JP6006421B2 - アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 - Google Patents
アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6006421B2 JP6006421B2 JP2015529375A JP2015529375A JP6006421B2 JP 6006421 B2 JP6006421 B2 JP 6006421B2 JP 2015529375 A JP2015529375 A JP 2015529375A JP 2015529375 A JP2015529375 A JP 2015529375A JP 6006421 B2 JP6006421 B2 JP 6006421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- clad
- aluminum alloy
- sacrificial anode
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 403
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 161
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 199
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 193
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 170
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 145
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 56
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 44
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 40
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 33
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 26
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 88
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 88
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 65
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 54
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 48
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 43
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 32
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 27
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 26
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 25
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 8
- 229910018643 Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910018191 Al—Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 229910018580 Al—Zr Inorganic materials 0.000 description 4
- QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N alumanylidynechromium Chemical compound [Al].[Cr] QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 208000014451 palmoplantar keratoderma and congenital alopecia 2 Diseases 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910018084 Al-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018192 Al—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018473 Al—Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018507 Al—Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
- F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
- B23K20/2336—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer both layers being aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
- B23K35/286—Al as the principal constituent
- B23K35/288—Al as the principal constituent with Sn or Zn
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/14—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
- C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
- C23F13/12—Electrodes characterised by the material
- C23F13/14—Material for sacrificial anodes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/089—Coatings, claddings or bonding layers made from metals or metal alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/14—Heat exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
- B23K2101/35—Surface treated articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
- B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F2201/00—Type of materials to be protected by cathodic protection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
本発明は、高耐食性で高成形性のアルミニウム合金クラッド材及びその製造方法に関し、詳細には、ラジエータなどの熱交換器における冷媒や高温圧縮空気の通路構成材として好適に使用される高耐食性で高成形性のアルミニウム合金クラッド材及びその製造方法に関する。更に本発明は、前記高耐食性で高成形性のアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器に関し、特に自動車用熱交換器などの流路形成部品に関する。
アルミニウム合金は軽量かつ高熱伝導性を備えており、適切な処理により高耐食性が実現できるため、自動車用熱交換器、例えば、ラジエータ、コンデンサ、エバポレータ、ヒータ、インタークーラなどに用いられている。自動車用熱交換器のチューブ材としては、3003合金などのAl−Mn系アルミニウム合金を芯材として、一方の片面に、Al−Si系アルミニウム合金のろう材や、Al−Zn系アルミニウム合金の犠牲陽極材をクラッドした2層クラッド材、或いは、これら2層クラッド材において、芯材の他方の片面にAl−Si系アルミニウム合金のろう材を更にクラッドした3層クラッド材が使用されている。熱交換器は通常、このようなクラッド材のチューブ材とコルゲート成形したフィン材とを組み合わせて、600℃程度の高温でろう付することによって作製される。
最近の自動車に使用される新しい熱交換器においては、より一層の高性能化を実現するため、チューブ形状の複雑化が進んでいる。そのため、材料にはより一層の高成形性が要求されるようになってきている。従来においては、冷間圧延の途中で中間焼鈍を行うH14調質にしたり、冷間圧延の後に仕上焼鈍を行うH24調質にしたりして、チューブ材の成形性を調整してきた。しかしながら、このような調質だけでは近年の高成形性に対する要求を満足することは困難となってきている。
また、この熱交換器のチューブ内外の表面に腐食性を有する液体が存在すると、孔食発生によりチューブが貫通したり、均一腐食によってチューブの板厚が減少して耐圧強度が低下し、チューブが破裂する虞がある。その結果、内部を循環している空気や冷却水、冷媒の漏洩が生じる危険性がある。例えばラジエータのチューブ内部には冷却水が流通するため、従来からチューブの内側に犠牲陽極材をクラッドすることで犠牲防食を行ってきた。しかしながら、上述のチューブ形状の複雑化のため、特定部分に腐食性の液体が濃化することがあり、従来のように単に犠牲陽極材をクラッドするだけでは漏洩防止が不十分な場合が生じるようになってきた。
従来、これら成形性及び耐食性を、それぞれ別個に向上させるための技術は提案されている。例えば、クラッド材の成形性又は電縫溶接性を向上させる技術については、特許文献1、2に示されている。しかしながら、これらの特許文献においては、犠牲陽極材の耐食性を向上させる手段については記載されていない。一方、クラッド材の耐食性を向上させる技術については、特許文献3に示されている。しかしながら、この特許文献においては、クラッド材の成形性を向上させる手段については記載されていない。
具体的には、特許文献1に記載されるクラッド材は、心材の長手方向に直角な断面における平均結晶粒径を30μm以下とすることによって、材料の電縫溶接性を向上させている。しかしながら、犠牲陽極材については、粒径0.2μm以上のMg2Siの面積率を0.5%以下にすると規定されているが、これも電縫溶接性を向上させるための手段である。犠牲陽極材の耐食性についてはZnやMgの添加量を規定しているのみであり、従来技術以上に耐食性を向上させる技術については何らの記載も示唆も無い。
また、特許文献2に記載されるクラッド材は、心材を繊維状組織とすることによって、材料の電縫溶接性を向上させている。しかしながら、犠牲陽極材についは、心材と犠牲陽極材の硬度が50Hv以上で、硬度の比(犠牲陽極材/心材)が1.0未満であると規定されているが、これはろう付加熱後の疲労強度を確保するための手段である。犠牲陽極材の耐食性については、ここでもZnやMnの添加量を規定しているのみであり、従来技術以上に耐食性を向上させる技術については何らの記載も示唆も無い。
一方で、特許文献3に記載されるクラッド材では、犠牲陽極材の結晶粒径を100〜700μmとすることによって、アルカリ環境下での耐食性を向上させている。しかしながら、心材については成分が規定されているのみで、その組織や機械的性質などについては記載されておらず、成形性の向上については何らの記載も示唆も無い。
このように、アルミニウム合金クラッド材を例えば熱交換器のチューブ材として用いる際に、優れた成形性を有し、しかもろう付加熱後には犠牲陽極材が優れた耐食性を有するアルミニウム合金クラッド材を提供することは、従来技術では困難であった。
本発明は、上記問題点を解消するべく完成したものであって、アルミニウム合金クラッド材において、優れた成形性とろう付性を有し、ろう付加熱後には犠牲陽極材が優れた耐食性を有する高成形性で高耐食性のアルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、このアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器の提供を目的とする。特に、本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、自動車用熱交換器の流路形成部品として好適に使用できる。
本発明者らは上記課題について鋭意研究を重ねた結果、クラッド材として特定の合金組成と金属組織を有する心材と犠牲陽極材を用いることによって、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の第1の形態は請求項1において、アルミニウム合金の心材と、当該心材の少なくとも一方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材とした。
本発明は請求項2では請求項1において、前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項3では請求項1又は2において、前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明の第2の形態は請求項4において、アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた犠牲陽極材と、当該心材の他方の面にクラッドされたろう材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材とした。
本発明は請求項5では請求項4において、前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項6では請求項4又は5において、前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項7では請求項4〜6のいずれか一項において、前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明の第3の形態の第1態様は請求項8において、アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた中間層材と、当該中間層材の心材側ではない面にクラッドされたろう材と、当該心材の他方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%、Mg:0.05〜0.50mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記中間層材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材とした。
本発明は請求項9では請求項8において、前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項10では請求項8又は9において、前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項11では請求項8〜10のいずれか一項において、前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項12では請求項8〜11のいずれか一項において、前記中間層材が、Zn:0.5〜8.0mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明の第3の形態の第2態様は請求項13において、アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた中間層材と、当該中間層材の心材側ではない面にクラッドされたろう材と、当該心材の他方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記中間層材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Zn:0.50〜8.00%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材とした。
