＦｅ（左下領域）、Ａｌ（右上領域）、Ｃｕ（右下領域）のＫα線による特性Ｘ線像の写真である。（Ｂ）は、ＥＰＭＡにより観察倍率４０倍で観察した実施例１における比較例側補強部材の粗面領域のＳＥＭ像の写真（左上領域）、及びＦｅ（左下領域）、Ａｌ（右上領域）、Ｃｕ（右下領域）のＫα線による特性Ｘ線像の写真である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１～図７は発明を実施する形態の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。

【0025】

＜焼結体＞
図１～図３を参照して、本発明の実施形態における焼結体１について以下説明する。本実施形態における焼結体１は、焼結処理を施された構造体であり、軽金属合金で鋳包まれる。軽金属合金として、例えば、アルミニウム合金が挙げられるが、これに限定されるものではなく、その他の種類の軽金属合金であってもよい。なお、以下において軽金属合金がアルミニウム合金の場合を例にとって説明するが、以下の説明はアルミニウム合金以外の軽金属合金にも適用可能である。焼結体１は、例えば、内燃機関の軸受部に対応する位置に装着される補強部材１００（図１（Ａ），（Ｂ）参照）であってもよいし、その他の構造体であってもよい。

【0026】

図１（Ａ）に示すように、補強部材１００は、本体部１１０と、２つの延在部１２０と、を有する。本体部１１０は、アーチ状に形成される。延在部１２０は、本体部１１０の両下端部を結ぶ直線方向Ａに沿って、本体部１１０の両下端部を起点として本体部１１０から離れる側に延在する。本体部１１０と延在部１２０は、一体形成されることが想定されるが、別部材として構成され、連結手段により連結されてもよい。補強部材１００は、軸受部に対応する位置に１対配置される。そして、１対の補強部材１００は、互いの内周面１３０が対向するような姿勢で軸受部に配置される。

【0027】

また、本実施形態における焼結体１は、図１（Ａ）に示すように、直線方向Ａに直交する焼結体１の高さ方向Ｈに焼結体１を貫通する貫通孔１５０を複数有することが好ましい。焼結体１がアルミニウム合金で鋳包まれる際、アルミニウム合金の溶湯は貫通孔１５０を通過するため（図３参照）、焼結体１に対するアルミニウム合金の溶湯の湯回りが良好になり、焼結体１の内周面１３０及び外周面１４０に均一にアルミニウム合金の溶湯が供給されるからである。結果、焼結体１とアルミニウム合金の境界強度が向上する。

【0028】

＜粗面領域＞
焼結体１は、図２（Ａ）に示すように、複数の凹凸部５を有する粗面領域４を有する。凹凸部５は、焼結体１の表面１Ｂ上に形成される凹凸部分である。凹凸部５は、窪み部６と、窪み部６に隣接する突出部７とにより構成される。窪み部６は、凹凸部５の凹部分を構成し、隣接する突出部７の頂部を基準として焼結体１の内部側に窪んだ部分である。突出部７は、凹凸部５の凸部分を構成し、隣接する窪み部６の基底面を基準として焼結体１の外部側に突出する部分である。窪み部６と突出部７が、交互に複数並んで複数の凹凸部５が設けられる。図２（Ｂ）に示すように、アルミニウム合金１１で焼結体１を鋳包む過程で、粗面領域４の複数の凹凸部５（窪み部６）にアルミニウム合金１１の溶湯が入り込めば、アルミニウム合金１１と焼結体１の接合面積が大きくなるので、アルミニウム合金１１と焼結体１の境界強度が向上する。

【0029】

粗面領域４における任意の４つの領域のそれぞれにおいてＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９８２の規定に準拠して、測定の基準となる基準測定長さの範囲での断面曲線に基づいて導出した十点平均粗さＲｚの平均を十点平均粗さ４点平均と定義した場合、焼結体１の粗面領域４における十点平均粗さ４点平均は、１０～１００μｍの範囲となることが好ましい。十点平均粗さ４点平均が１０μｍ未満では、十分な表面積の増加が得られずアルミニウム合金１１との密着性および境界強度が不足する。一方、十点平均粗さ４点平均が１００μｍを超えて粗くなると、寸法、精度が不足するとともに、最表面に表層クラックが発生しやすく、密着性及び境界強度が低下する。ちなみに、表面積の増加による密着性および境界強度や、表層クラック、密着性及び境界強度の低下を考えると、表面粗さは、十点平均粗さ４点平均で２０～６０μｍの範囲となることがより好ましい。なお、十点平均粗さＲｚは、表面粗さパラメータの一つである。

【0030】

ちなみに、粗面領域４における任意の４つの領域のそれぞれは、位置が限定されるものではなく、粗面領域４のいずれの位置の領域であってもよい。例えば、図１（Ａ），（Ｂ）に示す補強部材１００を例に挙げると、粗面領域４における４つの領域は、補強部材１００の内周面１３０、外周面１４０、正面１６０、及び背面１７０のいずれか一つの面（同一面）から選択された４つの領域であってもよいし、内周面１３０、外周面１４０、正面１６０、及び背面１７０のうちの複数の面（複数面）から選択された４つの領域であってもよい。同一面から選択された４つの領域は、例えば、相互に等間隔（例えば、１（ｍｍ）または２（ｍｍ））、または不等間隔を空けて選択されたものであってもよい。４つの領域の間の間隔は、十点平均粗さＲｚのばらつきを考慮して決定される。また、任意の４つの領域のそれぞれは、上記十点平均粗さＲｚに対応する基準測定長さの範囲の断面曲線を取れる広さを有すればよい。また、任意の４つの領域のそれぞれは、下記の局部山頂の平均間隔Ｓに対応する基準測定長さの範囲の粗さ曲線を取れる広さを有すればよい。また、任意の４つの領域のそれぞれは、下記の算術平均傾斜ＲΔａに対応する基準測定長さの範囲の粗さ曲線を取れる広さを有すればよい。

【0031】

粗面領域４における任意の４つの領域のそれぞれにおいてＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９９４の規定に準拠して、測定の基準となる基準測定長さの範囲での粗さ曲線に基づいて導出した局部山頂の平均間隔Ｓ（隣接する突出部７の頂部の平均間隔）の平均を平均間隔４点平均と定義した場合、焼結体１の粗面領域４における平均間隔４点平均は、１１６．９μｍ以下となることが好ましく、１１５．０μｍ以下となることがより好ましく、１１２．０μｍ以下となることが更に好ましい。上記平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以上であると、粗面領域４に形成される凹凸部５の数が少なくなり、十分な表面積の増加を得られないからである。また、焼結体１の粗面領域４では、平均間隔４点平均が９０μｍ以上となることが好ましく、９５μｍ以上となることがより好ましく、９７μｍ以上となることが更に好ましい。上記平均間隔４点平均を９０μｍ以下とする加工は手間がかかると共に、窪み部６の幅が狭くなりすぎてアルミニウム合金１１の溶湯が窪み部６に入り込み難くなるからである。なお、局部山頂の平均間隔Ｓは、表面粗さパラメータの一つである。

