JP2829250B2 - Container for electromagnetic cooker and electromagnetic cooker using the same - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁性材料と高熱伝導性
材料の２種の金属材料を積層した複合金属材料を用いた
電磁調理器用容器、およびそれを用いた電磁調理器に関
する。The present invention relates to a magnetic material and a high thermal conductivity
<br/> electromagnetic cooker vessel using two composite metal material of the metal material are laminated materials, and related to <br/> the electromagnetic range using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、高齢化社会の到来や住宅の高層化
等を背景として、安全性の点から電磁調理器が注目され
ている。電磁調理器用容器の構成材料としては、アルミ
ニウムやその合金のような熱伝導性に優れた金属材料
と、電磁加熱特性に優れた鉄やステンレス等の磁性金属
材料とを、クラッド法等により積層接合した複合材料を
用いることが検討されている。すなわち、電磁波により
磁性金属材料に誘起された熱を、軽量でかつ熱伝導性に
優れるアルミニウムやその合金により、被調理材料に有
効に伝えようとするものである。2. Description of the Related Art In recent years, electromagnetic cookers have been attracting attention from the viewpoint of safety with the advent of an aging society and an increase in the number of houses. As a constituent material of the electromagnetic cooker container, a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum and its alloys and a magnetic metal material such as iron and stainless steel having excellent electromagnetic heating characteristics are laminated and joined by a cladding method or the like. The use of a composite material that has been studied is being studied. That is, the heat induced in the magnetic metal material by the electromagnetic waves is effectively transmitted to the material to be cooked by aluminum and its alloy, which are lightweight and have excellent thermal conductivity.

【０００３】従来の電磁調理器用容器の具体的な作製方
法について説明すると、例えば特開平３−４４４４０号
公報には、アルミニウムやその合金と磁性金属材料とを
ロール圧延によりクラッドし、このクラッド材に深絞り
等のプレス成形加工を施して容器形状としたものを使用
することが記載されている。しかし、このようなクラッ
ド材は、アルミニウムやその合金と磁性金属材料との変
形抵抗が大きく異なるために、圧延接合時に蛇行した
り、しわが生じる等、加工性に大きな問題を有してい
た。また、上記クラッド材を深絞り等のプレス成形加工
して容器形状とする際に、上述した変形抵抗が大きく異
なることに起因して、接合界面で剥離が生じやいという
欠点があり、これにより電磁調理器用容器の熱効率を大
きく低下させてしまうという問題があった。[0003] A specific method for manufacturing a conventional container for an electromagnetic cooker will be described. For example, Japanese Patent Application Laid- Open No. 3-44440 discloses a method in which aluminum or an alloy thereof and a magnetic metal material are clad by roll rolling, and this clad material is coated. It is described that a container formed by applying a press forming process such as deep drawing into a container shape is used. However, such a clad material has a serious problem in workability, such as meandering and wrinkling during rolling joining, because the deformation resistance of aluminum or its alloy and the magnetic metal material are greatly different. Further, when the clad material is formed into a container shape by press forming such as deep drawing or the like, there is a disadvantage that peeling easily occurs at a bonding interface due to the large difference in the above-described deformation resistance. There is a problem that the thermal efficiency of the electromagnetic cooker container is greatly reduced.

【０００４】また、例えば特開平5-116244号公報には、
アルミニウムやその合金と磁性金属材料とを熱間等方向
加圧法により接合し、この複合材をプレス成形加工して
容器形状としたものを使用することが記載されている。
しかし、このような方法においても、前述した方法と同
様に、アルミニウムやその合金と磁性金属材料との変形
抵抗が大きく異なることに起因して、プレス成形加工時
に接合界面で剥離が生じる等の問題があった。さらに、
電磁調理器用容器として加熱・冷却工程が繰り返し加え
られると、アルミニウムやその合金と磁性金属材料との
熱膨張係数の差によって容器が変形したり、クラッド材
の接合界面で剥離が生じる等の問題を有していた。[0004] For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-116244 discloses that
It describes that aluminum or an alloy thereof and a magnetic metal material are joined by a hot isotropic pressing method, and a composite material obtained by press molding is used in a container shape.
However, even in such a method, similar to the above-described method, there is a problem that peeling occurs at a bonding interface during press forming due to a large difference in deformation resistance between aluminum or its alloy and a magnetic metal material. was there. further,
When the heating / cooling process is repeated as a container for an electromagnetic cooker, problems such as deformation of the container due to the difference in the coefficient of thermal expansion between aluminum and its alloys and the magnetic metal material, and peeling off at the joint interface of the clad material are caused. Had.

【０００５】一方、金属材料を接合する際に界面強度の
向上を図る方法として、例えばホーニングや化学エッチ
ング等により表面積を拡大し、これにより接合面積を増
大させる方法が知られている。しかし、ホーニングや化
学エッチング等では、接合面積の拡大に限界があり、ま
た界面の剥離せん断に対する抵抗が小さいため、上述し
たような電磁調理器用容器の構成材料等に適用したとし
ても十分な効果を得ることはできない。On the other hand, as a method of improving the interface strength when joining metal materials, there is known a method of increasing the surface area by, for example, honing or chemical etching, thereby increasing the joining area. However, in honing and chemical etching, etc., there is a limit to the enlargement of the bonding area, and the resistance to peeling shear at the interface is small. Therefore, even if it is applied to the constituent materials of the container for the electromagnetic cooker as described above, a sufficient effect is obtained. You can't get it.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の電磁調理器用容器においては、電磁波による加熱効率
を高めるために、磁性金属材料と熱伝導性に優れるアル
ミニウムやその合金とのクラッド材を用いることが検討
されてきたが、それら材料間の変形抵抗が大きく異なる
ために、加工時に形状変形や接合界面での剥離等が生じ
やく、これらにより電磁調理器用容器の熱効率を逆に低
下させてしまうという問題があった。As described above, in a conventional container for an electromagnetic cooker, a clad material of a magnetic metal material and aluminum or an alloy thereof having excellent heat conductivity is used in order to increase the heating efficiency by electromagnetic waves. Although the use of these materials has been studied, the deformation resistance between the materials is so different that they tend to cause shape deformation and peeling at the joint interface during processing, which in turn lowers the thermal efficiency of the electromagnetic cooker container. There was a problem that it would.

【０００７】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、変形抵抗等が異なる異種の金属材料
間を十分密着させ、かつ接合強度の向上を図った複合金
属材料を用いることによって、熱効率や信頼性の向上を
図った電磁調理器用容器、およびそのような容器を用い
た電磁調理器を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address such a problem, and it is an object of the present invention to use a composite metal material in which different metal materials having different deformation resistances and the like are brought into close contact with each other and the bonding strength is improved. The use of such a container for electromagnetic cookers with improved thermal efficiency and reliability , and
It is intended to provide an electromagnetic cooker .

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段と作用】本発明における第
１の電磁調理器用容器は、少なくとも底部が、磁性材料
と高熱伝導性材料から選ばれる異なる２種の金属材料を
積層した複合金属材料からなる電磁調理器用容器であっ
て、前記複合金属材料は、前記２種の金属材料間に、一
方の前記金属材料の表面に積層固着され、該金属材料と
少なくとも親和性を有する材料の粉末、粒状体、繊維お
よびワイヤから選ばれる少なくとも１種の多孔性焼成接
合層からなる多孔性中間層を有し、他方の前記金属材料
の一部が前記中間層内に含有されていることを特徴とし
ている。第２の電磁調理器用容器は、少なくとも底部
が、磁性材料と高熱伝導性材料から選ばれる異なる２種
の金属材料を積層した複合金属材料からなる電磁調理器
用容器であって、前記複合金属材料は、前記２種の金属
材料間に、一方の前記金属材料の表面に積層固着され、
該金属材料と少なくとも親和性を有する材料の多孔質プ
リフォームの接合層からなる多孔性中間層を有し、他方
の前記金属材料の一部が前記中間層内に含有されている
ことを特徴としている。 第３の電磁調理器用容器は、少
なくとも底部が、磁性材料と高熱伝導性材料から選ばれ
る異なる２種の金属材料を積層した複合金属材料からな
る電磁調理器用容器であって、前記複合金属材料は、前
記２種の金属材料間に、一方の前記金属材料の表面に積
層固着され、該金属材料と少なくとも親和性を有する材
料の溶射層からなる多孔性中間層を有し、他方の前記金
属材料の一部が前記中間層内に含有されていることを特
徴としている。 第４の電磁調理器用容器は、少なくとも
底部が、磁性材料と高熱伝導性材料から選ばれる異なる
２種の金属材料を積層した複合金属材料からなる電磁調
理器用容器であって、前記複合金属材料は、前記２種の
金属材料間に、一方の前記金属材料の表面に積層固着さ
れ、該金属材料と少なくとも親和性を有する材料の電気
化学的成膜層からなる多孔性中間層を有し、他方の前記
金属材料の一部が前記中間層内に含有されていることを
特徴としている。 A first electromagnetic cooker container according to the present invention has at least a bottom portion made of a magnetic material.
And an electromagnetic cooker container made of a composite metal material in which two different metal materials selected from a material having high thermal conductivity are laminated.
The composite metal material is laminated and fixed to the surface of one of the metal materials between the two metal materials, and
Powders, granules, fibers and fibers of materials with at least affinity
And at least one kind of porous sintering selected from wire and wire
It has a porous intermediate layer composed of a composite layer, and a part of the other metal material is contained in the intermediate layer. The second electromagnetic cooker container has at least a bottom portion.
Has two different types selected from magnetic materials and high thermal conductive materials
Cooker made of composite metal material laminated with different metal materials
Container, wherein the composite metal material comprises the two metals
Between the materials, laminated and fixed to the surface of one of the metal materials,
A porous substrate made of a material having at least an affinity for the metal material;
Having a porous intermediate layer consisting of a joining layer of the reform,
A part of the metal material is contained in the intermediate layer.
It is characterized by: The third electromagnetic cooker container is
At least the bottom is selected from magnetic materials and high thermal conductivity materials
From a composite metal material in which two different metal materials are laminated.
An electromagnetic cooker container, wherein the composite metal material is
Between the two metal materials, the product on the surface of one of the metal materials;
A material having a layer fixed thereto and having at least an affinity for the metal material
A porous intermediate layer consisting of a sprayed layer of
It is characterized in that a part of the metal material is contained in the intermediate layer.
It is a sign. The fourth electromagnetic cooker container has at least
The bottom is different, selected from magnetic material and high thermal conductive material
Electromagnetic control composed of a composite metal material in which two types of metal materials are laminated
A vessel for science and technology, wherein the composite metal material comprises the two kinds of
Between the metal materials, one of the metal materials is laminated and adhered to the surface.
Of a material having at least an affinity for the metal material
A porous intermediate layer consisting of a chemical film-forming layer;
That a part of the metal material is contained in the intermediate layer.
Features.