本発明は請求項14では請求項13において、前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項15では請求項13又は14において、前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項16では請求項13〜15のいずれか一項において、前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項17では請求項13〜16のいずれか一項において、前記中間層材が、Mn:0.05〜2.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなるものとした。
本発明は請求項18において、請求項1〜3のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の少なくとも一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法とした。
本発明は請求項19において、請求項4〜7のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用、犠牲陽極材用及びろう材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊及びろう材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドし、他方の面に所定の厚さとしたろう材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法とした。
本発明は請求項20において、請求項8〜17のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用、中間層材用、ろう材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した中間層材鋳塊、ろう材鋳塊及び犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした中間層材をクラッドし、当該中間層材の心材側ではない面に所定の厚さとしたろう材をクラッドし、当該心材鋳塊の他方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法とした。
本発明は請求項21において、請求項1〜17のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器であって、ろう付加熱後における前記犠牲陽極材の結晶粒径が100μm以上であることを特徴とする熱交換器とした。
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、例えば熱交換器のチューブ材として用いる際に、チューブの形状が複雑であっても良好な成形が可能であり、しかもろう付加熱後には犠牲陽極材が優れた耐食性を有する。そして、本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、耐エロージョン性などろう付性にも優れ、更に軽量性や良好な熱伝導性の観点から、自動車用などの熱交換器の流路形成部品として好適に使用できる。
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、このアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器の好適な実施態様について、詳細に説明する。
1.アルミニウム合金クラッド材
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、心材及び犠牲陽極材を必須部材とし、ろう材と中間層材を付加的部材とする。ここで、心材の成分及び金属組織を適切に制御することにより優れた成形性が発揮され、犠牲陽極材の成分及び金属組織を適切に制御することにより優れた耐食性が発揮される。
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、心材及び犠牲陽極材を必須部材とし、ろう材と中間層材を付加的部材とする。ここで、心材の成分及び金属組織を適切に制御することにより優れた成形性が発揮され、犠牲陽極材の成分及び金属組織を適切に制御することにより優れた耐食性が発揮される。
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材の構成上の第1の形態は、心材と、その少なくとも一方の面にクラッドされた犠牲陽極材を備える形態であり、具体的には、心材の両面に犠牲陽極材がクラッドされている場合と、一方の面に犠牲陽極材がクラッドされ、他方の面には何もクラッドされていない場合とを含む。例えば、熱交換器においてろう材を具備するクラッドフィンを用い、チューブの造管には溶接を用いるような場合などにおいては、心材の犠牲陽極材側ではない方の面には、何もクラッドしなくても良い。次に、第2の形態は、心材と、その一方の面にクラッドされた犠牲陽極材と、他方の面にクラッドされたろう材とを備える形態である。この形態は例えば、チューブ造管をろう付によって行ったり、ろう材を具備しないベアフィンを用いたりする場合には、心材の犠牲陽極材側ではない方の面には、ろう材をクラッドするものである。更に第3の形態は、心材と、その一方の面にクラッドされた中間層材と、この中間層材の心材側ではない面にクラッドされたろう材と、心材の他方の面(中間層材側ではない面)にクラッドされた犠牲陽極材とを備える形態である。この第3形態では、心材と中間層材の合金組成の相異により、第1態様と第2態様の二つの態様に分かれる。なお、この第3形態は、心材とろう材との間に中間層材をクラッドして用いることにより、更なる犠牲防食効果やろう付け性低下の緩和を図るものである。
以下において、上記心材、犠牲陽極材、ろう材及び中間層材の成分について説明する。
2.心材
第1形態、第2形態及び第3形態の第2態様における心材には、Si:0.05〜1.50mass%(以下、単に「%」と記す)、Fe:0.05〜2.00%、Mn:0.50〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
第1形態、第2形態及び第3形態の第2態様における心材には、Si:0.05〜1.50mass%(以下、単に「%」と記す)、Fe:0.05〜2.00%、Mn:0.50〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
また、第1形態、第2形態及び第3形態の第2態様における心材には上記必須元素に加えて、Cu:0.05〜1.50%、Mg:0.05〜0.50%、Ti0.05〜0.30%、Zr:0.05〜0.30%、Cr:0.05〜0.30%及びV:0.05〜0.30%から選択される1種又は2種以上を選択的添加元素として更に含有するアルミニウム合金を用いてもよい。
更に、上記必須元素及び選択的添加元素の他に不可避的不純物を、各々0.05%以下、全体で0.15%含有していてもよい。
本発明の心材に用いるアルミニウム合金は、JIS 3000系合金、例えばJIS
3003合金等のAl−Mn系合金が好適に用いられる。以下に、各成分について説明する。
3003合金等のAl−Mn系合金が好適に用いられる。以下に、各成分について説明する。
Si:
Siは、Fe、Mnと共にAl−Fe―Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により心材の強度を向上させる。Si含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると心材の融点が低下し、ろう付け時に心材が溶融する虞が高くなる。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Siは、Fe、Mnと共にAl−Fe―Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により心材の強度を向上させる。Si含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると心材の融点が低下し、ろう付け時に心材が溶融する虞が高くなる。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Fe:
Feは、Si、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させる。Feの含有量は、0.05〜2.00%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Feは、Si、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させる。Feの含有量は、0.05〜2.00%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Mn:
Mnは、Si、Feと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により心材の強度を向上させる。Mn含有量は、0.50〜2.00%である。0.50%未満では上記効果が不十分となり、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Mnの好ましい含有量は、0.80〜1.80%である。
Mnは、Si、Feと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により心材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により心材の強度を向上させる。Mn含有量は、0.50〜2.00%である。0.50%未満では上記効果が不十分となり、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Mnの好ましい含有量は、0.80〜1.80%である。
Cu:
Cuは、固溶強化により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Cuは、固溶強化により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Mg:
Mgは、Mg2Siの析出により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Mg含有量は、0.05〜0.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、0.50%を超えるとフラックスの劣化などによりろう付が困難となる。Mgの好ましい含有量は、0.10〜0.40%である。
Mgは、Mg2Siの析出により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Mg含有量は、0.05〜0.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、0.50%を超えるとフラックスの劣化などによりろう付が困難となる。Mgの好ましい含有量は、0.10〜0.40%である。
Ti:
Tiは、固溶強化により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が不十分となる。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Tiは、固溶強化により心材の強度を向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が不十分となる。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zr:
Zrは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zrは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Cr:
Crは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Crは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
V:
Vは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Vは、固溶強化により心材の強度を向上させると共に、耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
これらCu、Mg、Ti、Zr、Cr及びVは、心材中に必要により少なくとも1種が添加されていればよい。
第3形態の第1態様の心材には、上記第1、2形態及び第3形態の第2態様における含有量を有するSi、Fe及びMnに加えて、これらにおける選択的添加元素であったMg:0.05〜0.50%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。従って、第3形態の第1態様の心材では、Mgは選択的添加元素には含まれない。なお、Mg以外の選択的添加元素は、上記第1、2形態及び第3形態の第2態様と同じ元素であり含有量も同一である。
3.犠牲陽極材
第1、2形態及び第3形態(第1態様及び第2態様)において、犠牲陽極材には、Zn:0.50〜8.00%、Si:0.05〜1.50%、Fe:0.05〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
第1、2形態及び第3形態(第1態様及び第2態様)において、犠牲陽極材には、Zn:0.50〜8.00%、Si:0.05〜1.50%、Fe:0.05〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
また、犠牲陽極材には上記必須元素に加えて、Ni:0.05〜2.00%、Mn:0.05〜2.00%、Mg:0.05〜3.00%、Ti:0.05〜0.30%、Zr:0.05〜0.30%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を選択的添加元素として更に含有するアルミニウム合金を用いてもよい。更に、上記必須元素及び選択的添加元素の他に不可避的不純物を、各々0.05%以下、全体で0.15%含有していてもよい。以下に、各成分について説明する。
Zn:
Znは孔食電位を卑にすることができ、心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができる。Znの含有量は0.50〜8.00%である。0.50%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Znは孔食電位を卑にすることができ、心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができる。Znの含有量は0.50〜8.00%である。0.50%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Si:
Siは、Feと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはFe、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により犠牲陽極材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させる。Siは一方で、犠牲陽極材の電位を貴にするため、犠牲防食効果を阻害して耐食性を低下させる。Siの含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると犠牲陽極材の孔食電位が貴になって犠牲防食効果を失わせ、耐食性が低下する。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Siは、Feと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはFe、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により犠牲陽極材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させる。Siは一方で、犠牲陽極材の電位を貴にするため、犠牲防食効果を阻害して耐食性を低下させる。Siの含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると犠牲陽極材の孔食電位が貴になって犠牲防食効果を失わせ、耐食性が低下する。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Fe:
Feは、Siと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはSi、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により犠牲陽極材の強度を向上させる。Feの添加量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Feは、Siと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはSi、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により犠牲陽極材の強度を向上させる。Feの添加量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Ni:
Niは、Al−Ni系、又はFeと共にAl−Fe−Ni系の金属間化合物を形成する。これらの金属間化合物はアルミニウムのマトリックスより腐食電位が大きく貴であるため、腐食のカソードサイトとして作用する。そのため、これらの金属間化合物が犠牲陽極材に分散していると、腐食の起点が分散することとなり、深さ方向への腐食が進行し難くなり耐食性が向上するので含有させてもよい。Niの含有量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では上記効果が十分に得られない。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Niの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Niは、Al−Ni系、又はFeと共にAl−Fe−Ni系の金属間化合物を形成する。これらの金属間化合物はアルミニウムのマトリックスより腐食電位が大きく貴であるため、腐食のカソードサイトとして作用する。そのため、これらの金属間化合物が犠牲陽極材に分散していると、腐食の起点が分散することとなり、深さ方向への腐食が進行し難くなり耐食性が向上するので含有させてもよい。Niの含有量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では上記効果が十分に得られない。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Niの好ましい含有量は、0.10〜1.50%である。
Mn:
Mnは、犠牲陽極材の強度と耐食性を向上させるので含有させてもよい。Mnの含有量は、0.05〜2.00%である。2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。一方、0.05%未満では、上記効果が十分得られない。Mnの好ましい含有量は、0.05〜1.80%である。
Mnは、犠牲陽極材の強度と耐食性を向上させるので含有させてもよい。Mnの含有量は、0.05〜2.00%である。2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。一方、0.05%未満では、上記効果が十分得られない。Mnの好ましい含有量は、0.05〜1.80%である。
Mg:
Mgは、Mg2Siの析出により犠牲陽極材の強度を向上させるので、含有させてもよい。また、犠牲陽極材自身の強度を向上させるだけでなく、ろう付することにより犠牲陽極材から心材にMgが拡散して心材の強度も向上させる。これらの理由から、Mgを含有させても良い。Mgの含有量は、0.05〜3.00%である。0.05%未満では上記効果が十分得られない。一方、3.00%を超えると熱間クラッド圧延工程において犠牲陽極材と心材との圧着が困難となる。Mgの好ましい含有量は、0.10〜2.00%である。なお、Mgはノコロックろう付におけるフラックスを劣化させてろう付性を阻害するため、犠牲陽極材が0.5%以上のMgを含有する場合はチューブ材同士の接合にはノコロックろう付を採用できない。この場合には、例えばチューブ材同士の接合には溶接などの手段を用いる必要がある。
Mgは、Mg2Siの析出により犠牲陽極材の強度を向上させるので、含有させてもよい。また、犠牲陽極材自身の強度を向上させるだけでなく、ろう付することにより犠牲陽極材から心材にMgが拡散して心材の強度も向上させる。これらの理由から、Mgを含有させても良い。Mgの含有量は、0.05〜3.00%である。0.05%未満では上記効果が十分得られない。一方、3.00%を超えると熱間クラッド圧延工程において犠牲陽極材と心材との圧着が困難となる。Mgの好ましい含有量は、0.10〜2.00%である。なお、Mgはノコロックろう付におけるフラックスを劣化させてろう付性を阻害するため、犠牲陽極材が0.5%以上のMgを含有する場合はチューブ材同士の接合にはノコロックろう付を採用できない。この場合には、例えばチューブ材同士の接合には溶接などの手段を用いる必要がある。
Ti
Tiは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
Tiは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
Zr
Zrは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zrは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。一方、0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Cr:
Crは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Crは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
V:
Vは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
Vは、固溶強化により犠牲陽極材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
これらNi、Mn、Mg、Ti、Zr、Cr及びVは、犠牲陽極材中に必要により少なくとも1種が添加されていればよい。
4.ろう材
第2形態及び第3の形態(第1態様及び第2態様)において、ろう材には、Si:2.50〜13.00%、Fe:0.05〜1.20%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
第2形態及び第3の形態(第1態様及び第2態様)において、ろう材には、Si:2.50〜13.00%、Fe:0.05〜1.20%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
また、ろう材には上記必須元素に加えて、Zn:0.50〜8.00%、Cu:0.05〜1.50%、Mn:0.05〜2.00%、Ti:0.05〜0.30%、Zr:0.05〜0.30%、Cr:0.05〜0.30%、V:0.05〜0.30%、Na:0.001〜0.050%及びSr:0.001〜0.050%から選択される1種又は2種以上を選択的添加元素として更に含有するアルミニウム合金を用いてもよい。更に、上記必須元素及び選択的添加元素の他に不可避的不純物を、各々0.05%以下、全体で0.15%含有していてもよい。以下に、各成分について説明する。
Si:
Siを添加することによりろう材の融点が低下して液相を生じさせ、これによってろう付を可能にする。Si含有量は2.50〜13.00%である。2.50%未満では、生じる液相が僅かとなりろう付けが機能し難くなる。一方、13.00%を超えると、例えばこのろう材をチューブ材に用いた場合に、フィンなどの相手材へ拡散するSi量が過剰となり、相手材の溶融が発生してしまう。Siの好ましい含有量は、3.50〜12.00%である。
Siを添加することによりろう材の融点が低下して液相を生じさせ、これによってろう付を可能にする。Si含有量は2.50〜13.00%である。2.50%未満では、生じる液相が僅かとなりろう付けが機能し難くなる。一方、13.00%を超えると、例えばこのろう材をチューブ材に用いた場合に、フィンなどの相手材へ拡散するSi量が過剰となり、相手材の溶融が発生してしまう。Siの好ましい含有量は、3.50〜12.00%である。
Fe:
Feは、Al−Fe系やAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し易いために、ろう付に有効となるSi量を低下させてろう付性の低下を招く。Fe含有量は、0.05〜1.20%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高を招く。一方、1.20%を超えると、ろう付に有効となるSi量を低下させてろう付が不十分となる。Feの好ましい含有量は、0.10〜0.50%である。
Feは、Al−Fe系やAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し易いために、ろう付に有効となるSi量を低下させてろう付性の低下を招く。Fe含有量は、0.05〜1.20%である。0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高を招く。一方、1.20%を超えると、ろう付に有効となるSi量を低下させてろう付が不十分となる。Feの好ましい含有量は、0.10〜0.50%である。
Zn:
Znは孔食電位を卑にすることができ、心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができるので含有させてもよい。Znの含有量は、0.50〜8.00%である。0.5%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Znは孔食電位を卑にすることができ、心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができるので含有させてもよい。Znの含有量は、0.50〜8.00%である。0.5%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Cu:
Cuは、固溶強化によりろう材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Cuは、固溶強化によりろう材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Mn:
Mnは、ろう材の強度と耐食性を向上させるので含有させてもよい。Mnの含有量は、0.05〜2.00%である。2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。一方、0.05%未満では、上記効果が十分得られない。Mnの好ましい含有量は、0.05〜1.80%である。
Mnは、ろう材の強度と耐食性を向上させるので含有させてもよい。Mnの含有量は、0.05〜2.00%である。2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。一方、0.05%未満では、上記効果が十分得られない。Mnの好ましい含有量は、0.05〜1.80%である。
Ti:
Tiは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Tiは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zr:
Zrは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zrは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Cr:
Crは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Crは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
V:
Vは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Vは、固溶強化によりろう材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Na、Sr:
Na、Srは、ろう材中のSi粒子を微細化する効果を発揮する。Na、Srの含有量はそれぞれ、0.001〜0.050%である。それぞれの含有量が0.001%未満では、上記効果が十分に得られない。一方、それぞれの含有量が0.050%を超える場合は、酸化被膜が厚くなり、ろう付性を低下させる。それぞれの好ましい含有量は、いずれも0.003〜0.020%である。
Na、Srは、ろう材中のSi粒子を微細化する効果を発揮する。Na、Srの含有量はそれぞれ、0.001〜0.050%である。それぞれの含有量が0.001%未満では、上記効果が十分に得られない。一方、それぞれの含有量が0.050%を超える場合は、酸化被膜が厚くなり、ろう付性を低下させる。それぞれの好ましい含有量は、いずれも0.003〜0.020%である。
これらZn、Cu、Mn、Ti、Zr、Cr、V、Na及びSrは、ろう材中に必要により少なくとも1種が添加されていればよい。
5.中間層材
第3形態の第1態様における中間層材には、Si:0.05〜1.50%、Fe:0.05〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
第3形態の第1態様における中間層材には、Si:0.05〜1.50%、Fe:0.05〜2.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。
また、第3形態の第1の態様の中間層材には、Zn:0.50〜8.00%、Mn:0.05〜2.00%、Cu:0.05〜1.50%、Ti:0.05〜0.30%、Zr:0.05〜0.30%、Cr:0.05〜0.30%及びV:0.05〜0.30%から選択される1種又は2種以上を選択的添加元素として更に含有するアルミニウム合金を用いてもよい。更に、上記必須元素及び選択的添加元素の他に不可避的不純物を、各々0.05%以下、全体で0.15%含有していてもよい。以下に、各成分について説明する。
Si:
Siは、Feと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはFe、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により中間層材の強度を向上させる。Siの含有量は、0.05〜1.50%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると中間層材の融点が低下してろう付時に溶融が生じる虞が高くなる。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Siは、Feと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはFe、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により中間層材の強度を向上させる。Siの含有量は、0.05〜1.50%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、1.50%を超えると中間層材の融点が低下してろう付時に溶融が生じる虞が高くなる。Siの好ましい含有量は、0.10〜1.20%である。
Fe:
Feは、Siと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはSi、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させる。Feの添加量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%以下である。
Feは、Siと共にAl−Fe−Si系の金属間化合物を形成し、またMnを同時に含有している場合にはSi、Mnと共にAl−Fe−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させる。Feの添加量は、0.05〜2.00%である。含有量が0.05%未満では、高純度アルミニウム地金を使用しなければならずコスト高となる。一方、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Feの好ましい含有量は、0.10〜1.50%以下である。
Zn:
Znは、ろう付加熱時にろう材表面へ拡散し、ろう付加熱後のろう材表面の孔食電位を卑にすることができ、ろう材表面と心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができるので含有させてもよい。Znの含有量は、0.50〜8.00%である。0.50%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Znは、ろう付加熱時にろう材表面へ拡散し、ろう付加熱後のろう材表面の孔食電位を卑にすることができ、ろう材表面と心材との電位差を形成することで犠牲防食効果により耐食性を向上することができるので含有させてもよい。Znの含有量は、0.50〜8.00%である。0.50%未満では、犠牲防食効果による耐食性向上の効果が十分に得られない。一方、8.00%を超えると、腐食速度が速くなり早期に犠牲陽極材が消失して耐食性が低下する。Znの好ましい含有量は、1.00〜6.00%である。
Mn:
Mnは、Siと共にAl−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により中間層材の強度を向上させるので含有させてもよい。Mn含有量は、0.05〜2.00%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Mnの好ましい含有量は、0.10〜1.80%である。
Mnは、Siと共にAl−Mn−Si系の金属間化合物を形成し、分散強化により中間層材の強度を向上させ、或いは、アルミニウム母相中に固溶して固溶強化により中間層材の強度を向上させるので含有させてもよい。Mn含有量は、0.05〜2.00%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、2.00%を超えると鋳造時に巨大金属間化合物が形成され易くなり、塑性加工性を低下させる。Mnの好ましい含有量は、0.10〜1.80%である。
Cu:
Cuは、固溶強化により中間層材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Cuは、固溶強化により中間層材の強度を向上させるので含有させてもよい。Cu含有量は、0.05〜1.50%である。0.05%未満では上記効果が不十分となり、1.50%を超えると鋳造時におけるアルミニウム合金の割れ発生の虞が高くなる。Cuの好ましい含有量は、0.30〜1.00%である。
Ti:
Tiは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
Tiは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。Ti含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では、上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Tiの好ましい含有量は、0.05〜0.20%である。
Zr:
Zrは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Zrは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に、Al−Zr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Zr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Zrの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Cr
Crは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
Crは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に、Al−Cr系の金属間化合物を析出させてろう付加熱後の結晶粒を粗大化する作用を有するので含有させてもよい。Cr含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Crの好ましい含有量は、0.10〜0.20%である。
V:
Vは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.05〜0.2%である。
Vは、固溶強化により中間層材の強度を向上させると共に耐食性も向上させるので含有させてもよい。V含有量は、0.05〜0.30%である。0.05%未満では上記効果が得られない。0.30%を超えると巨大金属間化合物を形成し易くなり、塑性加工性を低下させる。Vの好ましい含有量は、0.05〜0.2%である。
これらZn、Mn、Cu、Ti、Zr、Cr及びVは、中間層材中に必要により少なくとも1種が添加されていればよい。
第3形態の第2態様の中間層材には、上記第1態様における含有量を有するSi及びFeに加えて、第1態様の選択的添加元素であったZn:0.50〜8.00%を必須元素として含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が用いられる。従って、第2態様の中間層材では、Znは選択的添加元素には含まれない。なお、Zn以外の選択的添加元素は、第1態様と同じ元素であり含有量も同一である。
6.中間層材の作用
第3形態の第2態様において、中間層材が必須元素としてZnを含有する。この場合には、ろう付時にろう材表面に拡散したZnや中間層材自身のZnによって、ろう材側の表面に犠牲防食効果を付与することができる。一方、第3形態の第1態様においては、心材が必須元素としてMgを含有する。この場合には、このMg成分がろう付性を阻害するが、中間層材をクラッドすることによって、ろう付中において心材中のMgのろう材表面への拡散が妨げられ、これによりろう付性の低下を緩和することができる。
第3形態の第2態様において、中間層材が必須元素としてZnを含有する。この場合には、ろう付時にろう材表面に拡散したZnや中間層材自身のZnによって、ろう材側の表面に犠牲防食効果を付与することができる。一方、第3形態の第1態様においては、心材が必須元素としてMgを含有する。この場合には、このMg成分がろう付性を阻害するが、中間層材をクラッドすることによって、ろう付中において心材中のMgのろう材表面への拡散が妨げられ、これによりろう付性の低下を緩和することができる。
7.犠牲陽極材の結晶粒径
本発明のアルミニウム合金クラッド材では、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径を60μm以上と規定する。これは、ろう付加熱後における犠牲陽極材の耐食性の向上を図るためである。図1に示すように、ここでの結晶粒径とは、犠牲陽極材の圧延面を観察した際において、粒界で囲まれた領域を結晶粒としてその円相当直径をいうものとする。また粒界とは、隣接する結晶方位差が20度以上である境界を指すものとする。結晶粒径の測定方法は特に限定されるものではないが、電子線後方散乱回折法(EBSD)によるのが一般的である。以下にこの限定理由を説明する。
本発明のアルミニウム合金クラッド材では、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径を60μm以上と規定する。これは、ろう付加熱後における犠牲陽極材の耐食性の向上を図るためである。図1に示すように、ここでの結晶粒径とは、犠牲陽極材の圧延面を観察した際において、粒界で囲まれた領域を結晶粒としてその円相当直径をいうものとする。また粒界とは、隣接する結晶方位差が20度以上である境界を指すものとする。結晶粒径の測定方法は特に限定されるものではないが、電子線後方散乱回折法(EBSD)によるのが一般的である。以下にこの限定理由を説明する。
犠牲陽極材は、犠牲防食の目的でクラッド材中にクラッドされる。犠牲陽極材を優先的に腐食させることにより、クラッド材の腐食を犠牲陽極材の面状に進行させるものである。これにより、例えばクラッド材からなるチューブの穴空き腐食が防止される。しかしながら、犠牲陽極材の腐食速度が速ければ、犠牲陽極材が早期に消失して犠牲防食効果が失われ、上記のチューブでは穴空き腐食が発生する。
発明者らは鋭意研究の結果、犠牲陽極材における結晶粒界の腐食速度は結晶粒内よりも速く、結晶粒界の面積を減少させることにより腐食速度を抑制できることを見出した。この結晶粒界の面積を減少させることは、結晶粒径を大きくすることと同義である。更に詳細な検討により、ろう付加熱後において、犠牲陽極材の結晶粒径が100μm以上であれば、犠牲陽極材の腐食速度が抑制され、アルミニウム合金クラッド材は優れた耐食性を有することが判明した。ろう付加熱後において、犠牲陽極材の結晶粒径が100μm未満の場合は、犠牲陽極材の腐食速度が速く犠牲防食効果を早期に失ってしまうため、有効な耐食性を得ることができない。なお、ろう付加熱後における犠牲陽極材の結晶粒径は、好ましくは120μm以上である。また、ろう付加熱後における犠牲陽極材の結晶粒径の上限値は特に限定するものではないが、1000μm以上とすることは困難である。
発明者らは更なる検討を行ったところ、ろう付加熱前の犠牲陽極材の結晶粒径と、ろう付加熱後の犠牲陽極材の結晶粒径とに、正の相関関係があることを見出した。すなわち、ろう付加熱後における犠牲陽極材の大きな結晶粒径を得るためには、ろう付加熱前の犠牲陽極材の結晶粒径が大きくなっている必要がある。この点につき詳細に検討した結果、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上である場合に、ろう付加熱後における犠牲陽極材の結晶粒径が100μm以上となることが判明した。ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径が60μm未満である場合、ろう付加熱後の犠牲陽極材の結晶粒径は100μm未満となってしまう。なお、ろう付加熱前の結晶粒径は、好ましくは80μm以上である。また、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径の上限値は特に限定するものではないが、1000μm以上とすることは困難である。
8.心材の結晶粒径
本発明のアルミニウム合金クラッド材は、ろう付加熱前における心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2を0.30以下に規定する。これは、ろう付加熱前における、クラッド材の成形性向上を図るための指標である。図2に示すように、ここでの結晶粒径R1及びR2(μm)とは、クラッド材の圧延方向に沿った断面を観察して粒界で囲まれた領域を結晶粒として、各結晶粒の板厚方向の最大径をR1とし圧延方向の最大径をR2として定義した。また、粒界とは、隣接する結晶方位差が20度以上である境界を指すものとする。結晶粒径の測定方法には特に限定されるものではないが、電子線後方散乱回折法(EBSD)によるのが一般的である。なお、心材の加工度が非常に大きい場合、鏡面研磨後に陽極酸化を行って陽極酸化面を偏光顕微鏡で観察すると、図3に示すような繊維状組織が観察される。このような場合は、板厚方向の結晶粒径が完全につぶされており、R1=0であると定義する。
本発明のアルミニウム合金クラッド材は、ろう付加熱前における心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2を0.30以下に規定する。これは、ろう付加熱前における、クラッド材の成形性向上を図るための指標である。図2に示すように、ここでの結晶粒径R1及びR2(μm)とは、クラッド材の圧延方向に沿った断面を観察して粒界で囲まれた領域を結晶粒として、各結晶粒の板厚方向の最大径をR1とし圧延方向の最大径をR2として定義した。また、粒界とは、隣接する結晶方位差が20度以上である境界を指すものとする。結晶粒径の測定方法には特に限定されるものではないが、電子線後方散乱回折法(EBSD)によるのが一般的である。なお、心材の加工度が非常に大きい場合、鏡面研磨後に陽極酸化を行って陽極酸化面を偏光顕微鏡で観察すると、図3に示すような繊維状組織が観察される。このような場合は、板厚方向の結晶粒径が完全につぶされており、R1=0であると定義する。
既に述べたように、アルミニウム合金の成形性は、中間焼鈍の条件やその後の圧延率で決定される調質によって機械的性質を調整することにより向上させていた。しかしながら、厳しい条件の曲げ加工などの工程が実施される場合には、材料が割れを生じてしまう。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ろう付加熱前における心材の結晶粒が、圧延方向に沿った断面において圧延方向に扁平である程、優れた成形性が得られることを見出した。そして、本発明では、上記R1/R2によって結晶粒の扁平度を示す指標とした。本発明者らの詳細な検討により、R1/R2が0.30以下であるとき、心材の結晶粒は十分に扁平となり優れた成形性を有することが判明した。R1/R2が0.30を超えると、心材の結晶粒の扁平度が不十分であり、優れた加工性を有することができない。R1/R2は、好ましくは0.20以下である。ここで、R1/R2が小さいほど扁平度が大きくなり、加工性がより良好となって好ましい。なお、上述のように、R1=0で、R1/R2が0でも良い。
9.アルミニウム合金クラッド材の製造方法
9−1.製造方法の形態
本発明に係る上記第1形態のアルミニウム合金クラッド材の製造方法は、心材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の少なくとも一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含む。
9−1.製造方法の形態
本発明に係る上記第1形態のアルミニウム合金クラッド材の製造方法は、心材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の少なくとも一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含む。
本発明に係る上記第2形態のアルミニウム合金クラッド材の製造方法は、心材用、犠牲陽極材用及びろう材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊及びろう材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドし、他方の面に所定の厚さとしたろう材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含む。
本発明に係る上記第3形態のアルミニウム合金クラッド材の製造方法は、心材用、中間層材用、犠牲陽極材用及びろう材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した中間層材鋳塊、ろう材鋳塊及び犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした中間層材をクラッドし、当該中間層材の心材側ではない面に所定の厚さとしたろう材をクラッドし、当該心材鋳塊の他方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含む。
9−2.鋳造工程と熱間圧延工程