【0032】

粗面領域４における任意の４つの領域のそれぞれにおいて凹凸部５の突出部７の算術平均傾斜ＲΔａの平均を算術平均傾斜４点平均と定義した場合、算術平均傾斜４点平均は、０．３４以上となることが好ましく、０．３５以上となることがより好ましく、０．３６以上となることが更に好ましい。算術平均傾斜４点平均が０．３４以下では、突出部７は、十分な傾斜を有しないので突出部７がなめらかとなり、これに伴い、上記平均間隔４点平均を１１６．９μｍ以下にすることが難しいからである。なお、算術平均傾斜ＲΔａは、測定の基準となる基準測定長さの範囲の粗さ曲線における局部傾斜Ｋ（＝ｄＺ／ｄＸ）（図４参照）の算術平均を表わしたものである。

【0033】

焼結体１が上記説明した補強部材１００で構成される場合、図３に示すように、補強部材１００の内周面１３０側を覆う内燃機関２の内周面側鋳包み部２０の厚みは薄い。このため、対応する金型（図示省略）に焼結体１をセットして、その金型にアルミニウム合金１１の溶湯を流し込んで焼結体１を鋳包む際、アルミニウム合金１１の溶湯が冷えて固まる過程で、場所に応じた固まる速度の違いに起因して、内周面側鋳包み部２０には、図３に示すように、外側（矢印方向Ｆ）に引っ張られる力が働く。結果、補強部材１００の内周面１３０から内周面側鋳包み部２０が剥がれるおそれがある。このため、補強部材１００の内周面１３０に粗面領域４を設けることにより、補強部材１００の内周面１３０と内周面側鋳包み部２０の境界強度を向上させることが好ましい。

【0034】

一方、補強部材１００の外周面１４０を鋳包む部分では、アルミニウム合金１１が剥がれるおそれが少ない。このため、補強部材１００の外周面１４０には、粗面領域４を設けても設けなくてもよい。

【0035】

従って、粗面領域４は、焼結体１の表面の少なくとも一部（補強部材１００では内周面１３０）に設けられればよい。ただし、これに限定されるものではなく、焼結体１の表面の全領域に粗面領域４が設けられてもよい。

【0036】

以上のような粗面領域４を有する焼結体１がアルミニウム合金１１で鋳包まれると、両者間に十分な接合面積が得られるので、焼結体１とアルミニウム合金１１の間の境界強度が向上する。

【0037】

＜アルミナ領域＞
また、図２（Ａ）に示すように、本実施形態における焼結体１は、粗面領域４の凹凸部５の表面に露出する複数のアルミナ領域８を有する。アルミナ領域８は、アルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ_２Ｏ_３）で構成される。図２（Ａ）に示すように、アルミナ領域８は、窪み部６の最深部を起点に窪み部６の深さ方向の焼結体１の内部側に広がる。そして、アルミナ領域８において焼結体１の表面に露出する露出面以外は、周囲の焼結体１の構成部分（基地１Ａ）に接触（連続）した状態にある。結果、つまり、アルミナ領域８の露出面は、窪み部６の底面を構成する。なお、焼結体１の基地１Ａとは、アルミナ領域８以外の焼結体１のベースとなる部分を指す。

【0038】

また、本実施形態においてアルミナ領域８は、複数の窪み部６のうちの一部だけに設けられることが好ましいが、これに限定されるものではなく、複数の窪み部６の全てに設けられてもよい。なお、アルミナ領域８は、粗面領域４が設けられた後に別途アルミナを付着させて設けてもよい。また、アルミナ領域８は、後述する焼結体の製造方法のブラスト処理工程で用いたアルミナグリッドの残留物によって構成されてもよい。この場合、アルミナ領域８のアルミナは、後述する製造方法の焼結工程を終えたもの（後述する焼結済前駆体）に機械的に食い込んでいると考えられる。

【0039】

焼結体１がアルミニウム合金１１に鋳包まれる過程で、図２（Ｂ）に示すように、アルミニウム合金１１の溶湯が窪み部６に入り込む。そして、粗面領域４が形成されていない焼結体１の表面１Ｂを粗面領域４まで延長したもの、又は、粗面領域４が形成される前の粗面領域４に対応する領域に存在した焼結体１の表面を仮想表面１Ｃと定義した際、最終的に、仮想表面１Ｃを基準とした深さが浅い窪み部６には、アルミニウム合金１１の溶湯が最深部まで入り込むが、仮想表面１Ｃを基準とした深さが深い窪み部６には、アルミニウム合金１１の溶湯が最深部まで到達せずに途中まで入り込んだ状態となることがあり得る。

【0040】

図２（Ｂ）に示すように、アルミニウム合金１１の溶湯が窪み部６の最深部まで到達しないと、焼結体１との間に空気層１２が形成される。空気層１２の体積は、アルミニウム合金１１と焼結体１の境界強度を向上させる上では、小さい方が好ましい。窪み部６の最深部を起点とした下方側領域にアルミナ粒子を配置させてアルミナ領域を形成させれば、窪み部６の最深部を底上げして窪み部６の仮想表面１Ｃを基準とした窪み部６の見かけ上の深さを浅くすることができるので、空気層１２の体積を小さくすることができる。

【0041】

また、アルミニウム合金１１の溶湯がアルミナ領域８に接触するまで流れ込むと、アルミナ領域８の表面（露出面）とアルミニウム合金１１が接触する接触領域１３が設けられる。接触領域１３がアルミナ領域８の表面（露出面）全体まで広がると、空気層１２が形成されない。また、接触領域１３がアルミナ領域８の表面（露出面）の一部領域であっても、空気層１２を小さくすることができる。このため、いずれにしても接触領域１３が設けられると、アルミニウム合金１１と焼結体１の境界強度が高くなる。また、アルミニウム合金１１とアルミナは同種の金属を含むため、接触しても問題は生じない。

【0042】

＜空孔と遊離Ｃｕ相＞
また、図２（Ａ）に示すように、本実施形態における焼結体１は、遊離Ｃｕ相９を有する。遊離Ｃｕ相９には、粗面領域４の凹凸部５の表面に露出する複数の第一遊離Ｃｕ相９Ａと、凹凸部５の表面近傍で焼結体１の内部に位置する複数の第二遊離Ｃｕ相９Ｂが含まれる。なお、遊離Ｃｕ相９、第一遊離Ｃｕ相９Ａ及び第二遊離Ｃｕ相９Ｂとは、銅（Ｃｕ）で構成された領域である。

【0043】

アルミニウム合金１１で焼結体１が鋳包まれると、アルミニウム合金１１の溶湯は上記第一遊離Ｃｕ相９Ａに接触する。鉄よりも銅の方がアルミニウム合金１１等の軽金属合金とのぬれ性がよいので、アルミニウム合金１１の溶湯と第一遊離Ｃｕ相９Ａの接触面積は大きくなる。そして、アルミニウム合金１１の溶湯が第一遊離Ｃｕ相９Ａに接触すると、第一遊離Ｃｕ相９Ａとアルミニウム合金１１の溶湯が反応して両者は強固な接合を形成する。

【0044】

複数の第一遊離Ｃｕ相９Ａの中には、粗面領域４の凹凸部５の表面近傍で焼結体１の内部に位置する空孔１０を塞ぐものもある。その第一遊離Ｃｕ相９Ａにアルミニウム合金１１の溶湯が接触すると、その第一遊離Ｃｕ相９Ａとアルミニウム合金１１の溶湯が反応して、空孔１０は外部に開放される。この際、空孔１０の内部と外部との圧力差により、アルミニウム合金１１の溶湯は空孔１０の内部に吸引される。そのアルミニウム合金１１の溶湯が空孔１０で凝固すると、アンカー効果を発揮して、アルミニウム合金１１と焼結体１の境界強度をより向上させる。