【０００９】本発明の電磁調理器用容器に用いられる複
合金属材料は、例えば以下に示すような製造方法により
作製することができる。第１の製造方法は異なる２種の
金属材料を積層した複合金属材料を製造するにあたり、
一方の前記金属材料上に、該金属材料と少なくとも親和
性を有する材料を接合して多孔性中間層を形成する工程
と、他方の前記金属材料を前記多孔性中間層内に含浸し
つつ、前記他方の金属材料を前記一方の金属材料に積層
する工程とを有する製造方法である。また、第２の製造
方法は、異なる２種の金属材料を積層した複合金属材料
を製造するにあたり、一方の前記金属材料上に、該金属
材料と少なくとも親和性を有する材料を溶射して多孔性
中間層を形成する工程と、他方の前記金属材料を前記多
孔性中間層内に含浸しつつ、前記他方の金属材料を前記
一方の金属材料に積層する工程とを有する製造方法であ
る。[0009] The composite metal material used in the container for an electromagnetic cooker of the present invention can be produced, for example, by the following production method.
Can be made. The first manufacturing method is for manufacturing a composite metal material in which two different metal materials are laminated,
A step of forming a porous intermediate layer by joining a material having at least an affinity to the metal material on one of the metal materials, and impregnating the other metal material into the porous intermediate layer, it is a manufacturing method and a step of laminating the other metallic material to the one of metallic materials. In the second manufacturing method, when manufacturing a composite metal material in which two different types of metal materials are laminated, a material having at least affinity for the metal material is sprayed on one of the metal materials to form a porous metal material. A manufacturing method comprising: a step of forming an intermediate layer; and a step of laminating the other metal material on the one metal material while impregnating the other metal material in the porous intermediate layer.
You .

【００１０】さらに、第３の製造方法は、異なる２種の
金属材料を積層した複合金属材料を製造するにあたり、
一方の前記金属材料上に、該金属材料と少なくとも親和
性を有する材料を電気化学的成膜して多孔性中間層を形
成する工程と、他方の前記金属材料を前記多孔性中間層
内に含浸しつつ、前記他方の金属材料を前記一方の金属
材料に積層する工程とを有する製造方法である。[0010] Further, a third manufacturing method is a method for manufacturing a composite metal material in which two different metal materials are laminated.
A step of electrochemically depositing a material having at least an affinity for the metal material on one of the metal materials to form a porous intermediate layer; and impregnating the other metal material in the porous intermediate layer. and while a manufacturing method and a step of laminating the other metal material on the one metal material.

【００１１】[0011]

【００１２】[0012]

【００１３】さらに、本発明の電磁調理器は、上述した
本発明の電磁調理器用容器を具備することを特徴として
いる。Further, the electromagnetic cooker of the present invention has the above-described configuration.
It is characterized by comprising the electromagnetic cooker container of the present invention .

【００１４】まず、本発明の電磁調理器用容器に用いら
れる複合金属材料について述べる。複合金属材料に用い
る２種の金属材料は、磁性金属材料と高熱伝導性材料で
あり、２種の金属材料間での拡散速度が遅く、かつ界面
反応しにくい異種材料等に適用可能である。上記磁性金
属材料としては、電気抵抗率が５．０μΩ・ｃｍ（２０
℃）以上のものが好ましく、例えば鉄およびその合金、
各種鋼材、ニッケルおよびその合金等が例示される。ま
た、高熱伝導性材料としては、熱伝導率が１２０Ｗ／ｍ
Ｋ（２７３〜４７３Ｋ）以上のものが好ましく、例えば
ＡｌやＡｌ合金等が例示される。First, the container for the electromagnetic cooker of the present invention is used.
The composite metal material used will be described. Two metals materials used in the double case metal material is a magnetic metallic material and the high thermal conductivity material
In addition, the present invention is applicable to dissimilar materials having a low diffusion rate between two kinds of metal materials and hardly causing an interface reaction. The magnetic metal material has an electrical resistivity of 5.0 μΩ · cm (20
C) or higher, for example, iron and its alloys,
Examples include various steel materials, nickel and alloys thereof. Further, as a high thermal conductive material, the thermal conductivity is 120 W / m.
K (273 to 473K) or more is preferable, and examples thereof include Al and an Al alloy.

【００１５】本発明で用いられる複合金属材料は、一方
の金属材料の表面に積層固着された多孔性中間層を形成
し、かつ他方の金属材料の一部を多孔性中間層内に含有
させ、２種類の金属材料間の接合面積を拡大すると共
に、くさび効果を得ることによって、密着性および結合
強度、さらには熱伝達効率の向上を図ったものである。The composite metal material used in the present invention forms a porous intermediate layer laminated and fixed on the surface of one of the metal materials, and a part of the other metal material is contained in the porous intermediate layer. By increasing the bonding area between the two types of metal materials and obtaining a wedge effect, the adhesion and bonding strength and the heat transfer efficiency are improved.

【００１６】例えば、図１（ａ）に示すくさび効果を有
する多孔性中間層１を用いた第１の金属材料２と第２の
金属材料３との接合面積と、図２（ａ）に示す従来の一
般的な接合面積拡大のためのホーニング面４ａを有する
第１の金属材料４と第２の金属材料５との接合面積とを
比較すると、図１（ｂ）および図２（ｂ）におけるｘを
1とした場合、図２に示したホーニング面４ａでは接合
面積が約 1.4倍しか増大しないのに対し、図１に示した
くさび効果を有する多孔性中間層１では約 5.2倍に増大
し、さらに多孔性中間層１の厚さに比例して増大する。
このように、多孔性中間層１とその内部に含有された第
２の金属材料３とが引張方向（図中、矢印Ａで示す）に
対して複雑に係合して、すなわちくさび効果を発揮し
て、高接合強度が得られると共に、接合面積が大幅に拡
大して、密着性の向上や応力緩和ならびにクラックの伝
幡防止、さらには熱伝達効率の向上を図ることができ
る。For example, FIG. 2A shows a bonding area between the first metal material 2 and the second metal material 3 using the porous intermediate layer 1 having a wedge effect shown in FIG. When comparing the bonding area of the first metal material 4 and the second metal material 5 having the honing surface 4a for the conventional general bonding area enlargement, FIG. 1 (b) and FIG. x
In the case of 1, the bonding area increases only about 1.4 times on the honing surface 4a shown in FIG. 2, while it increases about 5.2 times on the porous intermediate layer 1 having the wedge effect shown in FIG. It increases in proportion to the thickness of the porous intermediate layer 1.
As described above, the porous intermediate layer 1 and the second metal material 3 contained therein are engaged in a complicated manner in the tensile direction (indicated by an arrow A in the figure), that is, exhibit a wedge effect. As a result, a high bonding strength can be obtained, and a bonding area can be greatly increased, thereby improving adhesion, relaxing stress, preventing crack propagation, and further improving heat transfer efficiency.

【００１７】本発明で用いられる複合金属材料における
多孔性中間層は、少なくとも一方の金属材料と親和性、
すなわち良好な結合性や反応性等を有し、さらには熱膨
張率が近似する等の特性を有する材料（以下、中間層構
成材料と記す）の積層固着層である。中間層構成材料の
具体例としては、例えば金属材料がステンレス鋼であれ
ば同材や鉄系材料等が例示される。The porous intermediate layer in the composite metal material used in the present invention, the affinity one metal material even without low,
That is, it is a laminated fixed layer of a material having good bonding properties, reactivity, and the like, and having characteristics such as a similar thermal expansion coefficient (hereinafter, referred to as an intermediate layer constituent material). Specific examples of the intermediate layer forming material include the same material and an iron-based material if the metal material is stainless steel.

【００１８】上記中間層構成材料の具体的形状は特に限
定されるものではなく、例えば粉末、粒状体、繊維、ワ
イヤ、それらを用いたネットやスポンジ金属のような多
孔質プリフォーム等の成形体等が挙げられる。また、こ
れら中間層構成材料の大きさも特に限定されるものでは
ないが、例えば粉末、粒状体、繊維等の場合には、その
直径が 1〜5000μm 程度であることが好ましい。これら
の範囲を超えると、いずれも十分なくさび効果が得にく
くなる。より好ましい直径は 5〜 500μm の範囲であ
り、さらに好ましくは10〜 200μm の範囲である。ま
た、中間層構成材料としてワイヤやネット等を用いる場
合には、上記直径範囲に限定されるものではなく、組合
せ形状や固着状態等に応じて設定されるものである。The specific shape of the intermediate layer forming material is not particularly limited, and examples thereof include powders, granules, fibers, wires, and molded articles such as porous preforms such as nets and sponge metals using the same. And the like. The size of these intermediate layer constituent materials is not particularly limited, either. For example, in the case of powder, granules, fibers, etc., the diameter is preferably about 1 to 5000 μm. If these ranges are exceeded, it is difficult to obtain a sufficient wedge effect. A more preferred diameter is in the range from 5 to 500 μm, even more preferably from 10 to 200 μm. When a wire, a net, or the like is used as a material for forming the intermediate layer, the material is not limited to the above-described diameter range, but is set according to a combination shape, a fixed state, and the like.

【００１９】また、中間層構成材料としては、一方の金
属材料と良好な親和性を有する材料と、他方の金属材料
と良好な親和性を有する材料との混合物等を用いること
もできる。 2種類の金属材料間の熱膨張係数の差が大き
い場合には、この熱膨張差を緩和するような材料を選択
することもでき、これにより応力緩和を図ることができ
る。さらに、熱膨張係数や気孔率等を制御するために、
セラミックス材料等を混合した材料を用いることも可能
である。Further, as a material constituting the intermediate layer, a mixture of a material having good affinity with one metal material and a material having good affinity with the other metal material can be used. When the difference in thermal expansion coefficient between the two types of metal materials is large, a material that reduces the difference in thermal expansion can also be selected, whereby stress can be relaxed. Furthermore, in order to control the coefficient of thermal expansion, porosity, etc.,
It is also possible to use a material in which a ceramic material or the like is mixed.

【００２０】上述したような中間層構成材料からなる多
孔性中間層を一方の金属材料に積層固着する方法として
は、接合法、溶射法、電気化学的成膜法等が例示され
る。上記接合法としては、固相拡散接合や融着（部分融
着を含む）等の焼成接合を適用することができる。焼成
接合は、多孔性中間層を接合しようとする金属材料の表
面に、上記中間層構成材料の多孔質塗着層や多孔質加圧
成形層等を形成したり、あるいは中間層構成材料による
多孔質成形体を積層した後、これらを焼成することによ
り実施される。また、金属溶射法としては、一般に火炎
溶射法やプラズマ溶射法等が知られており、いずれの場
合も高温で溶融した金属の粒子を吹き付けることによ
り、偏平になった金属粒子が重なった層が得られるた
め、特別な処理を施さない限り、多孔質の金属層が得ら
れる。ただし、溶射しただけの状態での被溶射物（金属
材料）と溶射層（多孔性中間層）との結合強度は、一般
的には界面に酸化層が生成されるために、拡散反応等の
金属的な結合は小さく、界面の凹凸による機械的な絡み
合いが主となる。複合金属材料の用途や形状によって
は、溶射だけによる結合強度で十分な場合もあるが、さ
らに大きな結合強度が要求される場合には、例えば真空
中にて酸化膜が蒸発するような高温に加熱することによ
り、被溶射物と溶射層との界面を活性化し、結合強度を
増大させることができる。As a method of laminating and fixing the porous intermediate layer made of the above-mentioned intermediate layer constituent material to one metal material, a bonding method, a thermal spraying method, an electrochemical film forming method and the like are exemplified. As the bonding method, it is possible to apply the firing junction such as solid phase diffusion bonding or fusion (including partial fusion). Baked formed junction, the surface of the metal material to be bonded to the porous intermediate layer, or to form a porous coating deposition layer and a porous pressure molding layer of the intermediate layer constituent material, etc., or by the intermediate layer constituent material After laminating the porous molded bodies, they are fired. In addition, as a metal spraying method, a flame spraying method, a plasma spraying method, and the like are generally known, and in each case, a layer in which flat metal particles are overlapped by spraying high-temperature molten metal particles is used. As a result, a porous metal layer can be obtained unless special treatment is performed. However, the bonding strength between the object to be sprayed (metal material) and the sprayed layer (porous intermediate layer) in the state of just spraying is generally due to the formation of an oxide layer at the interface. Metallic bonding is small, and mechanical entanglement due to unevenness of the interface is mainly involved. Depending on the application and shape of the composite metal material, bonding strength by spraying alone may be sufficient, but if higher bonding strength is required, for example, heating to a high temperature such that the oxide film evaporates in vacuum By doing so, the interface between the object to be sprayed and the sprayed layer can be activated, and the bonding strength can be increased.