心材、犠牲陽極材、ろう材及び中間層材の鋳造工程における条件に特に制限は無いが、通常は水冷式の半連続鋳造によって行われる。また、犠牲陽極材、ろう材、中間層材をそれぞれ所定の厚さまで熱間圧延する工程において、その加熱条件は、400〜560℃の温度で、1〜10時間行うのが好ましい。400℃未満では塑性加工性が乏しいため圧延時にコバ割れなどを生じる場合がある。560℃を超える高温の場合には、加熱中に鋳塊が溶融してしまう虞がある。加熱時間が1時間未満では鋳塊の温度が不均一となって塑性加工性が乏しく、圧延時にコバ割れなどを生じる場合があり、10時間を超える場合は生産性を著しく損なってしまう。
心材、犠牲陽極材、ろう材及び中間層材の鋳造工程における条件に特に制限は無いが、通常は水冷式の半連続鋳造によって行われる。また、犠牲陽極材、ろう材、中間層材をそれぞれ所定の厚さまで熱間圧延する工程において、その加熱条件は、400〜560℃の温度で、1〜10時間行うのが好ましい。400℃未満では塑性加工性が乏しいため圧延時にコバ割れなどを生じる場合がある。560℃を超える高温の場合には、加熱中に鋳塊が溶融してしまう虞がある。加熱時間が1時間未満では鋳塊の温度が不均一となって塑性加工性が乏しく、圧延時にコバ割れなどを生じる場合があり、10時間を超える場合は生産性を著しく損なってしまう。
9−3.熱間クラッド圧延工程
上記第1〜3の形態のアルミニウム合金クラッド材の各製造方法では、熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限する。なお、熱間クラッド圧延工程は、粗圧延工程と仕上圧延工程に分けてもよい。仕上圧延工程では、リバース式又はタンデム式の圧延機が用いられる。リバース式圧延機では、片道1回の圧延を1パスと定義し、タンデム式圧延機では、圧延ロール1組による圧延を1パスと定義する。
上記第1〜3の形態のアルミニウム合金クラッド材の各製造方法では、熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限する。なお、熱間クラッド圧延工程は、粗圧延工程と仕上圧延工程に分けてもよい。仕上圧延工程では、リバース式又はタンデム式の圧延機が用いられる。リバース式圧延機では、片道1回の圧延を1パスと定義し、タンデム式圧延機では、圧延ロール1組による圧延を1パスと定義する。
まず、圧延パスについて説明する。既に述べたように、本発明のアルミニウム合金クラッド材は、ろう付加熱前の状態において、犠牲陽極材の結晶粒径を大きくする必要がある。犠牲陽極材の結晶粒は製造中の焼鈍工程において形成されるものであり、焼鈍前に犠牲陽極材へ蓄積しているひずみが大きい程、焼鈍時に生じる粒成長の駆動力が大きくなり、大きな結晶粒を得ることができる。一方、本発明のアルミニウム合金クラッド材は、ろう付加熱前の状態において、心材の結晶粒を扁平な状態にする必要がある。心材の結晶粒は、同じく製造中の焼鈍工程において形成されるものであり、焼鈍前に心材に蓄積しているひずみが小さいほど、焼鈍時に生じる板厚方向への粒成長の駆動力が小さくなり、その結果、扁平な結晶粒を得ることができる。
すなわち、犠牲陽極材の結晶粒を大きくすることと、心材の結晶粒を扁平にすることとは背反の関係にある。そのため、これらを両立することは従来技術では困難であった。しかし、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、熱間クラッド圧延工程の制御によって両立が可能であることを見出した。
熱間クラッド圧延時の温度が比較的低温のときに、圧下率の大きな圧延パスを行うと、より大きなせん断ひずみが材料の中央部まで入り易い。詳細には、熱間クラッド圧延工程においてクラッド材の温度が200〜400℃の間に圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限する場合に、心材に入るせん断ひずみが少なく、ろう付加熱前の状態において、心材の結晶粒を扁平にすることができる。熱間クラッド圧延工程においてクラッド材の温度が400℃を超えている間は、熱間クラッド圧延中に動的回復が生じるため、圧下率が30%以上となる圧延パスを施しても、心材に入るせん断ひずみが大きくならないので心材結晶粒の扁平度に影響はない。一方、熱間クラッド圧延工程におけるクラッド材の温度が200℃未満では、熱間圧延中に割れが生じてクラッド材を製造することができない。また、1パスでの圧下率が30%未満の場合は、心材に入るせん断ひずみが大きくならないので心材結晶粒の扁平度に影響はない。クラッド材の温度が200〜400℃の間に圧下率が30%以上となる圧延パスは、好ましくは4パス以下である。なお、上記圧下率は、好ましくは35%以上である。また、50%を超える圧延パスをかけると、材料に割れなどが生じるおそれがある。
一方で、熱間クラッド圧延工程においてクラッド材の温度が200〜400℃の間に圧下率が30%以上となる圧延パスが5回以下に制限しても、クラッド材の表層付近である犠牲陽極材には大きなせん断ひずみが入る。そのため、犠牲陽極材には中間焼鈍において十分な粒成長が生じ、犠牲陽極材において大きな結晶粒を得ることができる。すなわち、熱間クラッド圧延における上記制御により、犠牲陽極材の結晶粒径を粗大にし、かつ、心材の結晶粒を扁平にすることが可能となるのである。
次に、圧延開始温度について説明する。ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径は、熱間クラッド圧延工程における圧延開始温度を調整することにより制御される。熱間クラッド圧延の開始温度が520℃以下であれば、熱間クラッド圧延時に犠牲陽極材に大きなせん断ひずみが入り、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径を大きくすることができる。熱間クラッド圧延の開始温度が520℃を超える場合は、熱間クラッド圧延時に犠牲陽極材において動的回復が生じてせん断ひずみが減少し、ろう付加熱前における犠牲陽極材の結晶粒径を大きくすることができない。一方、熱間クラッド圧延開始時の材料温度が400℃未満では、圧延中に材料割れを生じる。従って、熱間クラッド圧延の開始温度は、400〜520℃とする。なお、熱間クラッド圧延の開始温度は、好ましくは420〜500℃以下である。
なお、熱間クラッド圧延工程においてクラッド材の温度が200〜400℃である間における圧下率30%以上のパス数に下限は特に設けない。しかしながら、圧下率30%以上のパスを1パスも含まない場合には、所望の効果を得るには圧下率30%未満のパスを多く必要とするので生産性が損なわれる。従って、圧下率30%以上のパスを1パス以上含むことが好ましい。また、熱間クラッド圧延前に、クラッド材を400〜560℃で1〜10時間加熱するのが好ましい。加熱温度が400℃未満では、圧延時の材料温度が低過ぎるために圧延中に材料割れを生じる虞がある。一方、加熱温度が560℃を超えると、ろう材が溶融する虞がある。また、加熱時間が1時間未満では材料温度が均一になり難い。一方、加熱時間が10時間を超えると、生産性を著しく損なう場合がある。なお、熱間クラッド圧延後の板厚に特に制限は無いが、通常、2.0〜5.0mm程度とするのが好ましい。
9−4.焼鈍工程
上記第1〜3の形態のアルミニウム合金クラッド材の各製造方法では、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程が設けられる。具体的には、(1)冷間圧延工程の途中に1回以上の中間焼鈍工程が実施され、(2)冷間圧延工程の後に最終焼鈍工程が1回実施され、或いは、(3)(1)及び(2)が実施されるものである。この焼鈍工程では、クラッド材を200〜560℃で1〜10時間保持する。
上記第1〜3の形態のアルミニウム合金クラッド材の各製造方法では、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程が設けられる。具体的には、(1)冷間圧延工程の途中に1回以上の中間焼鈍工程が実施され、(2)冷間圧延工程の後に最終焼鈍工程が1回実施され、或いは、(3)(1)及び(2)が実施されるものである。この焼鈍工程では、クラッド材を200〜560℃で1〜10時間保持する。
焼鈍工程は材料中のひずみを調整する目的で行われるが、この工程によって犠牲陽極材を再結晶化させ、上述のような大きな結晶粒を得ることができる。焼鈍工程におけるクラッド材温度が200℃未満の場合や、保持時間が1時間未満の場合には、犠牲陽極材の再結晶化が完了しない。焼鈍温度が560℃を超える場合には、ろう材に溶融が生じる虞がある。また、保持時間が10時間を超えても、クラッド材の性能には問題ないが生産性を著しく損なう。
なお、焼鈍工程の回数の上限は特に限定されるものではないが、工程数の増加によるコスト増加を回避するために、3回以下とするのが好ましい。
9−5.均質化処理工程
アルミニウム合金心材を鋳造して得られる鋳塊を、クラッド工程の前に均質化処理工程に供しても良い。均質化処理工程は、通常、450〜620℃で1〜20時間鋳塊を保持するのが好ましい。温度が450℃未満の場合や保持時間が1時間未満では均質化効果が十分でない場合があり、620℃を超えると心材鋳塊の溶融を生じてしまう虞がある。また、保持時間が20時間を超えても、均質化効果が飽和し経済性に欠ける。
アルミニウム合金心材を鋳造して得られる鋳塊を、クラッド工程の前に均質化処理工程に供しても良い。均質化処理工程は、通常、450〜620℃で1〜20時間鋳塊を保持するのが好ましい。温度が450℃未満の場合や保持時間が1時間未満では均質化効果が十分でない場合があり、620℃を超えると心材鋳塊の溶融を生じてしまう虞がある。また、保持時間が20時間を超えても、均質化効果が飽和し経済性に欠ける。
9−6.クラッド率
本発明のアルミニウム合金クラッド材では、犠牲陽極材のクラッド率(片面)を3〜25%とするのが好ましい。上述のように、製造工程中の熱間クラッド圧延工程において、犠牲陽極材にのみ大きなせん断ひずみが加えられる必要がある。しかしながら、犠牲陽極材のクラッド率が25%を超えると、犠牲陽極材全体に十分なせん断ひずみが加わらず、犠牲陽極材全体を再結晶組織とすることができない場合がある。一方、犠牲陽極材のクラッド率が3%未満では、犠牲陽極材が薄過ぎるため、熱間クラッド圧延中において心材全体にわたって犠牲陽極材を被覆することができない場合がある。犠牲陽極材のクラッド率は、より好ましくは5〜20%である。
なお、ろう材及び中間層材のクラッド率に特に制限は無いが、通常はいずれも3〜30%程度でクラッドされる。
本発明のアルミニウム合金クラッド材では、犠牲陽極材のクラッド率(片面)を3〜25%とするのが好ましい。上述のように、製造工程中の熱間クラッド圧延工程において、犠牲陽極材にのみ大きなせん断ひずみが加えられる必要がある。しかしながら、犠牲陽極材のクラッド率が25%を超えると、犠牲陽極材全体に十分なせん断ひずみが加わらず、犠牲陽極材全体を再結晶組織とすることができない場合がある。一方、犠牲陽極材のクラッド率が3%未満では、犠牲陽極材が薄過ぎるため、熱間クラッド圧延中において心材全体にわたって犠牲陽極材を被覆することができない場合がある。犠牲陽極材のクラッド率は、より好ましくは5〜20%である。
なお、ろう材及び中間層材のクラッド率に特に制限は無いが、通常はいずれも3〜30%程度でクラッドされる。
10.熱交換器
上記アルミニウム合金クラッド材は、チューブ材、ヘッダープレートなどの熱交換器用部材として、特にチューブ材として好適に用いられる。例えば、上記アルミニウム合金クラッド材に曲げ成形を施し、その両端部の重ね合せ部分をろう付け接合して、冷却水などの媒体を流すためのチューブ材が作製される。また、上記アルミニウム合金クラッド材を加工して、チューブ材の両端部と接合される孔を備えたヘッダープレートが作製される。本発明に係る熱交換器は、例えば、上記のチューブ材、フィン材及びヘッダープレートを組み合わせ、これらを一度にろう付加工した構造を有する。
上記アルミニウム合金クラッド材は、チューブ材、ヘッダープレートなどの熱交換器用部材として、特にチューブ材として好適に用いられる。例えば、上記アルミニウム合金クラッド材に曲げ成形を施し、その両端部の重ね合せ部分をろう付け接合して、冷却水などの媒体を流すためのチューブ材が作製される。また、上記アルミニウム合金クラッド材を加工して、チューブ材の両端部と接合される孔を備えたヘッダープレートが作製される。本発明に係る熱交換器は、例えば、上記のチューブ材、フィン材及びヘッダープレートを組み合わせ、これらを一度にろう付加工した構造を有する。
このような本発明の材料を用いて通常条件のろう付接合を行った熱交換器では、上述のように、ろう付加熱後におけるアルミニウム合金クラッド材の犠牲陽極材の結晶粒径が100μm以上であることを特徴とする。この特徴により、上述のように、ろう付加熱後における犠牲陽極材の耐食性の向上を図ることができる。
上記熱交換器は、両端部分をヘッダープレートに取り付けたチューブ材の外面にフィン材を配置して組立てる。次いで、チューブ材の両端重ね合せ部分、フィン材とチューブ材外面、チューブ材の両端とヘッダープレートを1回のろう付け加熱によって同時に接合する。ろう付け方法としては、ノコロックろう付法、真空ろう付法、フラックスレスろう付法が用いられる。ろう付けは、通常590〜610℃の温度で2〜10分間、好ましくは590〜610℃の温度で2〜6分間の加熱によって行なわれる。ろう付されたものは、通常、20〜500℃/分の冷却速度で冷却される。
次に、本発明例と比較例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
表1に示す合金組成を有する心材合金、表2に示す合金組成を有する犠牲陽極材合金、表3に示す合金組成を有するろう材合金、表4に示す合金組成を有する中間層材合金をそれぞれDC鋳造により鋳造し、各々両面を面削して仕上げた。面削後の鋳塊厚さは、いずれも400mmとした。ろう材、中間層材及び犠牲陽極材については、最終板厚で狙いの厚さとなるクラッド率を計算し、それに必要な合わせ時の厚さとなるよう、520℃で3時間の加熱工程に供した後、所定の厚さまで熱間圧延した。また、一部の心材鋳塊については、均質化処理を施した(後述の表5)。
これらの合金を用い、心材合金の一方の面に表2の犠牲陽極材を組み合わせた。一部のものには心材の犠牲陽極材では無い方の面に表3のろう材を組み合わせた。更に、一部のものにおいては心材の犠牲陽極材では無い方の面に表4の中間層材を組み合わせ、この中間層材の心材では無い方の面に表3のろう材を組み合わせた。なお、犠牲陽極材、ろう材及び中間層材のクラッド率は、いずれも10%とした。
これらの合わせ材を加熱工程に供した後に、熱間クラッド圧延工程にかけ、3.5mm厚さの2層、3層又は4層のクラッド材を作製した。加熱工程における温度及び時間、熱間クラッド圧延工程における開始温度と終了温度を、表5に示す。更に、熱間クラッド圧延工程において、クラッド材の温度が200℃〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを1回以上施したが、この圧延パス数も表5に示す。なお、本発明例においてはいずれも開始温度が400℃以上、終了温度が200℃以上400℃未満であるので、クラッド材の温度が200℃〜400℃となるパスが存在していることは明らかである。熱間クラッド圧延工程後において、クラッド材に冷間圧延、バッチ式中間焼鈍、ならびに、最終冷間圧延を施して、最終板厚0.3mmのH1n調質のクラッド材試料を作製した。中間焼鈍後の冷間圧延率は、いずれも30%とした。また、一部のものについては最終冷間圧延の後に、バッチ式最終焼鈍を施し、H2n調質とした。中間焼鈍および最終焼鈍の条件を表5に示す。なお、表5に示すように、E8では中間焼鈍を施しておらず、E17〜19では中間焼鈍、最終焼鈍共に施さなかった。また、E19では、熱間クラッド圧延を行わなかった。
以上の製造工程において問題が発生せず、0.3mmの最終板厚まで圧延できた場合は製造性を「○」とし、鋳造時や圧延時に割れが生じて0.3mmの最終板厚まで圧延できなかったり、熱間クラッド圧延工程前の加熱工程や中間焼鈍工程で溶融が生じたり、熱間クラッド圧延での圧着不良が生じたりして、クラッド材を製造できなかった場合は製造性を「×」とした。結果を表6〜8に示す。また、それぞれのクラッド材における心材合金、犠牲陽極材合金、ろう材合金、中間層材合金の組み合わせについても表6〜8に示す。
上記クラッド材試料を下記の各評価に供した結果を、同じく表6〜8に示す。なお、表7、8における製造性「×」のものについては試料を製造できなかったため、下記評価は行うことができなかった。
(成形性の評価)