【0045】

なお、この圧力差が大きいほど、空孔１０の内部にアルミニウム合金１１の溶湯が導かれやすい。本実施形態では、空孔１０の内部圧力は真空であるので、空孔１０の内部と外部の圧力差は大きい。このため、本実施形態では、空孔１０内にアルミニウム合金１１の溶湯を確実に導くことができる。ちなみに、真空とは、大気圧（焼結体１の外部の圧力）よりも低い圧力を指すが、真空状態には、ＪＩＳ（日本工業規格）に準拠した低真空、中真空、高真空、超高真空がある。本実施形態においては、いずれの真空状態であってもよいが、上記圧力差を大きくするためには、高真空、超高真空を含む中真空以下の圧力が好ましい。以上のように構成される空孔１０は、図２（Ａ）では、複数設けられているが、これに限定されるものではなく、１つだけ設けられてもよい。

【0046】

＜焼結体を構成する材料＞
本実施形態における焼結体１は、質量％で、Ｃ（炭素）：０．５～２．５％、Ｃｕ（銅）：５～４０％を含み、残部にＦｅ（鉄）及び不可避的不純物を含む基地組成を有する。本実施形態における焼結体１では、残部の主成分がＦｅとなるが、これに限定されるものではない。また、焼結体１では、残部のみならず全体の主成分がＦｅであってもよく、この場合、焼結体１は、鉄系焼結体と呼んでもよい。また、上記残部には、例えば、質量％で、Ｃｒ（クロム）：３０％以下、Ｍｏ（モリブデン）：１０％以下、Ｓｉ（シリコーン）：３％以下、Ｍｎ（マンガン）：２．５％以下、Ｗ（タングステン）：５％以下のうちから選ばれた１種または２種以上を合計で４０％以下が含まれてもよい。なお、本明細書において組成における質量％は単に％と記す。

【0047】

＜Ｃ（炭素）＞
Ｃは、焼結体１の強度、硬さを増加させる元素であり、本実施形態では強度確保あるいは基地を被削性に優れたパーライト組織とするために、０．５％以上の含有を必要とする。一方、２．５％を超えて含有すると、焼結体１の基地に網目状にセメンタイトが析出し、焼結体１の被削性や強度が低下する。また、２．５％を超えて含有すると、Ｃは、黒鉛として残留し、アルミニウム合金で鋳包るまれる際、焼結体１とアルミニウム合金の密着性の低下を招くおそれがある。このため、Ｃの含有量は０．５～２．５％に限定した。なお、Ｃの含有量は好ましくは０．５～２．０％であり、より好ましくは０．８～１．５％である。

【0048】

＜Ｃｕ（銅）＞
Ｃｕは、固溶して焼結体１の強度を増加させるとともに、遊離Ｃｕ相９として基地中に析出して、焼結体１がアルミニウム合金１１で鋳包まれる際にアルミニウム合金１１と反応し、焼結体１とアルミニウム合金１１との境界強度を増加させる作用を有する。Ｃｕ含有量が５％未満では遊離Ｃｕ相９の析出がほとんど認められず、所望の境界強度を確保することができない。一方、４０％を超えて含有すると、強度等の機械的特性が低下する。このため、Ｃｕの含有量は５～４０％の範囲に限定した。なお、Ｃｕの含有量は好ましくは５～３０％であり、より好ましくは５～２５％である。

【0049】

＜Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｓｉ（シリコーン）、Ｍｎ（マンガン）、Ｗ（タングステン））＞
Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｗは、いずれも焼結体１の強度を増加させる作用を有する元素であり、必要に応じ１種または２種以上含有できる。しかし、Ｃｒ：３０％、Ｍｏ：１０％、Ｓｉ：３％、Ｍｎ：２．５％、Ｗ：５％を超えて含有すると、焼結が困難となり強度が低下する。またとくに、Ｃｒ、Ｗが上記した値を超えて含有されると、炭化物が粗大化し被削性が低下する。また、Ｓｉが上記した値を超えて含有されると、シリコーンの酸化物が増加し、融点が低下するとともに被削性が劣化する。また、これら元素の含有量が合計で４０％を超えると、合金元素の均一分布が困難となり強度が低下する。なお、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｗは、Ｆｅより熱膨張係数が小さく、焼結体１の熱膨張係数の調整用として好適である。

【0050】

＜残部＞
本実施形態の焼結体１の基地組成では、残部の主成分はＦｅである。また、本実施形態の焼結体１は、上記した基地組成を有するとともに、さらに、空孔１０と、基地組織と、基地中に分散した遊離Ｃｕ相９（第一遊離Ｃｕ相９Ａ及び第二遊離Ｃｕ相９Ｂ）を有する組織とする。なお、さらに基地中に体積率で２％以下の遊離黒鉛相を分散させてもよい。ちなみに、本実施形態の焼結体１の基地組成は、残部のみならず全体の主成分がＦｅであってもよい。また、上記残部にはＦｅ以外に不可避的不純物が含まれるが、それ以外の成分が含まれていてもよいし、含まれなくてもよい。

【0051】

＜基地組織＞
本実施形態の焼結体１では、基地組織はパーライト組織とすることが好ましい。基地組織をパーライト組織とすることにより被削性が向上する。なお、基地組織は被削性の観点から、このパーライトに代えて、ソルバイト、トルースタイトとしてもよい。なお、ベイナイト、マルテンサイト、およびそれらの混合組織としても何ら問題はない。

【0052】

＜遊離Ｃｕ相＞
焼結体１の基地中に分散する遊離Ｃｕ相９（第一遊離Ｃｕ相９Ａ及び第二遊離Ｃｕ相９Ｂ）は、体積率で５～３０％とすることが好ましい。遊離Ｃｕ相９が５％未満と少ないと、Ｃｕとアルミニウム合金１１との金属間化合物の形成が少なく境界強度が低下する。一方、３０％を超えて多くなると、焼結体１の強度がアルミニウム合金１１の強度以下となり、かえって境界強度も低下する。基地中に遊離Ｃｕ相９が多数分散していることにより、鋳包まれたときに、アルミニウム合金１１の溶湯と遊離Ｃｕ相９が反応して金属間化合物を形成するため、アルミニウム合金１１の溶湯が焼結体１の奥深くまで浸透せずに接合点を多数確保でき高い境界強度が得られる。

【0053】

＜空孔＞
焼結体１は、空孔１０（図２（Ａ）参照）を含むが、本実施形態では、空孔１０は互いに独立または断続して存在する。ここで、「断続した空孔」とは、複数個の空孔１０が連続しているが、それ以上の多くの数の空孔１０との連続性を有していない空孔を意味する（図示省略）。本発明でいう「空孔が独立または断続して存在する」とは、（連続した空孔量）／（全空孔量）×１００％で定義される値が５０以下の場合をいうものとする。５０超えの場合を空孔１０が連続しているとする。なお、全空孔量は、アルキメデス法で測定した密度から換算して求めるものとする。また、連続した空孔量は、焼結体１を液状のワックス等中に６０ｍｉｎ間浸漬しワックスを浸透させ、浸透前後の重量変化量から換算しその量を求め連続した空孔量とする。