【００２１】上述した溶射法による多孔性中間層の気孔
率を高める方法としては、低温領域を選ぶ、溶射ガンと
被溶射物との距離を大きくする、溶射材料の供給量を増
大させるような溶射条件を選定する等が例示される。さ
らに、溶射材料としては金属だけでなく、金属とセラミ
ックス等とを混合材料を用いることもできる。このよう
な複合溶射により、溶射層からなる多孔性中間層の熱膨
張係数や気孔率、熱伝導率、他方の金属材料を積層する
際の反応抑制等を制御することができる。As a method of increasing the porosity of the porous intermediate layer by the above-mentioned thermal spraying method, a low-temperature region is selected, the distance between the thermal spray gun and the object to be sprayed is increased, or the thermal spraying is performed to increase the supply amount of the thermal spray material. For example, the condition is selected. Further, as the thermal spraying material, not only a metal but also a mixed material of a metal and a ceramic can be used. By such a composite thermal spray, the thermal expansion coefficient, the porosity, the thermal conductivity of the porous intermediate layer composed of the thermal spray layer, the reaction suppression when the other metal material is laminated, and the like can be controlled.

【００２２】さらに、電気化学的成膜法としては、電着
法、多孔質メッキ法、放電被覆法等が例示され、これら
によっても上述した溶射法等と同様に、多孔性中間層を
得ることができる。また、電気化学的成膜を行った後に
熱処理を施して、膜（多孔性中間層）と金属材料との結
合強度を高めることも可能である。Further, examples of the electrochemical film forming method include an electrodeposition method, a porous plating method, a discharge coating method, and the like. Can be. Further, it is also possible to increase the bonding strength between the film (porous intermediate layer) and the metal material by performing a heat treatment after the electrochemical film formation.

【００２３】また、本発明における多孔性中間層は、多
孔質状態とすることが重要であり、具体的には中間層構
成材料の体積率を 5〜65% （気孔率= 35〜95%)程度とす
ることが好ましい。体積率が5%未満であると、積層固着
する金属材料との十分な強度（結合強度）が得られにく
く、また 65%を超えると他方の金属材料の含浸量が減少
して、接合面積の拡大効果やくさび効果等を十分に得る
ことができないおそれがある。より好ましい体積率は20
〜 60%であり、さらに好ましくは25〜 55%である。さら
に、上記中間層構成材料の体積率（気孔率）を傾斜、す
なわち多孔性中間層が形成される一方の金属材料側から
他方の金属材料側に向けて体積率を減少させて、他方の
金属材料を体積傾斜に応じて含有させてもよい。このよ
うな構成とすることによって、応力緩和を図ることがで
きる。It is important that the porous intermediate layer in the present invention is in a porous state. Specifically, the volume ratio of the material constituting the intermediate layer is 5 to 65% (porosity = 35 to 95%). It is preferable to set the degree. If the volume ratio is less than 5%, it is difficult to obtain sufficient strength (bonding strength) with the metal material to be laminated and fixed, and if it exceeds 65%, the impregnation amount of the other metal material decreases, and the bonding area decreases. There is a possibility that the enlargement effect and the wedge effect cannot be sufficiently obtained. A more preferred volume ratio is 20
6060%, more preferably 25-55%. Further, the volume ratio (porosity) of the intermediate layer constituent material is inclined, that is, the volume ratio is reduced from one metal material side where the porous intermediate layer is formed to the other metal material side, and the other metal material is formed. The material may be contained according to the volume gradient. With such a configuration, stress can be relaxed.

【００２４】上述したような中間層構成材料の体積率を
傾斜させた多孔性中間層は、例えば以下のように作製さ
れる。すなわち、まず中間層構成材料と有機材料粒子と
を混合し、その混合比率を例えば 5〜 30%の範囲で変化
させた複数の混合粉末を用意する。有機材料粒子の混合
比が最も小さい混合粉末から一方の金属材料上に順次積
層した後、真空中で加熱することによって、有機材料粒
子を消失させつつ体積率（気孔率）を傾斜させた多孔性
中間層を形成する。使用する有機材料としては、加熱に
より消失しやすい非晶性、熱可塑性の有機材料が適して
おり、具体的にはスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アク
リル樹脂等が例示される。上記したような体積率を傾斜
させた多孔性中間層に他方の金属材料を含浸させると、
他方の金属材料と中間層構成材料との組成傾斜中間複合
層が形成され、熱膨張係数の段階的な変化をもたらすこ
とができ、熱応力の緩和を図ることが可能となる。The above-mentioned porous intermediate layer in which the volume ratio of the constituent material of the intermediate layer is inclined is produced, for example, as follows. That is, first, the intermediate layer constituent material and the organic material particles are mixed, and a plurality of mixed powders are prepared in which the mixing ratio is changed in a range of, for example, 5 to 30%. Porous material in which the volume ratio (porosity) is decreased while the organic material particles disappear by heating in vacuum after sequentially laminating the mixed powder with the smallest mixing ratio of the organic material particles on one of the metal materials. An intermediate layer is formed. As the organic material to be used, an amorphous or thermoplastic organic material which easily disappears by heating is suitable, and specific examples thereof include a styrene resin, a vinyl chloride resin, and an acrylic resin. When the other metal material is impregnated into the porous intermediate layer having the above-mentioned volume ratio inclined,
The composition gradient intermediate composite layer of the other metal material and the intermediate layer constituent material is formed, and a stepwise change in the coefficient of thermal expansion can be brought about, so that thermal stress can be reduced.

【００２５】上述したような多孔性中間層の厚さは、例
えば粉末の単層焼付け層等であっても、一方の金属材料
に強固に結合していればその効果（接合面積拡大効果や
くさび効果等）を得ることができ、特に限定されるもの
ではないが、安定した効果を得る上で 1〜1000μm 程度
とすることが好ましい。より好ましい中間層の厚さは5
〜 500μm の範囲であり、さらに好ましくは50〜 150μ
m の範囲である。ただし、中間層の厚さは中間層構成材
料の種類や形状に応じて設定することが好ましい。[0025] The thickness of the porous intermediate layer as described above, for example, even if it is a single-layer baking layer of powder or the like, as long as it is strongly bonded to one of the metal materials (the effect of enlarging the bonding area and the wedge). The effect is not particularly limited, but is preferably about 1 to 1000 μm in order to obtain a stable effect. A more preferable thickness of the intermediate layer is 5
~ 500μm, more preferably 50-150μm
m. However, the thickness of the intermediate layer is preferably set according to the type and shape of the intermediate layer constituent material.

【００２６】本発明で用いられる複合金属材料において
は、上述した多孔性中間層内に他方の金属材料の一部を
含有させつつ積層する。多孔性中間層内に他方の金属材
料を含有させる方法としては、当該金属材料の溶湯を含
浸させる方法や、当該金属材料の粉末を充填した後に加
熱して含浸させる方法が例示される。これらの含浸法に
よれば、他方の金属材料部分を同時に形成することがで
きる。In the composite metal material used in the present invention, the above-mentioned porous intermediate layer is laminated while containing a part of the other metal material. Examples of the method for incorporating the other metal material into the porous intermediate layer include a method of impregnating a molten metal of the metal material and a method of impregnating by heating after filling the powder of the metal material. According to these impregnation methods, the other metal material portion can be simultaneously formed.

【００２７】上記溶湯含浸法としては、加圧含浸（溶湯
鍛造）、ダイキャスト、低圧鋳造、遠心鋳造等を適用す
ることができる。また、粉末を用いる方法としては、液
相焼結、粉末鍛造、ホットプレス等が挙げられる。特
に、溶湯加圧含浸法によれば、多孔性中間層の内部まで
他方の金属材料を十分に浸入させることができ、良好な
密着性を容易に得ることができ、かつ焼結温度が異なる
2種類の金属材料を良好に複合化することができる。As the molten metal impregnation method, pressure impregnation (melt forging), die casting, low pressure casting, centrifugal casting, and the like can be applied. Examples of the method using powder include liquid phase sintering, powder forging, hot pressing and the like. In particular, according to the molten metal pressure impregnation method, the other metal material can be sufficiently penetrated into the inside of the porous intermediate layer, good adhesion can be easily obtained, and the sintering temperature is different.
Two kinds of metal materials can be satisfactorily compounded.

【００２８】上記した多孔性中間層を含む中間層を組成
傾斜させる場合について、さらに詳述する。組成傾斜層
は、次の２つに大別することができる。Composition of the intermediate layer including the above-mentioned porous intermediate layer
The case of inclining will be described in further detail. Set formed graded layer can be roughly classified into the following two.

【００２９】(1) 磁性金属材料と高熱伝導性金属材料
との混合層により組成傾斜層を構成し、単層混合層また
は体積比率を傾斜させた混合層とする。(1) A composition gradient layer is composed of a mixed layer of a magnetic metal material and a high thermal conductive metal material, and is a single-layer mixed layer or a mixed layer having a gradient in volume ratio.

【００３０】(2) 磁性金属材料、高熱伝導性金属材料
およびセラミックス補助材の混合層により組成傾斜層を
構成し、混合層中の少なくとも磁性金属材料とセラミッ
クス補助材との体積比率を傾斜させて、熱膨張係数を段
階的に変化させる。この際、高熱伝導性金属材料の体積
率は必ずしも傾斜させなくてもよい。(2) A composition gradient layer is constituted by a mixed layer of a magnetic metal material, a high thermal conductive metal material and a ceramic auxiliary material, and the volume ratio of at least the magnetic metal material and the ceramic auxiliary material in the mixed layer is inclined. , The coefficient of thermal expansion is changed stepwise. At this time, the volume ratio of the high thermal conductive metal material does not necessarily have to be inclined.