各クラッド材試料からJIS5号試験片を切り出し、圧延方向と平行な方向に5%ストレッチしてから、犠牲陽極材面を曲げの内側とし、曲げ半径R0.05mmの180°曲げを行なった。これの曲げR断面を観察できるよう樹脂埋めして、鏡面研磨を行い、光学顕微鏡により割れ発生の有無を評価した。その結果、心材に割れが発生していない場合を成形性合格(○)とし、心材に割れが発生した場合を成形性不合格(×)とした。なお、犠牲陽極材、ろう材、中間層材での割れ発生の有無は評価対象外とした。
各クラッド材試料からJIS5号試験片を切り出し、圧延方向と平行な方向に5%ストレッチしてから、犠牲陽極材面を曲げの内側とし、曲げ半径R0.05mmの180°曲げを行なった。これの曲げR断面を観察できるよう樹脂埋めして、鏡面研磨を行い、光学顕微鏡により割れ発生の有無を評価した。その結果、心材に割れが発生していない場合を成形性合格(○)とし、心材に割れが発生した場合を成形性不合格(×)とした。なお、犠牲陽極材、ろう材、中間層材での割れ発生の有無は評価対象外とした。
(ろう付性の評価)
厚さ0.07mm、調質H14、合金成分は3003合金に1.0%のZnを添加したフィン材を用意し、これをコルゲート成形して熱交換器フィン材とした。このフィン材を上記クラッド材試料のろう材面に配置し、5%のフッ化物フラックス水溶液中に浸漬し、600℃で3分のろう付加熱に供して、ミニコア試料を作製した。このミニコア試料のフィン接合率が100%であり、かつ、クラッド材試料及びフィンに溶融が生じていない場合をろう付性が優秀(◎)とし、フィン接合率が95%以上100%未満であり、かつ、クラッド材試料及びフィンに溶融が生じていない場合をろう付性が合格(○)とし、フィン接合率が95%未満であり、かつ、クラッド材試料とフィンに溶融の両方又はいずれか一方に溶融が生じた場合をろう付性が不合格(×)とした。なお、ろう材をクラッドしていない試料については、この評価項目は省略した。◎と○を合格とし、×を不合格とした。
厚さ0.07mm、調質H14、合金成分は3003合金に1.0%のZnを添加したフィン材を用意し、これをコルゲート成形して熱交換器フィン材とした。このフィン材を上記クラッド材試料のろう材面に配置し、5%のフッ化物フラックス水溶液中に浸漬し、600℃で3分のろう付加熱に供して、ミニコア試料を作製した。このミニコア試料のフィン接合率が100%であり、かつ、クラッド材試料及びフィンに溶融が生じていない場合をろう付性が優秀(◎)とし、フィン接合率が95%以上100%未満であり、かつ、クラッド材試料及びフィンに溶融が生じていない場合をろう付性が合格(○)とし、フィン接合率が95%未満であり、かつ、クラッド材試料とフィンに溶融の両方又はいずれか一方に溶融が生じた場合をろう付性が不合格(×)とした。なお、ろう材をクラッドしていない試料については、この評価項目は省略した。◎と○を合格とし、×を不合格とした。
(ろう付加熱後における引張強さの測定)
600℃で3分の熱処理(ろう付加熱に相当)を施したクラッド材試料を、引張速度10mm/分、ゲージ長50mmの条件で、JIS Z2241に従って引張試験に供した。得られた応力−ひずみ曲線から引張強さを読み取った。その結果、引張強さが120MPa以上の場合を合格(○)とし、それ未満を不合格(×)とした。
600℃で3分の熱処理(ろう付加熱に相当)を施したクラッド材試料を、引張速度10mm/分、ゲージ長50mmの条件で、JIS Z2241に従って引張試験に供した。得られた応力−ひずみ曲線から引張強さを読み取った。その結果、引張強さが120MPa以上の場合を合格(○)とし、それ未満を不合格(×)とした。
(犠牲陽極材の結晶粒径の測定)
加熱処理を施していないクラッド材試料、ならびに、600℃で3分の熱処理(ろう付加熱に相当)を施したクラッド材試料の犠牲材表面を鏡面研磨し、犠牲陽極材結晶粒測定用試料とした。この試料における2mm×2mmの領域をSEM(走査型電子顕微鏡)においてEBSDにかけ、その結果から結晶方位差が20度以上である境界を粒界として検出し、結晶粒径(円相当径)を算出した。なお、測定箇所は、任意に3箇所選定して、その算術平均値をもって結晶粒径とした。また、犠牲陽極材の再結晶化が完了していないため繊維状組織であり、結晶粒径を測定できなかったものについては、「繊維状」と記入した。
加熱処理を施していないクラッド材試料、ならびに、600℃で3分の熱処理(ろう付加熱に相当)を施したクラッド材試料の犠牲材表面を鏡面研磨し、犠牲陽極材結晶粒測定用試料とした。この試料における2mm×2mmの領域をSEM(走査型電子顕微鏡)においてEBSDにかけ、その結果から結晶方位差が20度以上である境界を粒界として検出し、結晶粒径(円相当径)を算出した。なお、測定箇所は、任意に3箇所選定して、その算術平均値をもって結晶粒径とした。また、犠牲陽極材の再結晶化が完了していないため繊維状組織であり、結晶粒径を測定できなかったものについては、「繊維状」と記入した。
(心材の結晶粒径の測定)
加熱処理を施していないクラッド材試料を用い、圧延方向に沿った断面が測定面となるよう樹脂埋めして鏡面研磨し、心材結晶粒測定用試料とした。この試料における長さ2mm×厚さ0.2mmの領域をSEMにおいてEBSDにかけ、その結果から結晶方位差が20度以上である境界を粒界として結晶粒を検出した。結晶粒の板厚方向の最大径R1及び圧延方向の最大径R2を測定し、R1/R2の値を算出した。なお、結晶粒は、同一視野で任意に3箇所測定し、その算術平均値をもってR1/R2とした。また、EBSDにおいて結晶粒界が検出されなかった場合は、鏡面研磨した試料を陽極酸化させて偏光顕微鏡で観察し、図3に示すような繊維状組織が見られた場合はR1=0とした。
加熱処理を施していないクラッド材試料を用い、圧延方向に沿った断面が測定面となるよう樹脂埋めして鏡面研磨し、心材結晶粒測定用試料とした。この試料における長さ2mm×厚さ0.2mmの領域をSEMにおいてEBSDにかけ、その結果から結晶方位差が20度以上である境界を粒界として結晶粒を検出した。結晶粒の板厚方向の最大径R1及び圧延方向の最大径R2を測定し、R1/R2の値を算出した。なお、結晶粒は、同一視野で任意に3箇所測定し、その算術平均値をもってR1/R2とした。また、EBSDにおいて結晶粒界が検出されなかった場合は、鏡面研磨した試料を陽極酸化させて偏光顕微鏡で観察し、図3に示すような繊維状組織が見られた場合はR1=0とした。
(ろう材側耐食性)
ろう付性の評価にて用いたものと同じミニコア試料を用い、クラッド材試料の犠牲陽極材表面を絶縁樹脂でマスキングしてろう材面を試験面とし、JIS−H8502に基づいて500時間のCASS試験に供した。その結果、500時間でクラッド材に腐食貫通の生じなかったものをCASSの耐食性合格(○)とし、500時間で腐食貫通が生じたものをCASSの耐食性不合格(×)とした。なお、本評価はZnを含有するろう材を備える試料、ならびに、Znを含有する中間層材がクラッドされている試料について実施した。
ろう付性の評価にて用いたものと同じミニコア試料を用い、クラッド材試料の犠牲陽極材表面を絶縁樹脂でマスキングしてろう材面を試験面とし、JIS−H8502に基づいて500時間のCASS試験に供した。その結果、500時間でクラッド材に腐食貫通の生じなかったものをCASSの耐食性合格(○)とし、500時間で腐食貫通が生じたものをCASSの耐食性不合格(×)とした。なお、本評価はZnを含有するろう材を備える試料、ならびに、Znを含有する中間層材がクラッドされている試料について実施した。
(犠牲材側耐食性)
一枚のクラッド材試料を犠牲陽極材側が内側となるように折り曲げて、犠牲陽極材同士を重ね合わせ、600℃で3分間の熱処理(ろう付加熱に相当)を施した。次いで、折り曲げた上体を元に戻し、ろう材側を絶縁樹脂によってマスキングし、犠牲陽極材面を試験面とした。このような合せ試料を、Cl−500ppm、SO4 2−100ppm、Cu2+10ppmを含有する88℃の高温水中に8時間浸漬し、次いで室温で16時間放置する工程を1サイクルとするサイクル浸漬試験に3ヶ月間供した。その結果、3ヶ月間でクラッド材に腐食貫通の生じなかったものを耐食性合格(○)とし、3ヶ月間で腐食貫通が生じたものを耐食性不合格(×)とした。
一枚のクラッド材試料を犠牲陽極材側が内側となるように折り曲げて、犠牲陽極材同士を重ね合わせ、600℃で3分間の熱処理(ろう付加熱に相当)を施した。次いで、折り曲げた上体を元に戻し、ろう材側を絶縁樹脂によってマスキングし、犠牲陽極材面を試験面とした。このような合せ試料を、Cl−500ppm、SO4 2−100ppm、Cu2+10ppmを含有する88℃の高温水中に8時間浸漬し、次いで室温で16時間放置する工程を1サイクルとするサイクル浸漬試験に3ヶ月間供した。その結果、3ヶ月間でクラッド材に腐食貫通の生じなかったものを耐食性合格(○)とし、3ヶ月間で腐食貫通が生じたものを耐食性不合格(×)とした。
本発明例1〜23及び58〜66では、本発明で規定する条件を満たしており、製造性、ろう付性、成形性、ろう付後の引張強さ及び耐食性のいずれも合格であった。
これに対して、比較例24では、心材のSi成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例25では、心材のMg成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例26では、心材のFe成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例27では、心材のTi、Zr、Cr、V成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例28では、心材のMn成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例29では、心材のCu成分が多過ぎたため鋳造時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例30では、心材のMn成分が少な過ぎたため、ろう付加熱後の引張強さが不合格であった。
比較例31では、犠牲陽極材のSi成分が多過ぎたため、犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例32では、犠牲陽極材のFe成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例33では、犠牲陽極材のTi、Zr、Cr、V成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例34では、犠牲陽極材のZn成分が少な過ぎたため犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例35では、犠牲陽極材のZn成分が多過ぎたため犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例36では、犠牲陽極材のMg成分が多過ぎたため熱間クラッド圧延時に心材と犠牲陽極材とが圧着されず、製造性が不合格であった。
比較例37では、犠牲陽極材のNi成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例38では、犠牲陽極材のMn成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例39では、ろう材のSi成分が少な過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例40では、ろう材のSi成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例41では、ろう材のFe成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例42では、ろう材のCu成分が多過ぎたため、鋳造時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例43では、ろう材のMn成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例44では、ろう材のTi、Zr、Cr、V成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例45では、ろう材のNa成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例46では、ろう材のSr成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例47では、ろう材のZn成分が少な過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例48では、ろう材のZn成分が多過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例49では、中間層材のSi成分が多過ぎたためろう付性が不合格であった。
比較例50では、中間層材のFe成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例51では、中間層材のTi、Zr、Cr、V成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例52では、中間層材のMn成分が多過ぎたため圧延時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例53では、中間層材のZn成分が少な過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例54では、中間層材のZn成分が多過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例55では、中間層材のCu成分が多過ぎたため鋳造時に割れが生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例56では、中間層材のZn成分が少な過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例57では、中間層材のZn成分が多過ぎたため、ろう材側での耐食性が不合格であった。
比較例67及び68では、クラッド熱間圧延中の材料温度が250℃〜400℃である間において圧下率30%以上のパス数が5パスを超えていた。そのため、ろう付前における心材結晶粒のR1/R2比が0.30を超えており、成形性が不合格であった。
比較例69では、クラッド熱間圧延開始時の材料温度が520℃を超えていた。そのため、ろう付前における犠牲陽極材の結晶粒径が60μm未満で、ろう付後における犠牲陽極材の結晶粒径が100μm未満となり、犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例70では、中間焼鈍の温度が200℃未満であった。そのため、ろう付前における犠牲陽極材が繊維状組織であり、ろう付後における犠牲陽極材の結晶粒径が100μm未満となり、犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例71では、中間焼鈍の温度が560℃を超えていたため、ろう材に溶融が生じ、クラッド材を作製することができず製造性が不合格であった。
比較例72では、中間焼鈍の時間が1時間未満であった。そのため、ろう付前における犠牲陽極材が繊維状組織であり、ろう付後における犠牲陽極材の結晶粒径が100μm未満となり、犠牲陽極材側での耐食性が不合格であった。
比較例73では、加熱温度が低過ぎ、その結果、熱間クラッド圧延の開始温度が400℃未満となっていたため、熱間クラッド圧延中に割れが生じ、目的の板厚のブレージグシートを製造することができなかった。
比較例74では、加熱時間が短過ぎ、その結果、熱間クラッド圧延の開始温度が400℃未満となっていたため、熱間クラッド圧延中に割れが生じ、目的の板厚のブレージグシートを製造することができなかった。
比較例75では、加熱温度が高過ぎたため、ろう材に溶融が生じ、目的の板厚のブレージグシートを製造することができなかった。
本発明に係るアルミニウム合金クラッド材は、ろう付後の強度が高く、フィン接合率、耐エロージョン性などのろう付性や耐食性にも優れるので、特に自動車用熱交換器の流路形成部品として好適に用いられる。
R1・・・圧延方向に沿った心材断面における板厚方向の結晶粒径
R2・・・圧延方向に沿った心材断面における圧延方向の結晶粒径