【0054】

空孔１０が独立または断続して存在することにより、鋳包み時に、アルミニウム合金１１の溶湯が焼結体１の内部まで浸透することが少なく、アルミニウム合金１１の浸透による特性劣化が少なくなり、焼結体１本来の強度、熱膨張係数の維持が可能となる。なお、本実施形態の焼結体１の空孔率は５～３５体積％とすることが好ましい。空孔率が５体積％未満では加圧成形時に多大の成形圧力を必要とし、大型の成形設備を必要とし、生産性も低下し経済的に不利となる。一方、３５体積％を超えると、鋳包むアルミニウム合金１１が深部まで溶浸し焼結体１の特性が低下する。なお、空孔率はアルキメデス法で焼結体１の密度を測定し、体積％に換算して求めるものとする。

【0055】

＜被削性改善用微細粒子＞
また、本実施形態の焼結体１は、上記した組成の基地中に、被削性改善のため、被削性改善用微細粒子を分散させることが好ましい。分散させる被削性改善用微細粒子としては、ＭｎＳ、ＣａＦ_２、ＢＮおよびエンスタタイトのうちから選ばれた１種または２種以上とすることが好ましい。ＭｎＳ、ＣａＦ_２、ＢＮおよびエンスタタイトはいずれも、被削性を改善する粒子であり、必要に応じ選択して含有できる。

【0056】

このような被削性改善用微細粒子を基地中に均一分散させることにより、切削中の切粉は，これらの微細粒子と微細粒子間の距離で決定される大きさに分断されるため、切削抵抗は低く維持される。また、基地中に分散させる被削性改善用微細粒子は、粒径：１５０μｍ以下の微細粒子とすることが好ましい。微細粒子の粒径が１５０μｍを超えると、境界強度が低下する。なお、好ましくは５～１００μｍである。

【0057】

また、焼結体１の基地中に分散させる被削性改善用微細粒子の含有量は、混合粉（鉄系粉末、銅粉末、黒鉛粉末、被削性改善用微細粒子粉末の合計量）に対し０．１～５質量％とすることが好ましい。被削性改善用微細粒子の含有量が、０．１質量％未満では被削性改善の効果が認められない。一方、５質量％を越えて含有すると、基地との密着強度および界面の密着強度が低下する。このため、粒径：１５０μｍ以下の被削性改善用微細粒子は、０．１～５質量％の範囲で含有することが好ましい。

【0058】

＜熱膨張係数＞
上記した基地組成、組織を有する本実施形態の焼結体１は、室温から２００℃までの平均で１３．５×１０^－６／℃以下の熱膨張係数を有する。室温から２００℃までの平均熱膨張係数が１３．５×１０^－６／℃以下であれば、アルミニウム合金１１が断続して存在する空孔１０に溶浸した場合でも平均熱膨張係数が１５．０×１０^－６／℃以下とすることができ、例えば、内燃機関の鉄系材料製クランクシャフトの熱膨張係数（９×１０^ー６～１２×１０^ー６／Ｋ程度）に近い値とすることができる。そして、例えば、図３に示すように、焼結体１が内燃機関２の軸受部３に鋳包まれた場合、内燃機関２の稼動時の軸受部３の熱膨張を抑えることができ、軸受部３とクランクシャフトとの熱膨張率の差によりクリアランス変化量を適正に維持することができるという効果がある。

【0059】

＜焼結体の製造方法＞
図５を参照して、本実施形態における焼結体１の製造方法の一例について以下説明する。本実施形態における焼結体１の製造方法は、図５に示すように、粉末混合工程Ｓ１００と、成型工程Ｓ１１０と、真空焼結工程Ｓ１２０と、加工工程Ｓ１３０と、ブラスト処理工程Ｓ１４０と、を有する。

【0060】

＜粉末混合工程＞
粉末混合工程Ｓ１００では、複数種類の粉末を混合して、焼結体１の原料となる金属粉末を設ける。金属粉末は、鉄系粉末と、銅粉末と、黒鉛粉末と、潤滑剤粉末と、あるいはさらに被削性改善用微細粒子とを混合して設けられる。混合方法は、とくに限定する必要はないが、Ｖミルを用いることが経済上から好ましい。

【0061】

上記鉄系粉末は、純鉄粉とすることが好ましい。そして、本実施形態の焼結体１の純鉄粉は、アトマイズ鉄粉と異なる種類のもの（非アトマイズ鉄粉）が好ましく、還元鉄粉が特に好ましい。還元鉄粉には、還元法により設けられたものであってもよいし、機械的粉砕法により設けられたものであってもよい。なお、還元法とは、対象物に還元作用（例えば、仕上還元（第二還元）前の粗還元（第一還元））を施すものである。還元法により設けられる還元鉄粉は、原料であるミルスケールを粗還元（第一還元）した後，粉砕、仕上還元（第二還元）を経て設けられる。また、機械的粉砕法とは、圧縮作用、曲げ作用、せん断作用、衝撃作用、摩擦作用などが単独に作用して被粉砕物を粉砕するか、又は、複数の作用が組み合わせられて被粉砕物を粉砕する方法を指す。機械的粉砕法において被粉砕物が比較的大きい塊の場合にはジークラッシャ、ハンマーミル、又はスタンプミルにより被粉砕物が粉砕され、ある程度粉砕されたものではボールミル、振動ミルにより被粉砕物は微細化される。機械的粉砕法により設けられる還元鉄粉は、原料を機械的に粉砕した後に仕上還元を経て設けられる。

【0062】

一方、アトマイズ鉄粉は、噴霧法により設けられるものである。具体的にアトマイズ鉄粉は、例えば、溶鋼を高圧水でアトマイズした後、仕上還元を経て設けられるものである。アトマイズ鉄粉は、一般的に圧縮性が良く、圧縮すると密度が上がりやすい。しかし、アトマイズ鉄粉を材料に用いた焼結体は、微細空孔を形成する傾向があると共に、還元鉄粉を用いた場合と比較すると密度が同じでも表面粗さが小さくなる傾向がある。結果、アトマイズ鉄粉を用いた場合に比較して還元鉄粉を用いた方が焼結体の表面粗さは大きくなると共に、断続した空孔が得られやすい。このため、還元鉄粉を用いた焼結体がアルミニウム合金で鋳包まれた際、アルミニウム合金との間の境界強度が高くなる。また、アトマイズ鉄粉を用いた焼結体は、アルミニウムで鋳包まれる際、アルミニウムの溶湯の熱により結晶粒界の酸化が大きい傾向があり、強度が劣化するが、還元鉄粉を用いた焼結体は、結晶粒界の酸化の度合いは低く、強度も劣化しない。以上の理由から、鉄系粉末には、還元鉄粉を用いることが好ましい。

【0063】

上記銅粉末は、純銅粉末を用いることが好ましい。銅粉末は金属粉末（鉄系粉末、合金元素粉末、銅粉末、黒鉛粉末、被削性改善用微細粒子粉末の合計量）中のＣｕ含有量が、５～４０質量％となるように添加する。金属粉末中のＣｕ含有量が５質量％未満では遊離Ｃｕ相９の析出が認められない。一方、４０質量％を超えると、強度等の機械的特性が低下する。このため、銅粉末は、金属粉末中のＣｕ含有量が５～４０質量％となるようにすることが好ましく、より好ましくは５～３０質量％であり、更に好ましくは５～２５質量％である。

【0064】

黒鉛粉末は、焼結体の強度を増加させ、基地組織をパーライトとし被削性を向上させる合金元素として添加する。このためには、金属粉末中のＣ含有量が０．５～２．５質量％となるように、調整して添加する必要がある。また、潤滑剤粉末は、圧粉成形時の成形性を向上し、圧粉密度を増加させるために金属粉末中に含有される。潤滑剤粉末としては、ステアリン酸亜鉛等が好ましい。なお、金属粉末中の潤滑剤粉末の混合量は、金属粉末全量（鉄系粉末、銅粉末、合金元素粉末、黒鉛粉末、被削性改善用微細粒子粉末の合計量）１００重量部に対し、０．５～５重量部とすることが好ましい。