【００３１】上記 (1)による組成傾斜層としては、少な
くとも 1層の磁性金属材料と高熱伝導性金属材料との混
合層を有していればその効果を得ることができ、さらに
磁性金属材料から高熱伝導性金属材料に向けて連続的に
もしくは段階的に組成を変化させた層とすることが好ま
しい。組成傾斜層の厚さは特に限定されるものではない
が、 1〜1000μm 程度とすることが好ましい。また、前
述した第１の複合金属材料で説明したように、磁性金属
材料の体積比率を変化させた多孔層を中間層として形成
し、この中間層に高熱伝導性金属材料を含浸することに
よって、組成傾斜層を形成することも可能である。磁性
金属材料の体積比率を変化させた多孔層の製造方法は、
前述した通りである。As long as the composition gradient layer according to the above (1) has at least one mixed layer of a magnetic metal material and a high thermal conductive metal material, the effect can be obtained. It is preferable to form a layer in which the composition is changed continuously or stepwise toward the high heat conductive metal material. The thickness of the composition gradient layer is not particularly limited, but is preferably about 1 to 1000 μm. Further, as described in the first composite metal material described above, a porous layer in which the volume ratio of the magnetic metal material is changed is formed as an intermediate layer, and the intermediate layer is impregnated with a highly heat-conductive metal material. It is also possible to form a composition gradient layer. The manufacturing method of the porous layer in which the volume ratio of the magnetic metal material is changed,
As described above.

【００３２】また、上記 (2)による組成傾斜層は、例え
ばセラミックス粉末およびセラミックス繊維から選ばれ
る少なくとも 1種を組成傾斜補助材（セラミックス補助
材）として添加したものであり、このセラミックス補助
材と磁性金属材料との体積比率を少なくとも傾斜させ
る。セラミックス粉末やセラミックス繊維等のセラミッ
クス補助材は、磁性金属材料と高熱伝導性金属材料間の
熱膨張差の緩和に寄与すると共に、強度向上（分散強
化）にも寄与するものである。よって、セラミックス補
助材を (1)の組成傾斜層の強度向上材として添加するこ
とも可能である。The gradient composition layer according to the above (2) is obtained by adding at least one kind selected from ceramic powder and ceramic fibers as a composition gradient auxiliary material (ceramic auxiliary material). At least the volume ratio with the metal material is inclined. Ceramic auxiliary materials such as ceramic powders and ceramic fibers contribute to alleviation of the difference in thermal expansion between the magnetic metal material and the high thermal conductive metal material, and also contribute to the improvement of strength (dispersion strengthening). Therefore, it is also possible to add a ceramic auxiliary material as a strength improving material for the composition gradient layer of (1).

【００３３】上述したようなセラミックス粉末や繊維の
材質としては、例えばAl、Si、Ti、Zr、Ta、Cr等の酸化
物、窒化物、炭化物、あるいはこれらの複合化物等が例
示される。用いるセラミックス粉末や繊維はその直径が
0.05〜 500μm 程度のものが好ましい。また、セラミッ
クス粉末や繊維の含有量としては、組成傾斜層の厚さや
種類等によっても異なるが、組成傾斜層の全体積に対し
て 5〜50体積% の範囲とすることが好ましい。Examples of the material of the above-mentioned ceramic powders and fibers include oxides, nitrides, carbides, and composites thereof such as Al, Si, Ti, Zr, Ta, and Cr. The diameter of the ceramic powder or fiber used is
Those having a thickness of about 0.05 to 500 μm are preferred. The content of the ceramic powder or the fiber varies depending on the thickness and the type of the gradient composition layer, but is preferably in the range of 5 to 50% by volume based on the total volume of the gradient composition layer.

【００３４】上述したような多孔性中間層を含む中間層
を組成傾斜させた複合金属材料は、例えば以下のように
して製造することが好ましい。 Intermediate layer including a porous intermediate layer as described above
The composite metal material having the composition gradient of is preferably produced, for example, as follows.

【００３５】すなわち、磁性金属材料の板材またはその
予備成形体上に、少なくとも磁性金属材料を含む多孔層
を冷間圧縮成形等により形成する。磁性金属材料の予備
成形体としては、磁性金属材料粉末の圧粉成形体等が例
示される。この圧粉成形体の密度は特に制限はないが、
密度が 80%未満であると例えば電磁誘導加熱効率が低く
なるために、 80%以上とすることが好ましい。That is, a porous layer containing at least a magnetic metal material is formed on a plate of a magnetic metal material or a preform thereof by cold compression molding or the like. Examples of the preformed body of the magnetic metal material include a green compact of a magnetic metal material powder. The density of the green compact is not particularly limited,
If the density is less than 80%, for example, the electromagnetic induction heating efficiency will be low, so it is preferable that the density be 80% or more.

【００３６】上記多孔層は組成傾斜層となるものであ
り、予め高熱伝導性金属材料を含有させておいてもよ
い。この予め含有させる高熱伝導性金属材料は、冷間圧
縮多孔層（予備成形体）の強度改善に寄与する。また、
組成を段階的に変化させた組成傾斜層を形成する場合に
は、多孔層の形成段階で少なくとも磁性金属材料の組成
を変化させた多層構造を作製する。さらに、セラミック
ス補助材を含有させて組成傾斜層を形成する場合には、
磁性金属材料とセラミックス補助材との混合比を変化さ
せた多層構造の多孔層を形成する。The porous layer serves as a gradient composition layer, and may contain a high heat conductive metal material in advance. The high thermal conductive metal material contained in advance contributes to the improvement of the strength of the cold-compressed porous layer (preformed body). Also,
When forming a composition gradient layer in which the composition is changed stepwise, a multilayer structure in which at least the composition of the magnetic metal material is changed in the step of forming the porous layer is produced. Furthermore, when forming a composition gradient layer by including a ceramic auxiliary material,
A porous layer having a multilayer structure is formed by changing the mixing ratio between the magnetic metal material and the ceramic auxiliary material.

【００３７】上記 (1)による組成傾斜層の場合、多孔層
の空間率により基本的には組成傾斜層内の高熱伝導性金
属材料の組成比が決定される。よって、多孔層の体積率
は設定した組成傾斜層の組成に応じて決定する。このよ
うな多孔層の体積率は、多孔層の強度と高熱伝導性金属
材料溶湯の含浸性を考慮して、10〜60% 程度とすること
が好ましい。また、上記 (2)による組成傾斜層は、磁性
金属材料とセラミックス補助材との混合比により、基本
的には組成傾斜状態（熱膨張係数の変化状態）が決定さ
れるため、多孔層の体積率（気孔率）は必ずしも変化さ
せなくてもよい。多孔層の体積率は上述した通りであ
る。In the case of the composition gradient layer according to the above (1), the composition ratio of the high thermal conductive metal material in the composition gradient layer is basically determined by the porosity of the porous layer. Therefore, the volume ratio of the porous layer is determined according to the set composition of the composition gradient layer. The volume ratio of such a porous layer is preferably about 10 to 60% in consideration of the strength of the porous layer and the impregnating property of the molten metal material having high thermal conductivity. In the gradient composition layer according to the above (2), the composition gradient state (change state of the thermal expansion coefficient) is basically determined by the mixing ratio of the magnetic metal material and the ceramic auxiliary material. The porosity (porosity) need not necessarily be changed. The volume ratio of the porous layer is as described above.

【００３８】そして、高熱伝導性金属材料を上記多孔層
内に含浸して、組成傾斜層を形成しつつ高熱伝導性金属
材料を磁性金属材料上に積層する。金属材料の含浸法と
しては、前述した第１の複合金属材料の製造方法で説明
したように、当該金属材料の溶湯を含浸させる方法や、
当該金属材料の粉末を充填した後に加熱して含浸させる
方法等を適用することができる。このようにして、目的
とする複合金属材料が得られる。上記含浸法のうち特に
溶湯加圧含浸法によれば、組成傾斜層となる多孔層の内
部まで高熱伝導性金属材料を十分に浸入させることがで
き、良好な組成傾斜層を容易に得ることができると共
に、変形抵抗や焼結温度等が異なる 2種類の金属材料を
良好に複合化することができる。Then, the high thermal conductive metal material is impregnated into the porous layer to form a composition gradient layer, and the high thermal conductive metal material is laminated on the magnetic metal material. As a method for impregnating a metal material, as described in the first method for producing a composite metal material, a method for impregnating a molten metal of the metal material,
A method of filling the powder of the metal material and then impregnating the material by heating may be applied. Thus, the target composite metal material is obtained. Among the above-mentioned impregnation methods, in particular, according to the melt pressure impregnation method, the high thermal conductive metal material can be sufficiently penetrated into the inside of the porous layer to be the composition gradient layer, and a good composition gradient layer can be easily obtained. In addition to this, it is possible to satisfactorily combine two types of metal materials having different deformation resistances, sintering temperatures, and the like.

【００３９】本発明の電磁調理器用容器は、少なくとも
容器底部を上述したような複合金属材料で構成したもの
であり、基本的には磁性金属材料が外周側に配置され
る。本発明で用いられる複合金属材料は、前述したよう
に密着性に優れると共に接合強度に優れ、かつ異種金属
材料間の熱膨張差に起因する応力を緩和しているため、
熱衝撃が印加された場合においても界面剥離等を招くお
それが極めて少ない。また、接合面積の拡大によって、
熱伝達効率をより一層向上させることができる。従っ
て、電磁調理器用容器の熱効率および信頼性を大幅に向
上させることが可能となる。The electromagnetic cooker container of the present invention has constructed a double if metal materials as described above at least the container bottom is basically a magnetic metal material is disposed on the outer peripheral side. The composite metal material used in the present invention is excellent in bonding strength and bonding strength as described above, and because the stress caused by the difference in thermal expansion between different types of metal materials is relaxed,
Even when a thermal shock is applied, the possibility of causing interface separation or the like is extremely low. Also, by expanding the joint area,
Heat transfer efficiency can be further improved. Therefore, the thermal efficiency and reliability of the electromagnetic cooker container can be significantly improved.

【００４０】[0040]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、本発明の電磁調理器用容器に使用される複合金属材
料の具体例について述べる。 Embodiments of the present invention will be described below. Ma
The composite metal material used for the electromagnetic cooker container of the present invention
A specific example of the fee will be described.

【００４１】実施例１ まず、第１の金属材料（磁性材料）として直径10mm、高
さ15mmの 1重量% ケイ素鋼製円柱（電気抵抗率＝25μΩ
・cm）を用意し、これを同直径の金型内に設置した後、
その上に中間層構成材料として、平均粒径 100μm の純
鉄粉末を充填し、層厚 1mm、体積率 50%の圧粉層となる
ように成形した。次いで、この圧粉層を1.33×10^-2Paの
真空中にて 1373Kで 2時間焼成して、ケイ素鋼製円柱上
端面に接合された多孔質状態の中間層を形成した。Example 1 First, a 1% by weight silicon steel cylinder having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm (electric resistivity = 25 μΩ) was used as a first metal material (magnetic material).
・ Cm) and set it in a mold of the same diameter.
On top of this, pure iron powder with an average particle size of 100 μm was filled as an intermediate layer constituent material, and formed into a dust layer having a layer thickness of 1 mm and a volume ratio of 50%. Next, this powder layer was fired in a vacuum of 1.33 × 10 ⁻² Pa at 1373 K for 2 hours to form a porous intermediate layer bonded to the upper end surface of the silicon steel cylinder.

【００４２】次に、上記多孔性中間層を有するケイ素鋼
製円柱を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置し、こ
の金型内に 1053KのAl合金（6061、熱伝導率=167W/m K)
溶湯を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶湯を 98MPaの
圧力で加圧含浸しつつ、第２の金属材料（高熱伝導性材
料）として厚さ15mmのAl合金層を形成した。Next, the silicon steel cylinder having the porous intermediate layer was placed in a metal forging die preheated to 673 K, and an Al alloy of 1053 K (6061, thermal conductivity = 167 W / m K)
The molten metal was injected, and while impregnating the porous intermediate layer with the molten Al alloy at a pressure of 98 MPa, an Al alloy layer having a thickness of 15 mm was formed as a second metal material (highly thermally conductive material).

【００４３】このようにして得た複合金属材料の引張強
度を以下のようにして測定した。まず、上記複合材料か
ら長さ30mm、標点間直径 5mmで、中間層が標点間の中央
に位置する引張り試験片を作製し、この試験片を用いて
引張試験を行った。その結果、引張強さは196MPaという
良好な値が得られ、また破断位置はAl合金層と中間層の
間であった。The tensile strength of the composite metal material thus obtained was measured as follows. First, a tensile test piece having a length of 30 mm and a diameter between gauge points of 5 mm and an intermediate layer positioned at the center between the gauge points was prepared from the above composite material, and a tensile test was performed using this test piece. As a result, a good value of 196 MPa was obtained for the tensile strength, and the breaking position was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００４４】実施例２ 第１の金属材料として直径10mm、高さ15mmのステンレス
(SUS430)製円柱（電気抵抗率＝60μΩ・cm）を用意し、
これを同直径の金型内に設置した後、その上に中間層構
成材料として、平均粒径 100μm のステンレス(SUS430)
粉末を充填し、層厚0.25mm、体積率 65%の圧粉層となる
ように成形した。次いで、この圧粉層を1.33×10^-2Paの
真空中にて 1373Kで 2時間焼成して、ステンレス製円柱
上端面に接合された多孔質状態の中間層を形成した。Example 2 Stainless steel having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was used as the first metal material.
Prepare a (SUS430) column (electric resistivity = 60μΩcm)
After placing this in a mold of the same diameter, stainless steel (SUS430) with an average particle size of 100 μm
The powder was filled and formed into a dust layer having a layer thickness of 0.25 mm and a volume ratio of 65%. Next, the powder layer was fired in a vacuum of 1.33 × 10 ⁻² Pa at 1373 K for 2 hours to form a porous intermediate layer bonded to the upper end surface of the stainless steel cylinder.

【００４５】次に、上記多孔性中間層を有するステンレ
ス製円柱を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置し、
この金型内に 1053KのAl合金(ADC12、熱伝導率=96W/m
K) 溶湯を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶湯を 98MP
aの圧力で加圧含浸しつつ、第２の金属材料として厚さ1
5mmのAl合金層を形成した。Next, the stainless steel cylinder having the porous intermediate layer was placed in a molten metal forging die preheated to 673K,
In this mold, 1053K Al alloy (ADC12, thermal conductivity = 96W / m
K) Inject the molten metal and add 98MP of molten Al alloy into the porous intermediate layer.
While impregnating under pressure at the pressure of a, a thickness of 1
A 5 mm Al alloy layer was formed.

【００４６】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは206MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。From the composite metal material thus obtained, a tensile test piece was prepared in the same manner as in Example 1, and a tensile test was carried out. As a result, a good tensile strength of 206 MPa was obtained, and the breaking position was It was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００４７】また、上記複合金属材料の接合界面近傍の
組織を走査型電子顕微鏡により観察した。その結果とし
て、接合界面近傍の走査型電子顕微鏡写真を図３に示
す。なお、図３（ａ）は中間層を含む接合界面近傍の拡
大写真（倍率:200倍）であり、図３（ｂ）はその中間層
内をさらに拡大（倍率: 1000倍）した電子顕微鏡写真で
ある。これらの写真から明らかなように、第２の金属材
料であるAl合金が多孔性中間層内に侵入して、接合面積
が大幅に拡大されていると共に、良好なくさび効果が得
られていることが分かる。また、Al合金と多孔性中間層
との密着性も良好であることが分かる。The structure near the bonding interface of the composite metal material was observed with a scanning electron microscope. As a result, a scanning electron micrograph near the bonding interface is shown in FIG. FIG. 3A is an enlarged photograph (magnification: 200 times) of the vicinity of the bonding interface including the intermediate layer, and FIG. 3B is an electron micrograph in which the inside of the intermediate layer is further enlarged (magnification: 1000 times). It is. As is clear from these photographs, the Al alloy, which is the second metal material, penetrates into the porous intermediate layer, and the bonding area is greatly increased, and a good wedge effect is obtained. I understand. Further, it can be seen that the adhesion between the Al alloy and the porous intermediate layer is also good.

【００４８】実施例３ 第１の金属材料として直径10mm、高さ15mmの純鉄製円柱
（電気抵抗率=9.8μΩ・cm）を用意し、これを同直径の
金型内に設置した後、その上に中間層構成材料として、
平均粒径 100μm の純鉄粉末と平均直径 3μm 、平均長
さ 3mmのアルミナ繊維との混合物を充填し、層厚 1mm、
体積率 35%（純鉄粉末の体積率=15%、アルミナ繊維の体
積率=20%）の粉末繊維混合層となるように成形した。次
いで、この粉末繊維混合成形層を1.33×10^-2Paの真空中
にて 1373Kで 2時間焼成して、純鉄製円柱上端面に接合
された多孔質状態の中間層を形成した。Example 3 A pure iron cylinder (electric resistance = 9.8 μΩ · cm) having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was prepared as a first metal material, and was placed in a mold having the same diameter. As a material for the intermediate layer,
A mixture of pure iron powder having an average particle size of 100 μm and alumina fibers having an average diameter of 3 μm and an average length of 3 mm was filled, and the layer thickness was 1 mm.
The powder fiber mixture layer was formed into a powder fiber mixed layer having a volume ratio of 35% (volume ratio of pure iron powder = 15%, volume ratio of alumina fiber = 20%). Next, the powder fiber mixed molded layer was fired at 1373 K for 2 hours in a vacuum of 1.33 × 10 ⁻² Pa to form a porous intermediate layer joined to the upper end surface of the pure iron cylinder.

【００４９】次に、上記多孔性中間層を有する純鉄製円
柱を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置し、この金
型内に 1053KのAl合金（AC8B、熱伝導率=117W/m K)溶湯
を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶湯を 98MPaの圧力
で加圧含浸しつつ、第２の金属材料として厚さ15mmのAl
合金層を形成した。Next, the column made of pure iron having the porous intermediate layer was placed in a squeeze casting die preheated to 673 K, and an Al alloy of 1053 K (AC8B, thermal conductivity = 117 W / m) was placed in the die. K) Pour the molten metal and impregnate and impregnate the Al alloy molten metal into the porous intermediate layer at a pressure of 98 MPa.
An alloy layer was formed.

【００５０】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは226MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。A tensile test piece was prepared from the composite metal material thus obtained in the same manner as in Example 1, and a tensile test was performed. As a result, a good tensile strength of 226 MPa was obtained. It was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００５１】実施例４ 第１の金属材料として直径10mm、高さ15mmの純鉄製円柱
を用意し、これを同直径の金型内に設置した後、その上
に中間層構成材料として、平均粒径10μm の純鉄粉末と
直径0.05〜 1.5μm 、アスペクト比20〜 200の SiCウィ
スカーとの混合物を充填し、層厚 1mm、体積率 25%（純
鉄粉末の体積率=10%、 SiCウィスカーの体積率=15%）の
粉末繊維混合層となるように成形した。次いで、この粉
末繊維混合成形層を1.33×10^-2Paの真空中にて 1373Kで
2時間焼成して、純鉄製円柱上端面に接合された多孔質
状態の中間層を形成した。Example 4 A pure iron cylinder having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was prepared as a first metal material, and was placed in a mold having the same diameter. A mixture of pure iron powder with a diameter of 10 μm and SiC whiskers with a diameter of 0.05 to 1.5 μm and an aspect ratio of 20 to 200 is filled, with a layer thickness of 1 mm and a volume ratio of 25% (volume ratio of pure iron powder = 10%, SiC whisker (Volume ratio = 15%). Next, the powder fiber mixed molded layer was heated at 1373 K in a vacuum of 1.33 × 10 ^-2 Pa.
By firing for 2 hours, an intermediate layer in a porous state joined to the upper end surface of the pure iron cylinder was formed.

【００５２】次に、上記多孔性中間層を有する純鉄製円
柱を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置し、この金
型内に 1053KのAl合金（4032、熱伝導率=146W/m K)溶湯
を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶湯を 98MPaの圧力
で加圧含浸しつつ、第２の金属材料として厚さ15mmのAl
合金層を形成した。Next, the column made of pure iron having the porous intermediate layer was placed in a metal forging die preheated to 673K, and an Al alloy of 1053K (4032, thermal conductivity = 146 W / m) was placed in the die. K) Pour the molten metal and impregnate and impregnate the Al alloy molten metal into the porous intermediate layer at a pressure of 98 MPa.
An alloy layer was formed.

【００５３】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは245MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。From the composite metal material thus obtained, a tensile test piece was prepared in the same manner as in Example 1, and a tensile test was carried out. As a result, a good tensile strength of 245 MPa was obtained, and the breaking position was It was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００５４】実施例５ 第１の金属材料として直径10mm、高さ15mmの純鉄製円柱
を用意し、この純鉄製円柱の端面に、中間層構成材料で
ある平均粒径10μm の純鉄粉末を有機系バインダと共に
混合したものを吹き付け、層厚10μm 、体積率5%の粉末
塗着層を形成した。次いで、この粉末塗着層を1.33×10
^-2Paの真空中にて 1373Kで 2時間焼成して、純鉄製円柱
上端面に接合された多孔質状態の中間層を形成した。Example 5 A pure iron cylinder having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was prepared as a first metal material, and pure iron powder having an average particle diameter of 10 μm, which is a material constituting an intermediate layer, was coated on the end face of the pure iron cylinder. The mixture mixed with the system binder was sprayed to form a powder coating layer having a layer thickness of 10 μm and a volume ratio of 5%. Next, this powder coating layer was added to 1.33 × 10
^{It was} baked at 1373 K for 2 hours in a vacuum of ^-2 Pa to form a porous intermediate layer bonded to the upper end surface of the pure iron cylinder.

【００５５】次に、上記多孔性中間層を有する純鉄製円
柱を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置し、この金
型内に 1053KのAl合金（1200、熱伝導率=218W/m K)溶湯
を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶湯を 98MPaの圧力
で加圧含浸しつつ、第２の金属材料として厚さ15mmのAl
合金層を形成した。Next, the pure iron cylinder having the porous intermediate layer was placed in a metal forging die preheated to 673K, and an Al alloy of 1053K (1200, thermal conductivity = 218 W / m) was placed in the die. K) Pour the molten metal and impregnate and impregnate the Al alloy molten metal into the porous intermediate layer at a pressure of 98 MPa.
An alloy layer was formed.

【００５６】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは167MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。From the composite metal material thus obtained, a tensile test piece was prepared in the same manner as in Example 1 and a tensile test was carried out. As a result, a good value of 167 MPa was obtained, and the breaking position was It was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００５７】実施例６ 第１の金属材料として直径 250mm、厚さ 0.6〜 1.0mmの
ステンレス(SUS430)製円板（電気抵抗率＝60μΩ・cm）
を用意し、このステンレス製円板の表面に、表１に示す
各溶射材をそれぞれ表１に示す溶射条件に従って溶射し
た後、1.33×10^-2〜1.33×10^-4Paの真空中にて1253〜 1
473K× 2時間の条件下で真空拡散熱処理を施して多孔性
中間層をそれぞれ得た。Example 6 A disk made of stainless steel (SUS430) having a diameter of 250 mm and a thickness of 0.6 to 1.0 mm as a first metal material (electric resistivity = 60 μΩ · cm)
After spraying each of the sprayed materials shown in Table 1 on the surface of the stainless steel disc in accordance with the spraying conditions shown in Table 1, in a vacuum of 1.33 × 10 ^{-2 to} 1.33 × 10 ^-4 Pa 1253-1
Vacuum diffusion heat treatment was performed under the conditions of 473K × 2 hours to obtain porous intermediate layers.

【００５８】次に、上記各種多孔性中間層を有するステ
ンレス製円板を、それぞれ673Kに予熱した溶湯鍛造の金
型内に配置し、この金型内に1023〜 1073KのAl溶湯を注
入して、多孔性中間層内にAl溶湯を40〜 98MPaの圧力で
加圧含浸しつつ、第２の金属材料としてAl層を形成し
た。なお、冷却は加圧状態を維持しつつ行った。Next, the stainless steel discs having the various porous intermediate layers are placed in a molten metal forging die preheated to 673K, and a molten aluminum of 1023 to 1073K is poured into the die. Then, an Al layer was formed as a second metal material while impregnating the porous intermediate layer with the Al melt at a pressure of 40 to 98 MPa. The cooling was performed while maintaining the pressurized state.

【００５９】このようにして得た各複合金属材料から実
施例１と同様に引張試験片を作製して引張試験を実施し
た。その結果を表１に併せて示す。また、各複合金属材
料を673Kに加熱した後に水中に焼き入れても、その衝撃
で剥離することはなかった。A tensile test piece was prepared from each of the composite metal materials thus obtained in the same manner as in Example 1, and a tensile test was performed. The results are shown in Table 1. Even when each composite metal material was heated to 673K and quenched in water, it did not peel off due to the impact.

【表１】 実施例７ 第１の金属材料として直径10mm、厚さ 150mmのステンレ
ス(SUS430)製円柱（電気抵抗率＝60μΩ・cm）を用意
し、このステンレス製円柱の表面に、下記に詳述するNi
メッキとアルミナ粒子の電泳塗装による複合メッキを施
して、層厚40μm、体積率 75%の電気化学的成膜層によ
る多孔性中間層を得た。[Table 1] Example 7 As a first metal material, a stainless steel (SUS430) cylinder (electrical resistivity = 60 μΩ · cm) having a diameter of 10 mm and a thickness of 150 mm was prepared.
Plating and electroplating of alumina particles were performed to form a porous intermediate layer of an electrochemically formed layer having a thickness of 40 μm and a volume ratio of 75%.

【００６０】複合メッキは、以下のようにして行った。
まず、硫酸ニッケル150g/l、塩化ニッケル 15g/l、ホウ
酸 15g/lを含むNiメッキ液(pH=6)を準備し、これに平均
粒径10μm のアルミナ粒子を200g/lの割合で混合した。
このメッキ液の中に、上記ステンレス製円柱を陰極とし
て挿入し、電流密度 3A/dm² でメッキを行った。これに
より、Niメッキ層内にアルミナ粒子が体積率 10%の割合
で含まれ、気孔率が25% の多孔性複合層を得た。この多
孔性複合層に1.33×10^-3Paの真空中で 1373K×5時間の
条件で拡散処理を施して多孔性中間層とした。The composite plating was performed as follows.
First, a Ni plating solution (pH = 6) containing 150 g / l of nickel sulfate, 15 g / l of nickel chloride, and 15 g / l of boric acid was prepared and mixed with alumina particles having an average particle size of 10 μm at a ratio of 200 g / l. did.
The stainless steel cylinder was inserted into the plating solution as a cathode, and plating was performed at a current density of 3 A / dm ² . As a result, a porous composite layer containing alumina particles in the Ni plating layer at a volume ratio of 10% and a porosity of 25% was obtained. This porous composite layer was subjected to a diffusion treatment in a vacuum of 1.33 × 10 ⁻³ Pa under the condition of 1373 K × 5 hours to obtain a porous intermediate layer.

【００６１】次に、上記電気化学的成膜による多孔性中
間層を有するステンレス製円柱を673Kに予熱した溶湯鍛
造の金型内に配置し、この金型内に 1053KのAl合金（60
61、熱伝導率=167W/m K)溶湯を注入し、多孔性中間層内
にAl合金溶湯を 98MPaの圧力で加圧含浸しつつ、第２の
金属材料（高熱伝導性材料）として厚さ15mmのAl合金層
を形成した。Next, a stainless steel cylinder having a porous intermediate layer formed by the above-mentioned electrochemical film formation was placed in a molten metal forging die preheated to 673K, and a 1053K Al alloy (60
61, thermal conductivity = 167W / m K) Inject molten metal and press-impregnate the Al alloy molten metal into the porous intermediate layer at a pressure of 98MPa, and as a second metal material (high thermal conductive material) A 15 mm Al alloy layer was formed.

【００６２】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは215MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。A tensile test piece was prepared from the composite metal material thus obtained in the same manner as in Example 1, and a tensile test was carried out. As a result, a good tensile strength of 215 MPa was obtained, and the breaking position was It was between the Al alloy layer and the intermediate layer.

【００６３】実施例８ まず、実施例２と同様にして、多孔性中間層を有するス
テンレス製円柱を作製した。次に、この多孔性中間層を
有するステンレス製円柱を金型内に配置し、この金型内
に適正な量のAl合金（6061、熱伝導率=167W/m K)粉末を
導入した。次いで、大気中で粉末温度を上記Al合金の液
相温度である855Kより 50K高い903Kに保持した後、40〜
58MPaの圧力を上金型により加えて、第２の金属材料と
して厚さ20mmで密度100%のAl合金層を形成した。上記液
層温度以上の温度下での加圧によって、初期粒子間の酸
化膜は破壊するので十分な伸びを有した成形体が得られ
ると共に、多孔性中間層内にAl合金を良好に含浸するこ
とができる。Example 8 First, a stainless steel cylinder having a porous intermediate layer was produced in the same manner as in Example 2. Next, a stainless steel cylinder having the porous intermediate layer was placed in a mold, and an appropriate amount of Al alloy (6061, thermal conductivity = 167 W / mK) powder was introduced into the mold. Next, after maintaining the powder temperature in the atmosphere at 903K, which is 50K higher than the liquidus temperature of the Al alloy, 855K, 40 to
A pressure of 58 MPa was applied by an upper mold to form an Al alloy layer having a thickness of 20 mm and a density of 100% as a second metal material. By applying pressure at a temperature equal to or higher than the liquid layer temperature, the oxide film between the initial particles is broken, so that a molded body having sufficient elongation is obtained, and the Al alloy is favorably impregnated in the porous intermediate layer. be able to.

【００６４】このようにして得た複合金属材料から実施
例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を実施した
ところ、引張強さは180MPaという良好な値が得られ、ま
た破断位置はAl合金層と中間層の間であった。なお、上
記実施例では大気中にて粉末鍛造を行ったが、真空中で
粉末鍛造を行うことで、より良好な結果を得ることがで
きる。From the composite metal material thus obtained, a tensile test piece was prepared in the same manner as in Example 1, and a tensile test was carried out. As a result, a favorable value of 180 MPa was obtained, and the breaking position was It was between the Al alloy layer and the intermediate layer. In the above embodiment, powder forging was performed in the air. However, better results can be obtained by performing powder forging in a vacuum.

【００６５】実施例９ 第１の金属材料として幅10mm、長さ 100mm、厚さ 5mmの
ニッケル板（電気抵抗率= 10.3μΩ・cm、熱膨張係数=
13.4×10^-6/K）を用意し、このニッケル板の表面に平均
粒径40μm のステンレス(SUS304)粉末（熱膨張係数= 1
7.3×10^-6/K）と、直径 1.0μm 、長さ50μm の SiCウ
ィスカ（熱膨張係数=3.2×10^-6/K）とを混合した 2種類
の混合物を順に塗布して、 2層構造の多孔質層を形成し
た。この 2層構造の多孔質層は、まずニッケル板の表面
にステンレス(SUS304)粉末と SiCウィスカの重量比を1
0:1とした厚さ30μm の多孔質層を形成し、さらにその
上にステンレス(SUS304)粉末と SiCウィスカの重量比を
2.5:1とした厚さ30μm の多孔質層を形成した。それぞ
れの体積比はおおよそ 4:1と 1:1である。次いで、この
2層構造の多孔質層を、実施例１と同様に1.33×10^-2Pa
の真空中にて 1373Kで 2時間焼成した。Example 9 As a first metal material, a nickel plate having a width of 10 mm, a length of 100 mm and a thickness of 5 mm (electric resistivity = 10.3 μΩ · cm, coefficient of thermal expansion =
13.4 × 10 ^-6 / K), and a stainless (SUS304) powder having an average particle size of 40 μm (thermal expansion coefficient = 1
And 7.3 × 10 ^-6 / K), by applying a diameter 1.0 .mu.m, 2 kinds of mixture obtained by mixing a SiC whisker length 50 [mu] m (coefficient of thermal expansion = 3.2 × 10 ^-6 / K) in order, two-layer structure Was formed. In the porous layer having the two-layer structure, the weight ratio of stainless steel (SUS304) powder to
A 30 μm thick porous layer was formed at 0: 1, and the weight ratio of stainless steel (SUS304) powder to SiC whisker was
A porous layer having a thickness of 30 μm and a thickness of 2.5: 1 was formed. Their volume ratios are approximately 4: 1 and 1: 1. Then this
A porous layer having a two-layer structure was formed at 1.33 × 10 ⁻² Pa as in Example 1.
It was baked at 1373K for 2 hours in a vacuum.

【００６６】次に、上記 2層構造の多孔質層を形成した
ニッケル板を673Kに予熱した溶湯鍛造の金型内に配置
し、この金型内に 1053KのAl合金（AC8B、熱伝導率=117
W/m K、熱膨張係数= 22×10^-6/K）溶湯を注入し、多孔
質層内にAl合金溶湯を 98MPaの圧力で加圧含浸して組成
傾斜層を形成しつつ、第２の金属材料として厚さ 5mmの
Al合金層を形成した。Next, the nickel plate on which the porous layer having the two-layer structure was formed was placed in a metal forging die preheated to 673K, and a 1053K Al alloy (AC8B, thermal conductivity = 117
W / m K, coefficient of thermal expansion = 22 × 10 ⁻⁶ / K) Inject molten metal, and impregnate and impregnate the Al alloy molten metal into the porous layer at a pressure of 98 MPa to form the composition gradient layer. 5mm thickness as metal material
An Al alloy layer was formed.

【００６７】このようにして得た複合金属材料を723Kに
加熱した後、直接水中に投入して急冷したところ、熱膨
張係数の差に起因する変形は生じたものの、接合界面に
亀裂等は何等生じなかった。なお、参考例として、鉄粉
末のみで厚さ60μm の多孔質層を形成して、上記実施例
と同様に、真空焼結およびAl合金の溶湯鍛造含浸を行っ
て試験片を作製し、同様な水中急冷を行ったところ、Al
合金層と多孔質層との界面に亀裂が生じた。When the composite metal material thus obtained was heated to 723 K and then directly poured into water and rapidly cooled, deformation due to the difference in thermal expansion coefficient occurred, but no cracks or the like were found at the joint interface. Did not occur. As a reference example, a porous layer having a thickness of 60 μm was formed only with iron powder, and vacuum sintering and molten alloy forging and impregnation of an Al alloy were performed in the same manner as in the above example to prepare a test piece. After quenching in water, Al
Cracks occurred at the interface between the alloy layer and the porous layer.

【００６８】実施例１０ 第１の金属材料として幅10mm、長さ 100mm、厚さ 5mmの
ステンレス(SUS430)板（電気抵抗率= 10.3μΩ・cm、熱
膨張係数= 13.4×10^-6/K）を用意して、このステンレス
板の表面にまず平均粒径10μm の鉄粉末を厚さ50μm と
なるように塗布し、次いで上記鉄粉末と直径40μm のポ
リスチロール粒子とを混合（体積混合比=3:1）した粉末
を厚さ50μm となるように塗布した。次いで、実施例１
と同様に1.33×10^-2Paの真空中にて 1373Kで 2時間焼成
して、鉄粉末同士および鉄粉末とステンレス板との拡散
接合を行うと同時に、ポリスチロール粒子を分解、揮散
させた。ポリスチロール粒子が存在していた位置には約
35μm の孔が残った。鉄粉末の体積率は約 70%と約 55%
となり、体積比率が傾斜された多孔質層が形成されてい
ることを確認した。Example 10 A stainless steel (SUS430) plate having a width of 10 mm, a length of 100 mm and a thickness of 5 mm (electric resistivity = 10.3 μΩ · cm, coefficient of thermal expansion = 13.4 × 10 ⁻⁶ / K) as a first metal material First, an iron powder having an average particle diameter of 10 μm is applied to the surface of the stainless steel plate so as to have a thickness of 50 μm, and then the iron powder is mixed with polystyrene particles having a diameter of 40 μm (volume mixing ratio = 3). 1) The applied powder was applied to a thickness of 50 μm. Then, Example 1
In the same manner as described above, baking was performed at 1373 K in a vacuum of 1.33 × 10 ⁻² Pa for 2 hours to perform diffusion bonding between the iron powders and between the iron powder and the stainless steel plate, and at the same time, polystyrene particles were decomposed and vaporized. At the position where the polystyrene particles existed,
A 35 μm hole remained. Volume ratio of iron powder is about 70% and about 55%
It was confirmed that a porous layer having an inclined volume ratio was formed.

【００６９】次に、上記体積比率を傾斜させた多孔質層
を形成したステンレス板を673Kに予熱した溶湯鍛造の金
型内に配置し、この金型内に 1053KのAl合金（AC8B、熱
伝導率=117W/m K 、熱膨張係数= 22×10^-6/K）溶湯を注
入し、多孔質層内にAl合金溶湯を 98MPaの圧力で加圧含
浸して組成傾斜層を形成しつつ、第２の金属材料として
厚さ 5mmのAl合金層を形成した。Next, the stainless steel plate on which the porous layer having the above-mentioned volume ratio was formed was placed in a metal forging die preheated to 673K, and a 1053K Al alloy (AC8B, heat conduction) was placed in the die. Rate = 117W / m K, coefficient of thermal expansion = 22 × 10 ^-6 / K) Inject molten metal and impregnate and impregnate the Al alloy molten metal into the porous layer at a pressure of 98 MPa to form a composition gradient layer, An Al alloy layer having a thickness of 5 mm was formed as a second metal material.

【００７０】このようにして得た複合金属材料を723Kに
加熱した後、直接水中に投入して急冷したところ、熱膨
張係数の差に起因する変形は生じたものの、接合界面に
亀裂等は何等生じなかった。なお、参考例として、鉄粉
末のみで厚さ 100μm の多孔質層を形成して、上記実施
例と同様に、真空焼結およびAl合金の溶湯鍛造含浸を行
って試験片を作製し、同様な水中急冷を行ったところ、
Al合金層と多孔質層との界面に亀裂が生じた。When the composite metal material thus obtained was heated to 723K and then directly poured into water and quenched, deformation due to the difference in thermal expansion coefficient occurred, but no cracks or the like were found at the joint interface. Did not occur. In addition, as a reference example, a porous layer having a thickness of 100 μm was formed only with iron powder, and vacuum sintering and forging and impregnation of an Al alloy were performed in the same manner as in the above example to prepare a test piece. After quenching underwater,
Cracks occurred at the interface between the Al alloy layer and the porous layer.

【００７１】比較例１ 直径10mm、高さ15mmのS45C製円柱の端面を、粗さＲ_max
＝50μm となるようにホーニングした後、同直径の溶湯
鍛造の金型内に設置した。次いで、この金型内に 1053K
のAl合金(6061)溶湯を注入して、厚さ15mmのAl合金層を
形成した。この複合金属材料から実施例１と同様に引張
試験片を作製し、引張試験を実施したところ、引張り強
さは 30MPa未満と低い値しか得られなかった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 An end face of a S45C cylinder having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was subjected to roughness R _max
= 50 μm, and then placed in a melt forging die of the same diameter. Then, in this mold, 1053K
Of Al alloy (6061) was injected to form an Al alloy layer having a thickness of 15 mm. A tensile test piece was prepared from this composite metal material in the same manner as in Example 1, and a tensile test was performed. As a result, the tensile strength was as low as less than 30 MPa.

【００７２】比較例２ 直径10mm、高さ15mmのステンレス(SUS430)製円柱の端面
を、粗さＲ_max ＝50μm となるようにフォトエッチング
を行った後、同直径の溶湯鍛造の金型内に設置した。次
いで、この金型内に 1053KのAl合金(6061)溶湯を注入し
て、厚さ15mmのAl合金層を形成した。この複合金属材料
から実施例１と同様に引張試験片を作製し、引張試験を
実施したところ、引張り強さは 35MPa未満と低い値しか
得られなかった。Comparative Example 2 An end face of a stainless steel (SUS430) cylinder having a diameter of 10 mm and a height of 15 mm was subjected to photoetching so as to have a roughness of R _max = 50 μm, and then placed in a molten metal forging die having the same diameter. installed. Next, a 1053K Al alloy (6061) melt was injected into the mold to form an Al alloy layer having a thickness of 15 mm. A tensile test piece was prepared from this composite metal material in the same manner as in Example 1, and a tensile test was performed. As a result, a low tensile strength of less than 35 MPa was obtained.

【００７３】次に、本発明の電磁調理器用容器の実施例
について述べる。Next, an embodiment of the electromagnetic cooker container of the present invention will be described.

【００７４】実施例１１ 直径 250mm、厚さ 0.6mmのステンレス(SUS430)製円板を
用意し、このステンレス製円板の端面に平均粒径 100μ
m の純鉄粉末を有機系バインダと共に混合したものを吹
き付けて、層厚 0.5mm、純鉄粉末の体積率が 15%の粉末
塗着層を形成した。次いで、この粉末塗着層を1.33×10
^-2Paの真空中にて 1426Kで 2時間焼成して、ステンレス
製円板に接合された多孔質状態の中間層を形成した。Example 11 A stainless (SUS430) disk having a diameter of 250 mm and a thickness of 0.6 mm was prepared, and an average particle diameter of 100 μm was attached to the end surface of the stainless disk.
m was mixed with an organic binder and sprayed to form a powder coating layer having a layer thickness of 0.5 mm and a volume ratio of the pure iron powder of 15%. Next, this powder coating layer was added to 1.33 × 10
^{It was} baked at 1426K for 2 hours in a vacuum of ^-2 Pa to form a porous intermediate layer bonded to a stainless steel disk.

【００７５】次に、表面部に多孔性中間層を有するステ
ンレス製円板を、673Kに予熱した電磁調理器用容器形状
の金型の底部に配置し、この容器用金型内に 1073KのAl
合金(ADC12）溶湯を注入し、多孔性中間層内にAl合金溶
湯を 98MPaの圧力で加圧含浸しつつ、容器壁がAl合金か
らなる電磁調理器用容器（鍋）を作製した。すなわち、
図４に示すように、Al合金層１１とステンレス層１２と
をAl合金を含浸させた多孔性中間層１３を介して積層接
合した複合金属材料１４で底部１５ａを構成すると共
に、それ以外の容器壁１５ｂをAl合金で構成した電磁調
理器用容器（鍋）１５を得た。Next, a stainless steel disk having a porous intermediate layer on the surface was placed on the bottom of a container-shaped mold for an electromagnetic cooker preheated to 673K, and 1073K of Al was placed in the container mold.
A molten alloy (ADC12) was injected, and a molten aluminum alloy was impregnated into the porous intermediate layer at a pressure of 98 MPa to produce a vessel (pan) for an electromagnetic cooker whose vessel wall was made of an Al alloy. That is,
As shown in FIG. 4, a bottom portion 15a is composed of a composite metal material 14 in which an Al alloy layer 11 and a stainless steel layer 12 are laminated and bonded via a porous intermediate layer 13 impregnated with an Al alloy, and a container other than the bottom portion 15a. An electromagnetic cooker container (pan) 15 having the wall 15b made of an Al alloy was obtained.

【００７６】このようにして得た底部が複合金属材料か
らなる容器を用いて、電磁調理器上で298Kの水1500ccの
加熱試験を行ったところ、 250秒で沸騰した。一方、本
発明との比較として、底部をSUS430とAl合金(ADC12）と
のクラッド材で構成した容器を用いて同様に加熱試験を
行ったところ、沸騰までに 320秒かかった。このよう
に、本発明の電磁調理器用容器においては、磁性金属材
料(SUS430)と高熱伝導性材料（Al合金(ADC12))との良好
な密着性が得られると共に、その接合界面の信頼性や熱
伝達効率に優れることから、熱効率の向上を図ることが
できる。A heating test of 1500 cc of 298K water was conducted on an electromagnetic cooker using the container having a bottom portion made of a composite metal material as described above. On the other hand, as a comparison with the present invention, when a heating test was similarly performed using a container having a bottom portion made of a clad material of SUS430 and an Al alloy (ADC12), it took 320 seconds to boil. Thus, in the container for an electromagnetic cooker of the present invention, good adhesion between the magnetic metal material (SUS430) and the high heat conductive material (Al alloy (ADC12)) can be obtained, and the reliability of the bonding interface can be improved. Since the heat transfer efficiency is excellent, the heat efficiency can be improved.

【００７７】また、上記実施例の電磁調理器用容器に常
温から823Kまでの加熱・冷却による熱衝撃試験を施した
ところ、1000回の加熱・冷却の後においても接合界面等
に剥離は認められず、熱衝撃性に優れていることを確認
した。一方、上記比較例による容器では、 250回の加熱
・冷却後に剥離が発生した。Further, when the container for the electromagnetic cooker of the above embodiment was subjected to a thermal shock test by heating and cooling from room temperature to 823K, no peeling was observed at the joint interface even after 1000 times of heating and cooling. And excellent thermal shock resistance. On the other hand, in the container according to the comparative example, peeling occurred after heating and cooling 250 times.