R2・・・圧延方向に沿った心材断面における圧延方向の結晶粒径
Claims (21)
- アルミニウム合金の心材と、当該心材の少なくとも一方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。
- 前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項1に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項1又は2に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた犠牲陽極材と、当該心材の他方の面にクラッドされたろう材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。
- 前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項4に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項4又は5に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項4〜6のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた中間層材と、当該中間層材の心材側ではない面にクラッドされたろう材と、当該心材の他方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%、Mg:0.05〜0.50mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記中間層材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。
- 前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項8に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項8又は9に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項8〜10のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記中間層材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項8〜11のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- アルミニウム合金の心材と、当該心材の一方の面にクラッドされた中間層材と、当該中間層材の心材側ではない面にクラッドされたろう材と、当該心材の他方の面にクラッドされた犠牲陽極材とを備えるアルミニウム合金クラッド材において、前記心材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Mn:0.50〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記中間層材が、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%、Zn:0.50〜8.00%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Si:0.05〜1.50mass%、Fe:0.05〜2.00mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記ろう材が、Si:2.50〜13.00mass%、Fe:0.05〜1.20mass%を含有し、残部Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなり、前記犠牲陽極材の結晶粒径が60μm以上であり、前記心材の圧延方向に沿った断面において、板厚方向の結晶粒径をR1(μm)とし、圧延方向の結晶粒径をR2(μm)としたとき、R1/R2が0.30以下であることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材。
- 前記ろう材が、Zn:0.50〜8.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%、V:0.05〜0.30mass%、Na:0.001〜0.050mass%及びSr:0.001〜0.050mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項13に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記心材が、Cu:0.05〜1.50mass%、Mg:0.05〜0.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項13又は14に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記犠牲陽極材が、Ni:0.05〜2.00mass%、Mn:0.05〜2.00mass%、Mg:0.05〜3.00mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項13〜15のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 前記中間層材が、Mn:0.05〜2.00mass%、Cu:0.05〜1.50mass%、Ti:0.05〜0.30mass%、Zr:0.05〜0.30mass%、Cr:0.05〜0.30mass%及びV:0.05〜0.30mass%から選択される1種又は2種以上を更に含有するアルミニウム合金からなる、請求項13〜16のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまで熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の少なくとも一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法。
- 請求項4〜7のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用、犠牲陽極材用及びろう材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した犠牲陽極材鋳塊及びろう材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドし、他方の面に所定の厚さとしたろう材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法。
- 請求項8〜17のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材の製造方法であって、前記心材用、中間層材用、ろう材用及び犠牲陽極材用のアルミニウム合金をそれぞれ鋳造する工程と、鋳造した中間層材鋳塊、ろう材鋳塊及び犠牲陽極材鋳塊を所定の厚さまでそれぞれ熱間圧延する熱間圧延工程と、心材鋳塊の一方の面に所定の厚さとした中間層材をクラッドし、当該中間層材の心材側ではない面に所定の厚さとしたろう材をクラッドし、当該心材鋳塊の他方の面に所定の厚さとした犠牲陽極材をクラッドしてクラッド材とするクラッド工程と、クラッド材を熱間圧延する熱間クラッド圧延工程と、熱間圧延したクラッド材を冷間圧延する冷間圧延工程と、冷間圧延工程の途中及び冷間圧延工程の後の一方又は両方においてクラッド材を焼鈍する1回以上の焼鈍工程とを含み、前記熱間クラッド圧延工程において、圧延開始温度が400〜520℃であり、クラッド材の温度が200〜400℃である間に1パスでの圧下率が30%以上となる圧延パスを5回以下に制限し、前記焼鈍工程において、クラッド材が200〜560℃で1〜10時間保持されることを特徴とするアルミニウム合金クラッド材の製造方法。
- 請求項1〜17のいずれか一項に記載のアルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器であって、ろう付加熱後における前記犠牲陽極材の結晶粒径が100μm以上であることを特徴とする熱交換器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013157060 | 2013-07-29 | ||
JP2013157060 | 2013-07-29 | ||
PCT/JP2014/003878 WO2015015767A1 (ja) | 2013-07-29 | 2014-07-23 | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6006421B2 true JP6006421B2 (ja) | 2016-10-12 |
JPWO2015015767A1 JPWO2015015767A1 (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=52431326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015529375A Active JP6006421B2 (ja) | 2013-07-29 | 2014-07-23 | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20160161199A1 (ja) |
EP (1) | EP3029169B1 (ja) |
JP (1) | JP6006421B2 (ja) |
CN (1) | CN105378126B (ja) |
WO (1) | WO2015015767A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2015104761A1 (ja) * | 2014-01-10 | 2017-03-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 |
JPWO2015104760A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-03-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170113305A1 (en) * | 2014-03-19 | 2017-04-27 | Uacj Corporation | Cladded aluminium-alloy material and production method therefor, and heat exchanger using said cladded aluminium-alloy material and production method therefor |
CN106068332B (zh) * | 2014-03-19 | 2017-10-31 | 株式会社Uacj | 耐腐蚀性和钎焊性优异的铝合金包层材料及其制造方法 |
JP6372950B2 (ja) | 2015-07-08 | 2018-08-15 | 株式会社デンソー | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法 |
JP2017029989A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社Uacj | アルミニウム構造体の製造方法 |
JP6263574B2 (ja) * | 2016-05-30 | 2018-01-17 | 株式会社Uacj | ブレージングシート及びその製造方法並びにアルミニウム構造体のろう付方法 |
JP6055573B1 (ja) * | 2016-06-23 | 2016-12-27 | 三菱アルミニウム株式会社 | フラックスフリーろう付用のブレージングシート、フラックスフリーろう付方法および熱交換器のフラックスフリーろう付方法 |
JP6847630B2 (ja) * | 2016-11-04 | 2021-03-24 | 株式会社Uacj押出加工 | オープンラック式気化器用アルミニウム合金伝熱管およびその製造方法並びにオープンラック式気化器 |
CN107994292A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-04 | 常州常发制冷科技有限公司 | 用于汽车电池散热的底冷板 |
CN110340330B (zh) * | 2018-04-08 | 2022-01-14 | 南京理工大学 | 一种多尺度析出异质层状结构铝合金的制备方法 |
CN109207759B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-03-19 | 远东电缆有限公司 | 非时效型高强度高导电率铝合金架空导线及其制备方法 |
CN110257671B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-05-28 | 张家港市宏基精密铝材科技有限公司 | 一种铝合金、铝扁管和铝扁管生产工艺 |
EP4083246A4 (en) * | 2020-02-04 | 2023-05-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | ALUMINUM ALLOY BRAZING PLATE |
CN114592193A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于油管的牺牲阳极阴极保护器及其制备方法 |
CN113897523B (zh) * | 2021-10-15 | 2022-04-01 | 华峰铝业有限公司 | 一种可钎焊的高强度铝合金复合板材及其制备方法和应用 |
CN114058889B (zh) * | 2021-10-29 | 2022-09-16 | 上海工程技术大学 | 一种高强高韧超细晶铝合金的制备方法 |
CN114214543A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-22 | 大力神铝业股份有限公司 | 一种提高复合板料焊后晶粒尺寸的材料及其制备工艺 |
FR3134584A1 (fr) * | 2022-04-19 | 2023-10-20 | Constellium Neuf-Brisach | Echangeur de chaleur à base d’un alliage d’aluminium obtenu par brasage |
CN115637434B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-10-01 | 常州大学 | 一种铝牺牲阳极合金及其制备方法 |
JP7568814B1 (ja) | 2023-10-31 | 2024-10-16 | Maアルミニウム株式会社 | アルミニウム合金材およびアルミニウム合金クラッド材 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH058087A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Furukawa Alum Co Ltd | 高強度アルミニウムブレージングシートの製造方法 |
JPH05104281A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-27 | Kobe Steel Ltd | 高強度アルミニウムろう材 |
JPH09184038A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アルミニウム合金ブレージングシート条の製造方法 |
JPH11209837A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器用犠牲防食アルミニウム合金及びこれを用いた熱交換器用アルミニウム合金複合材 |
JP2001340989A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Kobe Steel Ltd | 成形性が優れたアルミニウム合金製ブレージングシート及びその製造方法 |