【0065】

本発明では、上記した鉄系粉末、銅粉末、黒鉛粉末、潤滑剤粉末に加えてさらに、金属粉末には、被削性改善のために、被削性改善用微細粒子粉末を含有することができる。被削性改善用微細粒子粉としては、ＭｎＳ、ＣａＦ_２、ＢＮ、およびエンスタタイトのうちから選ばれた１種または２種以上とすることが好ましい。ＭｎＳ、ＣａＦ_２、ＢＮ、およびエンスタタイトはいずれも、被削性を改善する粒子であり、必要に応じて選択して含有できる。また、金属粉末に添加する被削性改善用微細粒子粉は、粒径：１５０μｍ以下の微細粒子粉とすることが好ましい。微細粒子粉の粒径が１５０μｍを超えると、境界強度が低下する。なお、好ましくは５～１００μｍである。金属粉末中に被削性改善用微細粒子粉を含有する場合には、被削性改善用微細粒子粉の含有量は金属粉末全量（鉄系粉末、銅粉末、合金元素粉末、黒鉛粉末、被削性改善用微細粒子粉末の合計量）に対し０．１～５質量％とすることが好ましい。０．１質量％未満では、被削性改善効果が少なく、一方、５質量％を超えると境界強度が低下する。

【0066】

また、本実施形態では、上記した金属粉末に、さらに合金元素粉末として、Ｃｒ粉、Ｍｏ粉、Ｗ粉、Ｆｅ－Ｃｒ粉、Ｆｅ－Ｍｏ粉、Ｆｅ－Ｗ粉を、単独または複合して、金属粉末全量（鉄系粉末、合金元素粉末、銅粉末、黒鉛粉末、被削性改善用微細粒子粉末の合計量）に対し、質量％で、Ｃｒ：３０％以下、Ｍｏ：１０％以下、Ｓｉ：３％以下、Ｍｎ：２．５％以下、Ｗ：５％以下のうちから選ばれた１種または２種以上を合計で４０％以下含有するように配合することが好ましい。

【0067】

Ｃｒ粉、Ｍｏ粉、Ｗ粉、Ｆｅ－Ｃｒ粉、Ｆｅ－Ｍｏ粉、Ｆｅ－Ｗ粉はいずれも、焼結体の強度向上、熱膨張係数低下のために配合するもので、合計で４０質量％以下となるように配合することが好ましい。配合量が、４０質量％を超えて配合すると、合金元素の均一性が低下し、強度が劣化する。なお、混合方法は、とくに限定する必要はないが、Ｖミルを用いることが経済上から好ましい。

【0068】

＜成型工程＞
成型工程Ｓ１１０では、粉末混合工程Ｓ１００で設けられた金属粉末を所望の形状に成型して圧粉体を設ける。成型工程Ｓ１１０における成型方法に特に限定はないが、例えば、金属粉末を金型に入れて、プレス機により加圧して押し固める金型成型、金属粉末射出成形（ＭＩＭ）等の成型方法が一例として挙げられる。なお、金型成型を行う場合、焼結体１が室温から２００℃までの平均熱膨張係数が１３．５×１０^－６／℃以下を有するように、圧粉体の加圧成型条件を調整することが好ましい。

【0069】

＜真空焼結工程＞
真空焼結工程Ｓ１２０では、圧粉体を真空焼結炉に入れて真空下で焼結（真空焼結処理）することにより焼結済前駆体を設ける。なお、本実施形態では、ブラスト処理工程Ｓ１４０を経たものを焼結体１と呼び、ブラスト処理工程Ｓ１４０を経ていないものは焼結体１との区別のため、焼結済前駆体と呼ぶこととする。焼結温度は、１１００～１１８０℃が好ましい。また、真空とは、大気圧より低い圧力の状態を指し、焼結炉内の圧力は、１（ｔｏｒｒ）以下が好ましい。圧粉体を真空下で焼結することで、焼結済前駆体の表面に酸化被膜が形成されることを制限できる。結果、焼結済前駆体の表面は、清浄化された状態となる。また、真空焼結工程Ｓ１２０では、焼結済前駆体の内部の空孔１０内の圧力を真空にすることができる。そして、真空焼結工程Ｓ１２０では、雰囲気下で焼結処理を行った場合に比べて空孔１０内の圧力をより低くすることができる。結果、空孔１０を塞ぐ第一遊離Ｃｕ相９Ａにアルミニウム合金１１の溶湯が接触して空孔１０が外部に開放された際、空孔１０の内部にアルミニウム合金１１の溶湯を確実に引き込むことができ、アルミニウム合金１１と焼結体１の境界強度を強固なものにすることができる。

【0070】

なお、焼結条件は、焼結済前駆体が室温から２００℃までの平均熱膨張係数が１３．５×１０^－６／℃以下を有するように、温度、時間を調整することが好ましい。また、空孔１０が単独または断続して存在させるためには、焼結条件を調整して、部分液相焼結を行なうことが好ましい。これにより、空孔１０が遊離Ｃｕ相９で塞がれた状態となり空孔１０が単独および断続して存在する状態となる。

【0071】

＜ブラスト処理工程＞
ブラスト処理工程Ｓ１４０では、焼結済前駆体の表面の少なくとも一部に対して、アルミナ粒子（以下、適宜、アルミナグリッドと呼ぶ。）を吹き付けるブラスト処理を行う。ブラスト処理により焼結体１が完成する。アルミナグリッド（アルミナ粒子）は、鋭角な形状を有する。本工程のブラスト処理で用いられるメディアは、アルミナグリッドで構成されるが、主としてアルミナグリッドを含めば、一部別のものが含まれてもよい。ブラスト処理により焼結済前駆体の表面にアルミナグリッドを衝突させると、焼結済前駆体の表面にアルミナグリッドが刺さり込み、焼結済前駆体の表面が削られる。結果、焼結済前駆体の表面に複数の凹凸部５を有する粗面領域４が設けられ、焼結体１が完成する。

【0072】

ブラスト処理を行う過程で、アルミナグリッド同士の衝突やアルミナグリッドと焼結済前駆体の表面の衝突により、破砕されて様々な形状・大きさになるアルミナグリッドの数は多い。破砕したアルミナグリッドは、更に焼結済前駆体の表面に衝突して刺さり込み得る。結果、単位面積当たりに焼結済前駆体に衝突するアルミナグリッドの数は多くなる。一方、ブラスト処理のメディアとして一般的なスチールグリッド（特殊鋼製の鋭いエッジを持った多角形粒子）を用いた場合、破砕するスチールグリッドの数は少ない。結果、単位面積当たりに焼結済前駆体に衝突するスチールグリッドの数はアルミナグリッドの場合よりも少ない。両者を比較すると、ブラスト処理のメディアとしてアルミナグリッドを用いた場合の方が隣接する突出部７は、ピッチ（突出部７の頂点の平均間隔Ｓ）が短くなる。また、スチールグリッドを用いた場合と比較するとアルミナグリッドを用いた場合の方が、突出部７の傾斜は大きいものが多く含まれ、多くの突出部７は鋭く尖った態様となる。

【0073】

ブラスト処理のメディアとしてスチールグリッドを用いた場合と比べて、ブラスト処理のメディアとしてアルミナグリッドを用いた場合の粗面領域４の方が、焼結体１の表面積が増えるため、アルミニウム合金１１と焼結体１の接合力が高まり、アルミニウム合金１１が焼結体１から剥がれることをより確実に防止することができる。なお、アルミニウム合金１１と焼結体１の接合力を向上させる観点から見ると、ブラスト処理は、アルミニウム合金１１が剥がれやすい焼結体１の一部領域（補強部材１００なら内周面１３０）に行えばよい。

【0074】

ブラスト処理のメディアとしてアルミナグリッドを用いた場合、既に説明済みの焼結体１の粗面領域４の十点平均粗さ４点平均が１０～１００μｍの範囲となることが好ましく、３０～６０μｍとなるようにブラスト処理が行われることがより好ましい。また、既に説明済みの焼結体１の粗面領域４の算術平均傾斜４点平均が０．３４以上となるようにブラスト処理が行われることが好ましく、０．３５以上となるようにブラスト処理が行われることがより好ましく、０．３６以上となるようにブラスト処理が行われることがより好ましい。また、既に説明済みの焼結体１の粗面領域４の平均間隔４点平均が１１６．９μｍ以下となるようにブラスト処理が行われることが好ましく、１１５．０μｍ以下となるようにブラスト処理が行われることがより好ましく、１１２．０μｍ以下となるようにブラスト処理が行われることが更に好ましい。また、焼結体１の粗面領域４の平均間隔４点平均が９０μｍ以上となるようにブラスト処理が行われることが好ましく、９５μｍ以上となるようにブラスト処理が行われることがより好ましく、９７μｍ以上となるようにブラスト処理が行われることが更に好ましい。以上の十点平均粗さ４点平均、算術平均傾斜４点平均、平均間隔４点平均の調整はショット粒径、エア圧力等を調整して行なう。そして、上記ブラスト処理で用いられるアルミナグリッド（アルミナ粒子）の集合体は、３００～１７００μｍの範囲内の粒度分布を有するものが好ましく、６００～１７００μｍの範囲内の粒度分布を有するものがより好ましい。ただし、上記粒度分布において、分級で取り除くことができなかった少量の微粒子は無視することとする。

【0075】

なお、一般的な焼結工程を経た焼結済前駆体の表面には酸化被膜が形成され、次工程のブラスト処理でその酸化被膜を除去することが行われるので、ブラスト処理にはある程度の時間を要する。しかしながら、本実施形態では、真空焼結工程Ｓ１２０を経た焼結済前駆体の表面には、ほとんど酸化被膜が形成されず、表面が清浄である。このため、ブラスト処理工程Ｓ１４０におけるブラスト処理では、焼結済前駆体の表面に粗面領域４を設けることだけを考慮すればよい。また、焼結済前駆体の表面が清浄なので、焼結体１の表面に粗面領域４を設けやすい。結果、本実施形態のブラスト処理工程Ｓ１４０におけるブラスト処理は、通常よりも短い時間で終了することができる。

【0076】

また、ブラスト処理を施すことにより、焼結済前駆体の基地中に分散する遊離Ｃｕ相９が表面に多く露出する。これにより、アルミニウム合金１１の溶湯とのぬれ性が向上し、アルミニウム合金１１の溶湯との反応が促進され、界面における隙間を低減して接合でき密着性が向上する。また、第一遊離Ｃｕ相９Ａで塞がれた空孔１０内にアルミニウム合金１１の溶湯を容易に導くことができるので、それに起因したアンカー効果も加わり、密着後の接合強度も向上する。

【0077】

＜加工工程＞
加工工程Ｓ１３０では、加工装置（図示省略）を用いて焼結体１に対して乾式加工を行う。焼結体１に対する加工として、穴開け加工が一例として挙げられるが、これに限定されるものではなく、切削加工等の他の加工であってもよい。いずれにしても所望する形状に応じてどのような加工が行われてもよい。なお、加工工程Ｓ１３０は必要があれば、行うものであり、必ずしも必要な工程ではない。

【0078】

上記した製造方法で製造された焼結体１は、金型内の対応部位に装着され、金型内にアルミニウム合金１１の溶湯が注入され、高圧ダイキャストされてアルミニウム合金製部材（例えば、内燃機関２）となる。その際に、本実施形態の焼結体１では従来の焼結体では必須であった、５００～６００℃という高温での予熱を必要とせず、常温あるいは２００℃程度までの予熱で十分である。このような予熱なし、あるいは低温での予熱によっても、本発明の焼結体１は、アルミニウム合金１１の溶湯の注入に際し、湯回りがよく、アルミニウム合金１１の溶湯との密着性および境界強度を確保できるため、焼結体１を鋳包むアルミニウム合金製部材の製造工程を単純化、簡素化でき、部材製造コストを低減できるという利点を有する。

【0079】

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。

【実施例0080】

本願発明者は、本発明の焼結体の特性を検証するために、質量％で、Ｃ：１．００％、Ｃｕ：１０％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する補強部材（図１（Ａ）に示す補強部材１００を参照）を複数作成した。具体的には最初に補強部材を象った金型に金属粉末を充填して、成形プレスで加圧成型して圧粉体を作った（成型工程Ｓ１１０）。そして、真空炉の炉内圧力を１（torr）にしつつ、炉内焼結温度を１０００～１１８０℃の範囲にして、圧粉体に対して焼結処理を行い、焼結済前駆体を設けた（真空焼結工程Ｓ１２０）。なお、金属粉末には、鉄系粉末、銅粉末、黒鉛粉末、潤滑剤粉末が含まれる。次に、焼結済前駆体に対して所定の穴を空ける加工を行った（加工工程Ｓ１３０）。

【0081】

最後に、アルミナグリッドを用いてブラスト処理により設けた粗面領域の特性と、スチールグリッドを用いてブラスト処理により設けた粗面領域の特性を比較するため、アルミナグリッドを用いてブラスト処理を行って、粗面領域を設けた補強部材（以下、本発明側補強部材と呼ぶ。）を３つ設け、スチールグリッドを用いてブラスト処理を行って、粗面領域を設けた補強部材（以下、比較例側補強部材と呼ぶ。）を３つ設けた（ブラスト処理工程Ｓ１４０）。

【0082】

なお、ブラスト処理は、所定のエア圧をかけてノズルからメディアを発射するショットブラスト装置（図示省略）により行った。そして、ノズル径を７（ｍｍ）とし、エア圧を５（ｋｇ／ｃｍ^２）に設定し、アルミナグリッド及びスチールグリッドは、２０メッシュ（＃２０）のものを用いた。なお、２０メッシュのアルミナグリッドには、６００～１７００（μｍ）の範囲の粒度分布を有するアルミナ粒子が含まれる。ショットブラスト装置により、２０メッシュのアルミナグリッド、スチールグリッドを、補強部材の表面にそれぞれ４（ｓ）噴射した。

【0083】

＜粗面領域のＳＥＭ像の写真による表面粗さの比較＞
本発明側補強部材の粗面領域及び比較例側補強部材の粗面領域を、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer：以下同様）により観察倍率４００倍でＳＥＭ像観察を実施した際のＳＥＭ像写真を図６（Ａ），（Ｂ）に示す。図６（Ａ）は、本発明側補強部材の粗面領域のＳＥＭ像写真である。図６（Ｂ）は、比較例側補強部材の粗面領域のＳＥＭ像写真である。両者を比較すると、写真から明らかなように、比較例側補強部材の粗面領域は、突出部の傾斜がなだらかで、隣接する突出部間の間隔が大きいのに対して、本発明側補強部材の粗面領域は、突出部の傾斜が急で、隣接する突出部間の間隔が小さい。つまり、写真で確認しても本発明側補強部材の粗面領域の方が比較例側補強部材の粗面領域よりも粗く、表面積が増加していることが確認できる。

【0084】

＜十点平均粗さ４点平均、平均間隔４点平均、算術平均傾斜４点平均の比較＞
本実施例では、粗面領域の十点平均粗さ４点平均、平均間隔４点平均、算術平均傾斜４点平均の基礎となる粗面領域における４つの領域を、３つの本発明側補強部材の粗面領域及び３つの比較例側補強部材の粗面領域のそれぞれから任意に選択し、ここではそれらを第一～第四エリアと呼ぶこととする。３つの本発明側補強部材及び３つの比較例側補強部材のそれぞれの第一～第四エリアの十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａを表１及び表２に示す。なお、十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９８２規定に準拠したものであり、局部山頂の平均間隔Ｓは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９９４規定に準拠したものであり、算術平均傾斜ＲΔａは、図４を参照して既に説明したものと同様である。そして、表１及び表２では、粗面領域の第一～第四エリアの十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａに基づいて導出された十点平均粗さ４点平均、平均間隔４点平均、算術平均傾斜４点平均も記載してある。なお、表１及び表２では、粗面領域４の十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａの測定の基準となる基準測定長さは、５（ｍｍ）である。基準測定長さを５（ｍｍ）としても、第一～第四エリアの全部またはいずれかを組み合わせてその組み合わせれば、実質的に基準測定長さを少なくとも１２．５（ｍｍ）に延長できるので、基準測定長さを１２．５（ｍｍ）とした場合のものと実質的に同じ評価値（十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａ）を得ることができる。また、各表１，２、５～８における「平均」の表示は、対応する十点平均粗さ４点平均、平均間隔４点平均、算術平均傾斜４点平均を表すものとする。

【0085】

【表1】

【0086】

【表2】

【0087】

表１及び表２を参照して両者の十点平均粗さ４点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、十点平均粗さ４点平均の最小値が４８．９４（μｍ）（表１の補強部材Ｎｏ１参照）で、十点平均粗さ４点平均の最大値が５２．０８（μｍ）（表１の補強部材Ｎｏ３参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、十点平均粗さ４点平均の最小値が４６．６４（μｍ）（表２の補強部材Ｎｏ１参照）で、十点平均粗さ４点平均の最大値が４４．０７（μｍ）（表２の補強部材Ｎｏ３参照）ある。

【0088】

表１及び表２を参照して両者の平均間隔４点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、平均間隔４点平均の最小値が１１０３．２９（μｍ）（表１の補強部材Ｎｏ３参照）で、平均間隔４点平均の最大値が１１１．３０（μｍ）（表１の補強部材Ｎｏ２参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、平均間隔４点平均の最小値が１１６．９６（μｍ）（表２の補強部材Ｎｏ１参照）で、平均間隔４点平均の最大値が１１９．４８（μｍ）（表２の補強部材Ｎｏ２参照）である。両者の平均間隔４点平均には大きな差があることが確認できた。つまり、本発明側補強部材の粗面領域の方が、比較例側補強部材の粗面領域よりも、たくさんの凹凸部が存在することが確認できた。また、表１を参照すると、本発明側補強部材の粗面領域では、各面における局部山頂の平均間隔Ｓの平均が９０．００（μｍ）以上で、且つ１１６．９（μｍ）以下である。

【0089】

表１及び表２を参照して両者の算術平均傾斜４点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、算術平均傾斜４点平均の最小値が０．３６（表１の補強部材Ｎｏ１参照）で、算術平均傾斜４点平均の最大値が０．３８（表１の補強部材Ｎｏ３参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、算術平均傾斜４点平均の最小値が０．３１（表２の補強部材Ｎｏ３参照）で、算術平均傾斜４点平均の最大値が０．３２（表１の補強部材Ｎｏ１，２参照）である。両者の算術平均傾斜４点平均には大きな差があることが確認できた。つまり、本発明側補強部材の粗面領域の突出部の方が、比較例側補強部材の粗面領域の突出部よりも、鋭く尖っていることが確認できた。また、表１を参照すると、本発明側補強部材の粗面領域では、各面における算術平均傾斜４点平均の平均が０．３４以上である。

【0090】

＜十点平均粗さ２点平均、平均間隔２点平均、算術平均傾斜２点平均の比較＞
本実施例では、粗面領域の十点平均粗さ２点平均、平均間隔２点平均、算術平均傾斜２点平均の基礎となる粗面領域における２つの領域を、３つの本発明側補強部材の粗面領域及び３つの比較例側補強部材の粗面領域のそれぞれから任意に選択し、ここではそれらを第一，二エリアと呼ぶこととする。測定の基準となる基準測定長さを１２．５（ｍｍ）として、３つの本発明側補強部材及び３つの比較例側補強部材のそれぞれの第一，二エリアの十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａを表３及び表４に示す。なお、十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９８２規定に準拠したものであり、局部山頂の平均間隔Ｓは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９９４規定に準拠したものであり、算術平均傾斜ＲΔａは、図４を参照して既に説明したものと同様である。そして、表３及び表４では、第一，二エリアの十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａに基づいて導出された十点平均粗さ２点平均、平均間隔２点平均、算術平均傾斜２点平均も記載してある。十点平均粗さ２点平均は、粗面領域における２つの領域のそれぞれにおいてＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９８２の規定に準拠して、上記基準測定長さの範囲での断面曲線に基づいて導出した十点平均粗さＲｚの平均を表す。平均間隔２点平均は、粗面領域における４つの領域のそれぞれにおいてＪＩＳ Ｂ ０６０１－１９９４の規定に準拠して、上記基準測定長さの範囲での粗さ曲線に基づいて導出した局部山頂の平均間隔Ｓ（隣接する突出部の頂部の平均間隔）の平均を表す。算術平均傾斜２点平均は、上記基準測定長さの範囲での粗さ曲線に基づいて導出した凹凸部５の突出部７の算術平均傾斜ＲΔａの平均を表す。また、各表３，４における「平均」の表示は、対応する十点平均粗さ２点平均、平均間隔２点平均、算術平均傾斜２点平均を表すものとする。

【0091】

【表3】

【0092】

【表4】

【0093】

表３及び表４を参照して両者の十点平均粗さ２点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、十点平均粗さ２点平均の最小値が６３．９６（μｍ）（表３の補強部材Ｎｏ３参照）で、十点平均粗さ２点平均の最大値が６８．８０（μｍ）（表３の補強部材Ｎｏ１参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、十点平均粗さ２点平均の最小値が５７．０１（μｍ）（表４の補強部材Ｎｏ２参照）で、十点平均粗さ２点平均の最大値が６６．３０（μｍ）（表４の補強部材Ｎｏ１参照）である。つまり、本発明側補強部材の粗面領域の方が、比較例側補強部材の粗面領域よりも十点平均粗さ２点平均が高いことが確認できた。

【0094】

表３及び表４を参照して両者の平均間隔２点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、平均間隔２点平均の最小値が１０６．４６（μｍ）（表３の補強部材Ｎｏ２参照）で、平均間隔２点平均の最大値が１１８．８６（μｍ）（表３の補強部材Ｎｏ１参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、平均間隔２点平均の最小値が１２１．５４（μｍ）（表４の補強部材Ｎｏ２参照）で、平均間隔２点平均の最大値が１２９．６８（μｍ）（表４の補強部材Ｎｏ１参照）である。両者の平均間隔２点平均には大きな差があることが確認できた。つまり、本発明側補強部材の粗面領域の方が、比較例側補強部材の粗面領域よりも、たくさんの凹凸部が存在することが確認できた。

【0095】

表３及び表４を参照して両者の算術平均傾斜２点平均を比較すると、本発明側補強部材の粗面領域では、算術平均傾斜２点平均の最小値が０．４６（表３の補強部材Ｎｏ３参照）で、算術平均傾斜２点平均の最大値が０．５０（表３の補強部材Ｎｏ２参照）であるのに対して、比較例側補強部材の粗面領域では、算術平均傾斜２点平均の最小値が０．３０（表４の補強部材Ｎｏ３参照）で、算術平均傾斜２点平均の最大値が０．３３（表４の補強部材Ｎｏ１参照）である。両者の平均間隔２点平均には大きな差があることが確認できた。つまり、本発明側補強部材の粗面領域の突出部の方が、比較例側補強部材の粗面領域の突出部よりも、鋭く尖っていることが確認できた。また、表３を参照すると、本発明側補強部材の粗面領域では、各面における算術平均傾斜２点平均が０．３４以上である。

【0096】

＜粗面領域の元素分析の比較＞
本発明者は、本発明側補強部材の粗面領域及び比較例側補強部材の粗面領域をＥＰＭＡにより観察倍率４０倍にてＳＥＭ像観察（図７（Ａ），（Ｂ）のそれぞれの左上領域）、及びＦｅ－Ｋα線（図７（Ａ），（Ｂ）のそれぞれの左下領域）、Ａｌ－Ｋα線（図７（Ａ），（Ｂ）のそれぞれの右上領域）、Ｃｕ－Ｋα線（図７（Ａ），（Ｂ）のそれぞれの右下領域）による特性Ｘ線像観察を実施した。

【0097】

図７（Ａ）の右上領域のＳＥＭ像写真から明らかなように、本発明側補強部材の粗面領域には、Ａｌを含むＡｌ領域（白色（薄いグレー）の領域）が多数分布している。Ａｌ領域は、Ａｌ元素が存在することを意味し、相対値として白色に近いほど検出強度が強く、Ａｌ元素が多く存在することを示している。

【0098】

また、図７（Ａ）の右下領域のＳＥＭ像写真から明らかなように、本発明側補強部材の粗面領域には、白色（薄いグレー）の領域が多数分布している。白色（薄いグレー）の領域は、Ｃｕで構成されるＣｕ領域である。図７（Ｂ）の右下領域のＳＥＭ像写真と比較すると、表面に露出するＣｕ領域の合計面積は、図７（Ａ）の写真の方が明らかに大きい。ブラスト処理でアルミナグリッドを用いる場合、噴射されるアルミナグリッドが補強部材に衝突するだけでなく、アルミナグリッド自体も粉砕されて更に細かくなって補強部材に衝突する。結果、粉砕されて更に細かくなったアルミナグリッドもある分、単位面積当たりに補強部材に衝突するアルミナグリッドは多くなり、補強部材の表面が多く削られると推測されるので、本発明側補強部材の粗面領域において表面に露出するＣｕ領域の表面積は大きくなると推測される。一方で、ブラスト処理でスチールグリッドを用いる場合、スチールグリッド自体が粉砕されて更に細かくなって補強部材１００に衝突するということが多くないので、単位面積当たりに補強部材に衝突するスチールグリッドは、アルミナグリッドよりも少ないと推測される。このため、比較例側補強部材の粗面領域に露出するＣｕ領域の表面積は、本発明側補強部材の粗面領域に露出するＣｕ領域の表面積よりも小さい。

【実施例0099】

本願発明者は、本実施形態における焼結体の特性を検証するために、質量％で、Ｃ：１．００％、Ｃｕ：１０％を含み、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を有する補強部材（図１（Ａ）に示す補強部材１００を参照）を複数作成した。そして、第一実施例で用いたショットブラスト装置を用い、各補強部材に対して設定条件を変えたブラスト処理を行って、１２個の本発明側補強部材を設けた。

【0100】

具体的には、ブラスト処理の第一設定条件として、エア圧を５（ｋｇ／ｃｍ^２）、ショット時間（噴射時間：以下同じ）を８（ｓ）に設定し、２０メッシュ（＃２０）のアルミナグリッドを用いて、ショットブラスト装置により２つの補強部材にそれぞれにブラスト処理を施して、２個の本発明側補強部材を設けた。なお、２０メッシュ（＃２０）では、アルミナグリッドは、６００～１７００（μｍ）の範囲の粒度分布を有する。

【0101】

また、ブラスト処理の第二設定条件として、エア圧を５（ｋｇ／ｃｍ^２）、ショット時間を８（ｓ）に設定し、１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いて、ショットブラスト装置により２つの補強部材にブラスト処理を施して、２個の本発明側補強部材を設けた。

【0102】

また、ブラスト処理の第三設定条件として、エア圧を５（ｋｇ／ｃｍ^２）、ショット時間を上記の半分の４（ｓ）に設定し、１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いて、ショットブラスト装置により２つの補強部材にブラスト処理を施して、２個の本発明側補強部材を設けた。

【0103】

また、ブラスト処理の第四設定条件として、エア圧を上記よりも大きい５．５（ｋｇ／ｃｍ^２）、ショット時間を８（ｓ）に設定し、１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いて、ショットブラスト装置により２つの補強部材にブラスト処理を施して、２個の本発明側補強部材を設けた。

【0104】

また、ブラスト処理の第五設定条件として、エア圧を上記よりも大きい５．５（ｋｇ／ｃｍ^２）、ショット時間を上記の半分の４（ｓ）に設定し、１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いて、ショットブラスト装置により２つの補強部材にブラスト処理を施して、２個の本発明側補強部材を設けた。

【0105】

以上のようにして設けた１２個の本発明側補強部材に形成される粗面領域における第一～第四エリアの十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａを表５～表８に示す。なお、表５～表８では、粗面領域４の十点平均粗さＲｚ、局部山頂の平均間隔Ｓ、算術平均傾斜ＲΔａの測定の基準となる基準測定長さは、５（ｍｍ）である。

【0106】

【表5】

【0107】

表５によれば、本発明側補強部材の各面に形成される粗面領域の十点平均粗さ４点平均は、２０メッシュ（＃２０）のアルミナグリッドよりも１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いた方が大きくなることが確認できる。

【0108】

【表6】

【0109】

表６によれば、本発明側補強部材の各面に形成される粗面領域の平均間隔４点平均は、１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドよりも２０メッシュ（＃２０）のアルミナグリッドを用いた方が小さくなることが確認できる。また、表６によれば、本発明側補強部材の各面に形成される粗面領域の平均間隔４点平均は、ショットブラスト装置のエア圧を小さくした方が小さくなることが確認できる。

【0110】

【表7】

【0111】

表７によれば、本発明側補強部材の各面に形成される粗面領域の算術平均傾斜４点平均は、２０メッシュ（＃２０）のアルミナグリッドよりも１６メッシュ（＃１６）のアルミナグリッドを用いた方がやや大きくなることが確認できる。また、ショットブラスト装置のエア圧やショット時間が算術平均傾斜４点平均に与える影響は小さい。