【００７８】実施例１２ 上記実施例１１における電磁調理器用容器（鍋）１５の
底部１５ａを、前述した実施例６、７と同一工程で作製
した複合金属材料とする以外は、実施例１１と同様にし
て、それぞれ電磁調理器用容器（鍋）１５を作製した。
これら電磁調理器用容器（鍋）１５の特性を実施例１１
と同様に評価したところ、実施例１１と同等の良好な結
果が得られた。Example 12 Example 12 was the same as Example 11 except that the bottom 15a of the electromagnetic cooker container (pan) 15 in Example 11 was a composite metal material produced in the same steps as in Examples 6 and 7 described above. In this way, a container (pan) 15 for an electromagnetic cooker was produced.
Example 11 The characteristics of the electromagnetic cooker container (pan) 15 are shown in Example 11.
As a result of evaluation in the same manner as in Example 11, good results equivalent to Example 11 were obtained.

【００７９】実施例１３ 上記実施例１１における電磁調理器用容器（鍋）１５の
底部１５ａにおけるAl合金層１１および容器壁１５ｂ
を、前述した実施例８と同一工程で作製する以外は、実
施例９と同様にして電磁調理器用容器（鍋）１５を作製
した。この電磁調理器用容器（鍋）１５の特性を実施例
１１と同様に評価したところ、実施例１１と同等の良好
な結果が得られた。Example 13 The Al alloy layer 11 and the container wall 15b at the bottom 15a of the electromagnetic cooker container (pan) 15 in Example 11 above.
Was manufactured in the same steps as in Example 8 described above, thereby producing a container (pan) 15 for an electromagnetic cooker in the same manner as in Example 9. When the characteristics of the electromagnetic cooker container (pan) 15 were evaluated in the same manner as in Example 11, good results equivalent to Example 11 were obtained.

【００８０】[0080]

【００８１】[0081]

【００８２】[0082]

【００８３】[0083]

【００８４】[0084]

【００８５】[0085]

【００８６】[0086]

【発明の効果】以上説明したように本発明の電磁調理器
用容器においては、変形抵抗等が異なる異種の金属材料
間を十分密着させると共に、優れた接合強度が得られ、
かつ接合界面の信頼性に優れた複合金属材料を用いてい
る。従って、熱効率や信頼性を大幅に向上させた電磁調
理器用容器を提供することが可能となる。As described above, the electromagnetic cooker of the present invention is described .
In the container , excellent adhesion strength can be obtained, as well as sufficient adhesion between different kinds of metal materials having different deformation resistances, etc.
And using a composite metal material with excellent bonding interface reliability.
You . Therefore , it is possible to provide a container for an electromagnetic cooker in which the thermal efficiency and reliability are greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の複合金属材料の中間層を含む接合界
面の状態および接合面積の拡大効果を示す図である。FIG. 1 is a view showing a state of a bonding interface including an intermediate layer of a composite metal material of the present invention and an effect of expanding a bonding area.

【図２】 本発明との比較として掲げた複合金属材料の
中間層を含む接合界面の状態および接合面積の拡大効果
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of a bonding interface including an intermediate layer of a composite metal material and an effect of enlarging a bonding area as a comparison with the present invention.

【図３】 本発明の一実施例による複合金属材料の中間
層を含む接合界面近傍の微細組織を拡大して示す走査型
電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is a scanning electron micrograph showing an enlarged microstructure near a bonding interface including an intermediate layer of a composite metal material according to an embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の一実施例による電磁調理器用容器の
構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electromagnetic cooker container according to an embodiment of the present invention.

【図５】 本発明の他の実施例による電磁調理器用容器
の要部構造を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a main structure of an electromagnetic cooker container according to another embodiment of the present invention.

【図６】 本発明のさらに他の実施例による電磁調理器
用容器の要部構造を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a main structure of an electromagnetic cooker container according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１、２１……Al合金層 １２、２２……ステンレス層 １３……多孔性中間層 １４、２４、２６……複合金属材料 １５……電磁調理器用容器 １５ａ…容器底部 ２３……組成傾斜層 ２５…… 2層構造の組成傾斜層 11, 21 Al alloy layer 12, 22 Stainless layer 13 Porous intermediate layer 14, 24, 26 Composite metal material 15 Container for electromagnetic cooker 15a Container bottom 23 Composition gradient layer 25 …… Two-layer composition gradient layer

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 15/01 Ｂ３２Ｂ 15/01 Ｂ // Ｂ２３Ｋ 20/00 ３６０ Ｂ２３Ｋ 20/00 ３６０Ｈ (72)発明者 西村 隆宣 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 森岡 勉 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (56)参考文献 特開 平５−177336（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−84243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−225339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−48698（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−26794（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−34473（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭61−27632（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 19/00 A47J 36/02 B32B 15/01 B23K 20/00 360Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification symbol FI B32B 15/01 B32B 15/01 B // B23K 20/00 360 B23K 20/00 360H (72) Inventor Takanori Nishimura Shinsugita, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture No. 8, Toshiba Corporation Yokohama Works (72) Inventor Tsutomu Morioka No. 8, Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation Yokohama Works (56) References JP-A-5-177336 (JP, A) JP-A-2-84243 (JP, A) JP-A-62-225339 (JP, A) JP-A-58-48698 (JP, A) JP-A-1-26794 (JP, B2) JP-B-59-34473 (JP, A) , B1) Jikken 61-27632 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) B22D 19/00 A47J 36/02 B32B 15/01 B23K 20/00 360

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 少なくとも底部が、磁性材料と高熱伝導
性材料から選ばれる異なる２種の金属材料を積層した複
合金属材料からなる電磁調理器用容器であって、 前記複合金属材料は、前記２種の金属材料間に、一方の
前記金属材料の表面に積層固着され、該金属材料と少な
くとも親和性を有する材料の粉末、粒状体、繊維および
ワイヤから選ばれる少なくとも１種の多孔性焼成接合層
からなる多孔性中間層を有し、他方の前記金属材料の一
部が前記中間層内に含有されている ことを特徴とする電
磁調理器用容器。At least the bottom is made of a magnetic material and a high thermal conductivity.
Laminated two different metal materials selected from conductive materials
An electromagnetic cooker container made of a mixed metal material , wherein the composite metal material is provided between the two types of metal materials.
Laminated and fixed on the surface of the metal material,
Powders, granules, fibers, and
At least one kind of porous fired bonding layer selected from wires
A porous intermediate layer made of
A part is contained in the said middle class, The container for electromagnetic cookers characterized by the above-mentioned . 【請求項２】 請求項１記載の電磁調理器用容器におい
て、 前記多孔性焼成接合層は、前記金属材料と少なくとも親
和性を有する材料の粉末焼成層であることを特徴とする
電磁調理器用容器。 2. A container for an electromagnetic cooker according to claim 1.
The porous fired bonding layer is at least a parent material of the metal material.
It is characterized by being a powder fired layer of a material having compatibility
Container for induction cooker. 【請求項３】 少なくとも底部が、磁性材料と高熱伝導
性材料から選ばれる異なる２種の金属材料を積層した複
合金属材料からなる電磁調理器用容器であって、 前記複合金属材料は、前記２種の金属材料間に、一方の
前記金属材料の表面に積層固着され、該金属材料と少な
くとも親和性を有する材料の多孔質プリフォームの接合
層からなる多孔性中間層を有し、他方の前記金属材料の
一部が前記中間層内に含有されていることを特徴とする
電磁調理器用容器。 3. At least the bottom is made of a magnetic material and a high thermal conductivity.
Laminated two different metal materials selected from conductive materials
An electromagnetic cooker container made of a mixed metal material , wherein the composite metal material is provided between the two types of metal materials.
Laminated and fixed on the surface of the metal material,
Joining porous preforms of materials with at least affinity
A porous intermediate layer consisting of a layer of
Characterized in that a part is contained in the intermediate layer
Container for induction cooker. 【請求項４】 少なくとも底部が、磁性材料と高熱伝導
性材料から選ばれる異なる２種の金属材料を積層した複
合金属材料からなる電磁調理器用容器であって、 前記複合金属材料は、前記２種の金属材料間に、一方の
前記金属材料の表面に積層固着され、該金属材料と少な
くとも親和性を有する材料の溶射層からなる多孔性中間
層を有し、他方の前記金属材料の一部が前記中間層内に
含有されていることを特徴とする電磁調理器用容器。 4. At least a bottom portion is made of a magnetic material and has high thermal conductivity.
Laminated two different metal materials selected from conductive materials
An electromagnetic cooker container made of a mixed metal material , wherein the composite metal material is provided between the two types of metal materials.
Laminated and fixed on the surface of the metal material,
Porous intermediate consisting of sprayed layer of at least affinity material
A part of the other metal material in the intermediate layer.
A container for an electromagnetic cooker, characterized by being contained. 【請求項５】 少なくとも底部が、磁性材料と高熱伝導
性材料から選ばれる異なる２種の金属材料を積層した複
合金属材料からなる電磁調理器用容器であって、 前記複合金属材料は、前記２種の金属材料間に、一方の
前記金属材料の表面に積層固着され、該金属材料と少な
くとも親和性を有する材料の電気化学的成膜層からなる
多孔性中間層を有し、他方の前記金属材料の一部が前記
中間層内に含有されていることを特徴とする電磁調理器
用容器。 5. At least a bottom portion is made of a magnetic material and a high thermal conductivity.
Laminated two different metal materials selected from conductive materials
An electromagnetic cooker container made of a mixed metal material , wherein the composite metal material is provided between the two types of metal materials.
Laminated and fixed on the surface of the metal material,
Consists of at least an electrochemically deposited layer of a material with affinity
It has a porous intermediate layer, and a part of the other metal material is
An electromagnetic cooker characterized by being contained in an intermediate layer
Container. 【請求項６】 請求項１、請求項３、請求項４または請
求項５記載の電磁調理器用容器において、 前記多孔性中間層はその体積率が５〜６５％の範囲であ
り、かつ厚さが１〜１０００μｍの範囲であることを特
徴とする電磁調理器用容器。 6. The method of claim 1, claim 3, claim 4, or
6. The electromagnetic cooker container according to claim 5, wherein the volume ratio of the porous intermediate layer is in a range of 5 to 65%.
And the thickness is in the range of 1 to 1000 μm.
A container for an electromagnetic cooker. 【請求項７】 請求項１、請求項３、請求項４または請
求項５記載の電磁調理器用容器において、 前記多孔性中間層はその体積率が傾斜されており、かつ
前記他方の金属材料は前記多孔性中間層の体積傾斜に応
じて含有されていることを特徴とする電磁調理器用容
器。 7. The method of claim 1, claim 3, in the electromagnetic cooker container according to claim 4 or claim 5, wherein said porous intermediate layer are the volume fraction is inclined, and the other metallic materials A volume for an electromagnetic cooker, which is contained according to the volume gradient of the porous intermediate layer.
vessel. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか１項
記載の電磁調理器用容器を具備することを特徴とする電
磁調理器。 8. The method according to claim 1, wherein
An electric cooker comprising the electromagnetic cooker container as described in the above.
Porcelain cooker.