JP2007327094A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材 |
JP2013036099A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 冷却器用クラッド材および発熱素子用冷却器 |
JP2013189659A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、その製造方法及び熱交換器の製造方法 |
JP2013234376A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 |
JP2014114475A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Uacj Corp | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6347349A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Sky Alum Co Ltd | 平版印刷版用アルミニウム合金支持体 |
JP3345850B2 (ja) | 1995-04-18 | 2002-11-18 | 古河電気工業株式会社 | 電縫加工用アルミニウム合金ブレージングシート条 |
JP3734302B2 (ja) | 1996-04-02 | 2006-01-11 | 神鋼アルコア輸送機材株式会社 | ろう付熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート |
JP3533434B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2004-05-31 | 古河スカイ株式会社 | アルミニウム合金製熱交換器用ブレージングシート |
JP2002001574A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-01-08 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金製ブレージングシート及びその製造方法 |
US6555251B2 (en) | 2000-12-21 | 2003-04-29 | Alcoa Inc. | Multi-layer, heat treatable brazing sheet with aluminum interlayer |
MXPA06013571A (es) | 2004-05-26 | 2007-03-15 | Corus Aluminium Walzprod Gmbh | Procedimiento para producir una lamina de cobresoldadura de aleacion de aluminio y lamina de cobresoldadura de aleacion de aluminio. |
KR20080056203A (ko) | 2005-10-13 | 2008-06-20 | 알레리스 알루미늄 코블렌쯔 게엠베하 | 다층 브레이징 시트 |
US7749613B2 (en) * | 2006-04-21 | 2010-07-06 | Alcoa Inc. | Multilayer braze-able sheet |
JP2008013844A (ja) * | 2006-06-07 | 2008-01-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法 |
JP4996909B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2012-08-08 | 古河スカイ株式会社 | アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 |
JP4111456B1 (ja) | 2006-12-27 | 2008-07-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート |
JP2008216026A (ja) | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Fujifilm Corp | ヘマトクリットの測定方法 |
JP5057439B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2012-10-24 | 住友軽金属工業株式会社 | 耐久性に優れた高強度、高融点熱交換器用アルミニウム合金クラッド材とその製造方法、およびアルミニウム合金製熱交換器 |
JP4832354B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2011-12-07 | 株式会社デンソー | 耐久性に優れた高強度、高融点熱交換器用アルミニウム合金クラッド材とその製造方法、およびアルミニウム合金製熱交換器 |
US8142907B2 (en) * | 2007-07-19 | 2012-03-27 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | Aluminum alloy brazing sheet having high-strength and production method therefor |
JP4473908B2 (ja) | 2007-12-27 | 2010-06-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材、および、その製造方法 |
CN101918601A (zh) * | 2008-02-12 | 2010-12-15 | 株式会社神户制钢所 | 铝合金层合板 |
JP5476029B2 (ja) | 2009-04-21 | 2014-04-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金製熱交換器の溶接チューブ用クラッド材およびその製造方法 |
CN102471836B (zh) * | 2009-09-21 | 2014-06-18 | 古河Sky株式会社 | 高耐蚀性铝合金钎焊片材及其制造方法,以及使用其的高耐蚀性热交换器 |
JP5793336B2 (ja) * | 2010-09-21 | 2015-10-14 | 株式会社Uacj | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 |
US9976201B2 (en) * | 2014-01-07 | 2018-05-22 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy clad material and production method therefor, and heat exchanger using said aluminum-alloy clad material and production method therefor |
JP6452627B2 (ja) * | 2014-01-10 | 2019-01-16 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 |
-
2014
- 2014-07-23 CN CN201480040082.0A patent/CN105378126B/zh active Active
- 2014-07-23 US US14/906,269 patent/US20160161199A1/en not_active Abandoned
- 2014-07-23 WO PCT/JP2014/003878 patent/WO2015015767A1/ja active Application Filing
- 2014-07-23 EP EP14831632.6A patent/EP3029169B1/en active Active
- 2014-07-23 JP JP2015529375A patent/JP6006421B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-01 US US16/459,585 patent/US11408690B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH058087A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Furukawa Alum Co Ltd | 高強度アルミニウムブレージングシートの製造方法 |
JPH05104281A (ja) * | 1991-10-09 | 1993-04-27 | Kobe Steel Ltd | 高強度アルミニウムろう材 |
JPH09184038A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アルミニウム合金ブレージングシート条の製造方法 |
JPH11209837A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器用犠牲防食アルミニウム合金及びこれを用いた熱交換器用アルミニウム合金複合材 |
JP2001340989A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-11 | Kobe Steel Ltd | 成形性が優れたアルミニウム合金製ブレージングシート及びその製造方法 |
JP2007327094A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材 |
JP2013036099A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 冷却器用クラッド材および発熱素子用冷却器 |
JP2013189659A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱交換器のヘッダ用アルミニウム合金製ブレージングシート、その製造方法及び熱交換器の製造方法 |
JP2013234376A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 |
JP2014114475A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Uacj Corp | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2015104760A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-03-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 |
JPWO2015104761A1 (ja) * | 2014-01-10 | 2017-03-23 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105378126B (zh) | 2018-02-06 |
WO2015015767A1 (ja) | 2015-02-05 |
US20190323788A1 (en) | 2019-10-24 |
EP3029169A1 (en) | 2016-06-08 |
EP3029169A4 (en) | 2017-02-01 |
US11408690B2 (en) | 2022-08-09 |
EP3029169B1 (en) | 2019-02-27 |
JPWO2015015767A1 (ja) | 2017-03-02 |
CN105378126A (zh) | 2016-03-02 |
US20160161199A1 (en) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6006421B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 | |
JP6452626B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 | |
JP6452627B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 | |
JP6418714B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法 | |
JP5793336B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
US9138833B2 (en) | Aluminum alloy brazing sheet and method for producing the same | |
US10436528B2 (en) | Aluminum alloy brazing sheet and method for producing same | |
US20110240280A1 (en) | Aluminum alloy brazing sheet and heat exchanger | |
JP5913853B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 | |
JP4993440B2 (ja) | ろう付け性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材 | |
WO2017141921A1 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法、ならびに、当該ブレージングシートを用いた自動車用熱交換器の製造方法 | |
JP5985973B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金ブレージングシートを用いた熱交換器 | |
JP5188116B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法 | |
JP2009228010A (ja) | アルミニウム合金製ブレージングシート及び熱交換器の製造方法 | |
JP6047304B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
WO2018110320A1 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
JP5836695B2 (ja) | ろう付け後の強度及び耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 | |
JP2017066494A (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金材及びその製造方法 | |
JP6351205B2 (ja) | 高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP2010018872A (ja) | ろう付性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート | |
JP2017057497A (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金フィン材を用いた熱交換器 | |
JP2017172025A (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 | |
WO2017047514A1 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金フィン材を用いた熱交換器及びその製造方法 | |
WO2017007019A1 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160908 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6006421 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |