DE112019001072T5 - Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein abgasrückführungssystem - Google Patents

Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein abgasrückführungssystem Download PDF

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Abstract

Ein Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem, der ein in ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zum Kühlen des Abgases eingebauter Wärmetauscher ist, weist ein Rohr mit einem Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt, und einer mit der Oberflächenseite des Opferantikorrosionsmaterials des Rohrs durch Hartlöten verbundenen Rippe auf, wobei die Rippe ein Lochfraßpotential aufweist, das höher ist als das Lochfraßpotential der Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials des Rohrs.Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem mit einer langen Lebensdauer mit einer effektiven Wirkung der Opferantikorrosion auch in einer sauren Umgebung, in der ein Oxidfilm insgesamt geschwächt wird und es unwahrscheinlich ist, dass eine Lochfraßkorrosion auftritt, bereitgestellt werden.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft, in einem Abgasrückführungssystem zum Rückführen des Abgases einer auf einem Fahrzeug montierten Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, einen Aluminiumlegierungswärmetauscher für das Abgasrückführungssystem zum Kühlen des Abgases durch Wärmeaustausch.
  • [Hintergrund]
  • Eine Legierung aus Aluminium (Al) weist ein geringes Gewicht und eine exzellente thermische Leitfähigkeit auf, sie ist dazu in der Lage, durch geeignete Verarbeitung und effizientes Verbinden durch Hartlöten unter Verwendung eines Hartlötblechs einen exzellenten Korrosionswiderstand zu liefern, und sie wird weit verbreitet als Material für einen Wärmetauscher verwendet.
  • In den letzten Jahren wurde zum Verbessern der Leistung von Automobilen bzw. einer Umweltfreundlichkeit eine Verbesserung einer Leistung eines Wärmetauschers mit hoher Lebensdauer mit einem geringeren Gewicht erforderlich, so dass eine Entwicklung eines Aluminiumlegierungsmaterials, das das Erfordernis erfüllen kann, vorangetrieben wurde.
  • Beispielsweise wurde bei einem Wärmetauscher wie einem Kondensator und einem Verdampfer einer Klimaanlage eines Autos eine Gewichtseinsparung durch weiter Verringern einer Dicke eines Rohrs und einer äußeren Rippe vorgenommen, und eine Chromatisierungsbehandlung mit hoher Antikorrosionswirkung neigt dazu, aufgrund von Vorschriften im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit nicht verwendet zu werden. Ferner haben Faktoren zum Beschleunigen einer Korrosion zugenommen, beispielsweise eine Verwendung einer großen Menge eines Schneeschmelzmittels, eine Atmosphärenverschmutzung und saurer Regen.
  • Als eine Form des Wärmetauschers für Automobile wird derzeit eine Kombination aus einem Rohr, das aus einem Dreilagenhartlötblech mit einer Plattierungsstruktur mit einem Hartlötmaterial, einem Kernmaterial und einer Opferantikorrosionsschicht gebildet ist, und einer äußeren Rippe, die durch Wellen eines einlagigen Materials der äußeren Rippe gebildet ist, verwendet, wobei das Rohr und die Rippe durch Hartlöten verbunden sind.
  • Da das Rohr zum Rückführen eines Fluids wie eines Kühlmittels verwendet wird, ist das Auftreten eines Lecks aufgrund eines Lochfraßes fatal für einen Wärmetauscher.
  • Dementsprechend beinhalten Beispiele für das effektive Antikorrosionsverfahren zum Unterdrücken des Auftretens eines Lochfraßes des Rohrs ein weit verbreitetes Antikorrosionsverfahren für ein Kernmaterial, bei dem eine Al-Zn-Schicht durch Plattierungswalzen oder dergleichen auf der Oberfläche des Rohrs ausgebildet wird, so dass eine Opferantikorrosionswirkung der Al-Zn-Schicht erhalten wird (z.B. Patentdokument 1 und Patentdokument 2). Ferner wird zum Verleihen einer Opferwirkung der äußeren Rippe dem Material der äußeren Rippe Zn oder dergleichen hinzugefügt, um den Korrosionswiderstand des Rohrs sicherzustellen.
  • [Stand der Technik]
  • [Patentdokumente]
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegung Nr. 2014-177694
    • [Patentdokument 2] Japanische Patentoffenlegung Nr. 2014-178101
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • In einem Wärmetauscher für das Abgasrückführungssystem zum Kühlen des Abgases einer auf einem Fahrzeug montierten Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung durch Wärmeaustausch wird jedoch das Kondenswasser desselben sauer, so dass Aluminium korrodiert. Unter einer sauren Umgebung wird ein Oxidfilm als Ganzes geschwächt, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Lochfraß auftritt, was das folgende Problem bewirkt: eine Opferantikorrosion, die eine Antikorrosion unter Verwendung eines Lochfraßpotentialunterschieds bereitstellt, funktioniert wahrscheinlich nicht.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem mit einer langen Lebensdauer und einer effektiven Funktion einer Opferantikorrosion auch unter einer sauren Umgebung, in der ein Oxidfilm als Ganzes geschwächt wird und es unwahrscheinlich ist, dass ein Lochfraß auftritt, bereitzustellen.
  • [Lösung des Problems]
  • Das Problem kann durch die im Folgenden beschriebene vorliegende Erfindung gelöst werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung (1) stellt einen Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem bereit, der ein Wärmetauscher ist, der in ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zum Kühlen des Abgases eingebaut ist, mit:
    • einem Rohr, das mit einem Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt, und einer mit einer Opferantikorrosionsmaterialoberflächenseite des Rohrs durch Hartlöten verbundenen Rippe versehen ist,
    • bei dem die Rippe ein Lochfraßpotential aufweist, das höher ist als ein Lochfraßpotential einer Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (2) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach (1) bereit, bei dem das Kondenswasser des Abgases einen pH-Wert von weniger als 3 und eine Chloridionenkonzentration weniger als 100 ppm aufweist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (3) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach (1) oder (2) bereit, bei dem der Wärmetauscher erhalten wird durch Hartlöten: eines Rohrmaterials mit mindestens einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem Opferantikorrosionsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist; und eines Rippenmaterials mit einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (4) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach (3) bereit, bei dem das Kernmaterial des Rippenmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (5) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach (1) oder (2) bereit, bei dem der Wärmetauscher erhalten wird durch Hartlöten: eines Rohrmaterials mit mindestens einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem Opferantikorrosionsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist; und eines Rippenmaterials mit einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem ersten Hartlötmaterial, das auf einer Fläche des Kernmaterials plattiert ist, und einem zweiten Hartlötmaterial, das auf einer anderen Fläche des Kernmaterials plattiert ist, aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (6) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach (5) bereit, bei dem das Kernmaterial des Rippenmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend auf 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe auf.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (7) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem von (3) bis (6) bereit, bei dem das Rohrmaterial ein Hartlötmaterial mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weinger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Masen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, aufweist, das auf einer Fläche entgegengesetzt zu der Fläche, die mit einem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials plattiert ist, plattiert ist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (8) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem von (3) bis (7) bereit, bei dem das Kernmaterial des Rohrmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V aufweist.
  • Ferner stellt die vorliegende Erfindung (9) den Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem von (3) bis (8) bereit, bei dem das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an In, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Sn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr aufweist.
  • [Vorteilhafte Wirkung der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem mit einer durch Hartlöten verbundenen Rippe in einem Pfad, durch den ein Abgas rückgeführt wird, bereitgestellt werden, der eine lange Lebensdauer mit einer effektiven Funktion der Opferantikorrosion auch unter einer sauren Umgebung, in der ein Oxidfilm als Ganzes geschwächt wird und es unwahrscheinlich ist, dass ein Lochfraß auftritt, aufweist.
  • [Beschreibung einer Ausführungsform]
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher, der in ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zum Kühlen des Abgases eingebaut ist, mit einem Rohr, das mit einem Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt, und einer durch Hartlöten mit einer Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs verbundenen Rippe versehen ist,
    bei dem die Rippe ein Lochfraßpotential aufweist, das höher ist als ein Lochfraßpotential einer Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher, der in ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, die auf einem Fahrzeug montiert ist, zum Kühlen des Abgases der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung durch Wärmeaustausch eingebaut ist. Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Rohr aus einer Aluminiumlegierung auf, das mit einem Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt, und einer Rippe aus einer Aluminiumlegierung, die mit der Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials des Rohrs durch Hartlöten verbunden ist, versehen ist.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Schritte Ausbilden eines Rohrmaterials aus einer Aluminiumlegierung mit einem Opferantikorrosionsmaterial derart, dass das Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite ist, die in Kontakt mit einem Abgas kommt, Ausbilden eines Rippenmaterials aus einer Aluminiumlegierung in eine Rippenform und danach Anordnen des geformten Rippenmaterials auf der Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des geformten Rohrmaterials zum Verbinden durch Hartlöten mittels Hartlöterwärmen hergestellt wird.
  • In dem Wärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung wird durch Kühlen des Abgases der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ein saures Kondenswasser produziert, so dass ein Oxidfilm als Ganzes geschwächt wird und es unwahrscheinlich ist, dass ein Lochfraß auftritt. Demzufolge ist es unwahrscheinlich, dass eine Opferantikorrosion, die eine Antikorrosion unter Verwendung eines Lochfraßpotentialunterschieds bereitstellt, funktioniert. Ferner ist es, da Lochfraß ein Phänomen ist, das durch Chloridionen hervorgerufen wird, ferner unwahrscheinlich, dass eine Opferantikorrosion in einer Umgebung mit einer niedrigen Chloridionenkonzentration funktioniert.
  • Entsprechend wird in dem Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung das Lochfraßpotential der Rippe angehoben, so dass es höher als das Lochfraßpotential der Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs ist, so dass eine effektive Opferantikorrosion erhalten wird. Mit anderen Worten, in dem Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Lochfraßpotential der Rippe höher als das Lochfraßpotential der Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs, so dass ein Lochfraß auf der Oberfläche des Rohrs auftritt, was zu einer effektiven Opferantikorrosion führt. In dem Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Lochfraßpotential der Rippe höher als das Lochfraßpotential der Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs, bevorzugt um 20 mV oder mehr, besonders bevorzugt um 50 mV oder mehr. Das Lochfraßpotential des Kernmaterials der Rippe bezeichnet das Lochfraßpotential des Kernmaterials, das das Rippenmaterial bildet, wenn die Rippe aus einem hartgelöteten nackten Material mit lediglich einem Kernmaterial besteht, und es bezeichnet das Lochfraßpotential des Kernmaterials des Rippenmaterials, wenn die Rippe aus einem hartgelöteten Rippenmaterial aus einem Plattierungsmaterial mit einem Kernmaterial und einem Hartlötmaterial besteht.
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Aluminiumlegierungswärmetauscher, der durch Verbinden eines Rohrmaterials (A) und eines Rippenmaterials (A) durch Hartlöten erhalten wird. Ferner ist der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ein Aluminiumlegierungswärmetauscher, der durch Verbinden eines Rohrmaterials (A) und eines Rippenmaterials (B) durch Hartlöten erhalten wird.
  • Das Rohrmaterial (A) weist mindestens ein Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und ein Opferantikorrosionsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist, auf. Mit anderen Worten, das Rohrmaterial (A) ist ein Plattierungsmaterial mit mindestens einem Opferantikorrosionsmaterial, das auf einem Kernmaterial plattiert ist.
  • Das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) ist eine Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Der Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) ist 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,40 Massen-% oder mehr und 0,80 Massen-% oder weniger. Mit einem Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich ist Si in einer Matrix feststoffgelöst, oder es bildet eine Al-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindung aus, so dass die Festigkeit des Rohrs nach einem Hartlöten verbessert wird. Ferner wird durch die Hinzufügung von Si das Potential des Kernmaterials edel, so dass der Potentialunterschied zwischen dem Kernmaterial und dem Opferantikorrosionsmaterial erhöht wird, wodurch der Korrosionswiderstand des Rohrs verbessert wird. Im Gegensatz dazu kann mit einem Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, der Korrosionswiderstand des Rohrs aufgrund von einkristallinem Si abnehmen kann und der erniedrigte Schmelzpunkt der Legierung zu einem Schmelzen des Rohrmaterials während eines Hartlötens führt.
  • Der Cu-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) ist 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,30 Massen-% oder mehr und 0,80 Massen-% oder weniger. Mit einem Cu-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich wird das Potential von Aluminium edel, so dass die Opferantikorrosionswirkung des Opferantikorrosionsmaterials verbessert wird. Mit einem Cu-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs kann die Wirkung der Hinzufügung von Cu nicht erhalten werden, während sich mit einem Cu-Gehalt, der den Bereich überschreitet, aufgrund einer thermischen Geschichte beim Herstellen des Materials und bei einem Hartlöterwärmen in der Aluminiumlegierung eine Cu-basierte intermetallische Verbindung abscheidet, so dass die Kathodenreaktion beschleunigt wird, wodurch die Korrosionsrate des Opferantikorrosionsmaterials zunimmt.
  • Der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) ist 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,80 Massen-% oder mehr und 1,60 Massen-% oder weniger. Mit einem Mn-Gehalt des Kernmaterials des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich kristallisiert Mn oder scheidet sich als eine Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung ab, so dass die Festigkeit des Rohrs nach einem Hartlöterwärmen verbessert wird. Ferner enthält die Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung Fe, so dass die Hemmung des Korrosionswiderstands durch Fe als unvermeidbare Verunreinigung unterdrückt werden kann. Im Gegensatz dazu kann mit einem Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mn nicht erhalten werden, während mit einem Mn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit des Rohrs verschlechtert wird.
  • Das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V aufweisen, je nach Bedarf.
  • Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Mg aufweist, ist der Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich wird der Korrosionswiderstand, insbesondere der Widerstand hinsichtlich eines Lochfraßes des Rohrs, verbessert. Im Gegensatz dazu kann mit einem Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mg nicht erhalten werden, während mit einem Mg-Gehalt, der den Bereich überschreitet, in einigen Fällen das Hartlöten erschwert werden kann.
  • Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Fe aufweist, ist der Fe-Gehalt in dem Kernmaterials des Rohrmaterials (A) 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verteilt. Im Gegensatz dazu kann mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Fe nicht erhalten werden, während mit einem Fe-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Rohrs merklich zunimmt.
  • Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Ni aufweist, ist der Ni-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Ni-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verbessert. Im Gegensatz dazu kann mit einem Ni-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Ni nicht erhalten werden, während mit einem Ni-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Rohrs merklich zunimmt.
  • Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Ti aufweist, ist der Ti-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Zr aufweist, ist der Zr-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) Cr aufweist, ist der Cr-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Kernmaterial des Rohrmaterials (A) V aufweist, ist der V-Gehalt in dem Kernmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Ti, Zr, Cr und V in dem Kernmaterial des Rohrmaterials tragen zur Verbesserung des Korrosionswiderstands, insbesondere des Widerstands im Hinblick auf einen Lochfraß, bei. Regionen mit einem hohen Gehalt an Ti, Zr, Cr und V, die zu der Aluminiumlegierung hinzugefügt sind, und Regionen mit einem niedrigen Gehalt derselben werden entlang der Plattendickenrichtung des Materials getrennt und abwechselnd in einer Laminatform verteilt. Die Regionen mit einem niedrigen Gehalt werden im Vergleich zu den Regionen mit einem hohen Gehalt bevorzugt korrodiert, so dass ein Korrosionszustand mit mehreren Lagen erhalten wird. Demzufolge tritt teilweise ein Unterschied im Hinblick auf die Rate einer Korrosion entlang der Plattendickenrichtung des Materials auf, so dass das Fortschreiten der Korrosion als Ganzes unterdrückt wird, wodurch der Widerstand gegenüber einem Lochfraß verbessert wird. Mit einem Gehalt an Ti, Zr, Cr oder V in dem Kernmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs kann die Wirkung der Hinzufügung von Ti, Zr, Cr oder V nicht erhalten werden, während mit einem Gehalt, der den Bereich überschreitet, beim Gießen eine raue Verbindung ausgebildet werden kann, so dass die Herstellbarkeit des Rohrs in einigen Fällen verschlechtert wird.
  • Das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist, das heißt, auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt.
  • Der Si-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) ist 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Si-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich erniedrigt Si den Schmelzpunkt von Aluminium, so dass dem Opferantikorrosionsmaterial die Funktion als ein Hartlötmaterial verliehen werden kann. Im Gegensatz dazu kann mit einem Si-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit des Rohrs verschlechtert wird.
  • Der Zn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) ist 0,05 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 1,00 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Zn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich nimmt das Lochfraßpotential ab, so dass die Funktion als das Opferantikorrosionsmaterial verbessert wird. Im Gegensatz dazu kann mit einem Zn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Zn nicht erhalten werden, während mit einem Zn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, während eines Gießens Risse auftreten können.
  • Das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an In, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Sn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti, 0,50 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr aufweisen, je nach Bedarf.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Mn aufweist, ist der Mn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,20 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Mn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich bildet Mn zum Aufnehmen von Fe eine Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung aus, so dass die Hemmung eines Korrosionswiderstands durch Fe als unvermeidbare Verunreinigung unterdrückt werden kann. Im Gegensatz dazu kann mit einem Mn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mn nicht erhalten werden, während mit einem Mn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit des Rohrs verschlechtert wird.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Mg aufweist, ist der Mg-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem Mg-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in dem Bereich wird der Korrosionswiderstand, insbesondere der Widerstand gegenüber einem Lochfraß, verbessert. Im Gegensatz dazu kann mit einem Mg-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mg nicht erhalten werden, während mit einem Mg-Gehalt, der den Bereich überschreitet, in einigen Fällen ein Hartlöten erschwert werden kann.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Fe aufweist, ist der Fe-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Fe-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in dem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verteilt. Im Gegensatz dazu kann mit einem Fe-Gehalt unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Fe nicht erhalten werden, während mit einem Fe-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Rohrs merklich zunimmt.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Ni aufweist, ist der Ni-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Ni-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in diesem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verteilt. Im Gegensatz dazu kann mit einem Ni-Gehalt unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Ni nicht erhalten werden, während mit einem Ni-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Rohrs merklich zunimmt.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) In aufweist, ist der In-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem In-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in dem Bereich nimmt das Lochfraßpotential ab, so dass die Funktion als das Opferantikorrosionsmaterial verbessert wird. Wenn dagegen ein In-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von In nicht erhalten werden, während mit einem In-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Opferantikorrosionsmaterials merklich zunimmt.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Sn aufweist, ist der Sn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem Sn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) in dem Bereich nimmt das Lochfraßpotential ab, so dass die Funktion als das Opferantikorrosionsmaterial verbessert wird. Wenn dagegen ein Sn-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von Sn nicht erhalten werden, während mit einem Sn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate des Opferantikorrosionsmaterials merklich zunimmt.
  • Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Ti aufweist, ist der Ti-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Zr aufweist, ist der Zr-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) Cr aufweist, ist der Cr-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Wenn das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) V aufweist, ist der V-Gehalt in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,20 Massen-% oder weniger. Ti, Zr, Cr und V in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials tragen zur Verbesserung des Korrosionswiderstands, insbesondere des Widerstands gegenüber einem Lochfraß, bei. Regionen mit einem hohen Gehalt an Ti, Zr, Cr und V, die der Aluminiumlegierung hinzugefügt sind, und Regionen mit einem niedrigen Gehalt an denselben sind entlang der Plattendickenrichtung des Materials getrennt und in einer Laminatform abwechselnd verteilt. Die Regionen mit einem niedrigen Gehalt werden im Vergleich zu den Regionen mit einen hohen Gehalt bevorzugt korrodiert, so dass ein Korrosionszustand mit mehreren Lagen erhalten wird. Demzufolge tritt teilweise ein Unterschied im Hinblick auf die Rate einer Korrosion entlang der Plattendickenrichtung auf, so dass das Fortschreiten der Korrosion als Ganzes unterdrückt wird, wodurch der Widerstand gegenüber einem Lochfraß verbessert wird. Mit einem Gehalt an Ti, Zr, Cr oder V in dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials unterhalb des Bereichs kann die Wirkung der Hinzufügung von Ti, Zr, Cr oder V nicht erhalten werden, während mit einem Gehalt, der den Bereich überschreitet, beim Gießen eine raue Verbindung ausgebildet werden kann, so dass die Herstellbarkeit in einigen Fällen verschlechtert wird.
  • Das Rohrmaterial (A) kann ein Hartlötmaterial mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, aufweisen, das auf einer Oberfläche entgegengesetzt zu der Oberfläche, die mit dem Opferantikorrosionsmaterial plattiert ist, plattiert ist. Mit anderen Worten, das Rohrmaterial (A) kann ein Hartlötmaterial aufweisen, das auf einer Oberfläche entgegengesetzt zu der mit dem Opferanodenmaterial des Kernmaterials plattierten Oberfläche plattiert ist. Wenn das Rohrmaterial (A) ein Hartlötmaterial aufweist, ist der Si-Gehalt in dem Rohrmaterial (A) 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Si-Gehalt in dem Hartlötmaterial des Rohrmaterials (A) wird die Funktion als das Hartlötmaterial erhalten. Wenn dagegen ein Si-Gehalt in dem Hartlötmaterial des Rohrmaterials (A) unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit des Rohrs verschlechtert wird. Ferner ist, wenn das Rohrmaterial (A) ein Hartlötmaterial aufweist, ein Zn-Gehalt in dem Hartlötmaterial des Rohrmaterials (A) von 0,05 Massen-% oder weniger zulässig.
  • Das Rippenmaterial (A) des Aluminiumlegierungswärmetauschers für ein Abgasrückführungssystem einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rippenmaterial, das lediglich aus einem Kernmaterial besteht. Mit anderen Worten, das Rippenmaterial (A) ist ein nacktes Material. Ferner ist das Rippenmaterial (B) des Aluminiumlegierungswärmetauschers für ein Abgasrückführungssystem einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ein Dreilagenplattierungsmaterial mit einem ersten Hartlötmaterial, das auf einer Oberfläche eines Kernmaterials plattiert ist, und einem zweiten Hartlötmaterial, das auf einer anderen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist. Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für das Abgasrückführungssystem der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Hartlöten des Rippenmaterials (A) an eine Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrmaterials (A) erhalten. Ferner wird der Aluminiumlegierungswärmetauscher für das Abgasrückführungssystem der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung durch Hartlöten des Rippenmaterials (B) an eine Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrmaterials (A) erhalten.
  • Das Kernmaterial des Rippenmaterials (A) besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Der Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) ist 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,40 Massen-% oder mehr und 0,80 Massen-% oder weniger. Mit einem Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) in diesem Bereich ist Si in einer Matrix feststoffgelöst, oder es bildet eine Al-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindung aus, so dass die Festigkeit der Rippe nach einem Hartlöten verbessert wird. Wenn dagegen ein Si-Gehalt unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, der Korrosionswiderstand aufgrund von einkristallinem Si abnehmen kann und der übermäßig erniedrigte Schmelzpunkt der Legierung zu einem Schmelzen des Rippenmaterials während eines Hartlötens führt.
  • Der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) ist 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,80 Massen-% oder mehr und 1,60 Massen-% oder weniger. Mit einem Mn-Gehalt des Kernmaterials des Rippenmaterials (A) in dem Bereich kristallisiert Mn oder scheidet sich als eine Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung ab, so dass die Festigkeit der Rippe nach einem Hartlöterwärmen verbessert wird. Ferner nimmt die Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung Fe auf, so dass die Hemmung einer Antikorrosion durch Fe als unvermeidbare Verunreinigung unterdrückt werden kann. Wenn dagegen ein Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von Mn nicht erhalten werden, während mit einem Mn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit der Rippe verschlechtert wird.
  • Der Zn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) ist 0 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger. Mit anderen Worten, das Kernmaterial des Rippenmaterials (A) weist kein Zn oder 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wenn Zn enthalten ist, auf. Mit einem Zn-Gehalt des Kernmaterials des Rippenmaterials (A) in dem Bereich hat das Rohr zwangsweise die Opferantikorrosionswirkung. Da Aluminium mit Zn das Lochfraßpotential zum Funktionieren als Opferantikorrosionsmaterial erniedrigt, wird durch die Hinzufügung von Zn zu der Rippe für gewöhnlich die Opferantikorrosionswirkung der Rippe erwartet. Im Gegensatz dazu wird gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Zusatz von Zn zu der Rippe die Opferantikorrosionswirkung des Rohrs erzwungen.
  • Das Kernmaterial des Rippenmaterials (A) kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe aufweisen, je nach Bedarf.
  • Wenn das Kernmaterial des Rippenmaterials (A) Mg aufweist, ist der Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) in dem Bereich wird der Korrosionswiderstand, insbesondere der Widerstand gegenüber einem Lochfraß, verbessert. Dagegen kann mit einem Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mg nicht erhalten werden, während mit einem Mg-Gehalt, der den Bereich überschreitet, in einigen Fällen ein Hartlöten erschwert werden kann.
  • Wenn das Kernmaterial des Rippenmaterials (A) Fe aufweist, ist der Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (A) in dem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verteilt. Dagegen kann mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Fe nicht erhalten werden, während mit einem Fe-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate der Rippe merklich zunimmt.
  • Das Kernmaterial des Rippenmaterials (B) besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  • Der Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) ist 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,40 Massen-% oder mehr und 0,80 Massen-% oder weniger. Mit einem Si-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich ist Si in einer Matrix feststoffgelöst, oder es bildet eine Al-Mn-Si-basierte intermetallische Verbindung aus, so dass die Festigkeit der Rippe nach einem Hartlöten verbessert wird. Dagegen kann mit einem Si-Gehalt unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, der Korrosionswiderstand aufgrund von einkristallinem Si abnehmen kann und der übermäßig erniedrigte Schmelzpunkt der Legierung zu einem Schmelzen des Rippenmaterials während eines Hartlötens führt.
  • Der Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) ist 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,80 Massen-% oder mehr und 1,60 Massen-% oder weniger. Mit einem Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich kristallisiert Mn oder scheidet sich als eine Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung ab, so dass die Festigkeit der Rippe nach einem Hartlöterwärmen verbesswert wird. Ferner nimmt die Al-Mn-basierte intermetallische Verbindung Fe auf, so dass die Hemmung der Antikorrosion durch Fe als unvermeidbare Verunreinigung unterdrückt werden kann. Wenn dagegen ein Mn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs liegt, kann die Wirkung der Hinzufügung von Mn nicht erhalten werden, während mit einem Mn-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit der Rippe verschlechtert wird.
  • Der Zn-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) ist 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger. Mit anderen Worten, das Kernmaterial des Rippenmaterials (B) weist kein Zn bzw. 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wenn kein Zn enthalten ist, auf. Mit einem Zn-Gehalt des Kernmaterials des Rippenmaterials (B) in dem Bereich wird die Opferantikorrosionswirkung des Rohrs erzwungen. Da Aluminium mit Zn das Lochfraßpotential zum Erhalten der Funktion als Opferantikorrosionsmaterial erniedrigt, wird für gewöhnlich durch die Hinzufügung von Zn zu der Rippe die Opferantikorrosionswirkung der Rippe erwartet. Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung ohne Hinzufügen von Zn zu der Rippe die Opferantikorrosionswirkung des Rohrs erzwungen.
  • Das Kernmaterial des Rippenmaterials (B) kann ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe aufweisen, je nach Bedarf.
  • Wenn das Kernmaterial des Rippenmaterials (B) Mg aufweist, ist der Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger, bevorzugt 0,10 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger. Mit einem Mg-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich wird der Korrosionswiderstand, insbesondere der Widerstand gegenüber Lochfraß, verbessert. Im Gegensatz dazu kann mit einem Mg-Gehalt unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Mg nicht erhalten werden, während mit einem Mg-Gehalt, der den Bereich überschreitet, in einigen Fällen ein Hartlöten erschwert werden kann.
  • Wenn das Kernmaterial des Rippenmaterials (B) Fe aufweist, ist der Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger. Mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich wird die Korrosion zum Verbessern der Durchdringungslebensdauer verteilt. Im Gegensatz dazu kann mit einem Fe-Gehalt in dem Kernmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Fe nicht erhalten werden, während mit einem Fe-Gehalt, der den Bereich überschreitet, die Korrosionsrate der Rippe merklich zunimmt.
  • Jedes von dem ersten Hartlötmaterial und dem zweiten Hartlötmaterial des Rippenmaterials (B) besteht aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13, 00 Massen-% oder weniger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest A1 und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Mit einem Si-Gehalt in dem ersten Hartlötmaterial und dem zweiten Hartlötmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich wird die Funktion als das Hartlötmaterial erhalten. Im Gegensatz dazu kann mit einem Si-Gehalt in dem Hartlötmaterial des Rippenmaterials unterhalb des Bereichs die Wirkung der Hinzufügung von Si nicht erhalten werden, während mit einem Si-Gehalt, der den Bereich überschreitet, eine riesige intermetallische Verbindung kristallisieren kann, so dass die Herstellbarkeit der Rippe verschlechtert wird.
  • Der Zn-Gehalt in jedem von dem ersten Hartlötmaterial und dem zweiten Hartlötmaterial des Rippenmaterials (B) ist 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger. Mit anderen Worten, das erste Hartlötmaterial und das zweite Hartlötmaterial des Rippenmaterials (B) weisen kein Zn oder weniger als 0,05 Massen-% an Zn, wenn Zn enthalten ist, auf. Mit einem Zn-Gehalt in dem ersten Hartlötmaterial und dem zweiten Hartlötmaterial des Rippenmaterials (B) in dem Bereich wird die Opferantikorrosionswirkung des Rohrs erzwungen. Da Aluminium mit Zn das Lochfraßpotential zum Erhalten der Funktion als Opferantikorrosionsmaterial erniedrigt, wird für gewöhnlich die Opferantikorrosionswirkung der Rippe aufgrund der Hinzufügung von Zn zu der Rippe erwartet. Im Gegensatz dazu wird bei der vorliegenden Erfindung ohne Hinzufügen von Zn zu der Rippe die Opferantikorrosionswirkung des Rohrs erzwungen.
  • Wenn das Rohrmaterial oder das Rippenmaterial eines Aluminiumlegierungswärmetauschers für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ein Plattierungsmaterial ist, wird als das Verfahren zum Herstellen des Plattierungsmaterials ein beliebiges Verfahren ohne besondere Beschränkung eingesetzt, und das folgende Verfahren ist bevorzugt.
  • Im Falle eines Rohrmaterials werden zuerst Blöcke aus einem Opferantikorrosionsmaterial und einem Kernmaterial mit einer vorbestimmten Legierungszusammensetzung durch semikontinuierliches Gießen bereitgestellt. Wenn ferner ein Hartlötmaterial plattiert wird, wird ebenfalls ein Block des Hartlötmaterials bereitgestellt. Beide Oberflächen der Blöcke werden maschinell bearbeitet, und die zwei Lagen des Opferantikorrosionsmaterials und des Kernmaterials oder die drei Lagen des Opferantikorrosionsmaterials, des Kernmaterials und des Hartlötmaterials werden überlappt. Anschließend wird bei 400 bis 550°C für 1 bis 10 Stunden ein Vorerwärmen durchgeführt, und die Plattendicke wird durch Heißwalzen auf etwa 5 mm verringert. Ferner werden ein Kaltwalzen und ein Endglühen bei 300 bis 450°C für 1 bis 10 Stunden durchgeführt, so dass ein Plattierungsmaterial mit einer Dicke von etwa 0,3 mm erhalten wird. Das Plattierungsverhältnis des Opferantikorrosionsmaterials eines Rohrmaterials ist bevorzugt 3 bis 25%, besonders bevorzugt 5 bis 20%. Das Plattierungsverhältnis des Hartlötmaterials des Rohrmaterials ist bevorzugt 5 bis 20%, besonders bevorzugt 8 bis 15%.
  • Im Falle eines Plattierungsrippenmaterials werden zuerst Blöcke aus einem Kernmaterial und einem Hartlötmaterial mit einer vorbestimmten Legierungszusammensetzung durch semikontinuierliches Gießen bereitgestellt. Beide Oberflächen der Blöcke werden maschinell bearbeitet, und die drei Lagen bestehend aus Hartlötmaterial/Kernmaterial/Hartlötmaterial werden überlappt. Anschließend wird bei 400 bis 550°C für 1 bis 10 Stunden ein Vorerwärmen durchgeführt, und die Plattendicke wird durch Heißwalzen auf etwa 5 mm verringert. Ferner werden ein Kaltwalzen und ein Endglühen bei 300 bis 450°C für 1 bis 10 Stunden durchgeführt, so dass ein Plattierungsmaterial mit einer Dicke von etwa 0,3 mm erhalten wird. Das Plattierungsverhältnis des Hartlötmaterials eines Rippenmaterials ist bevorzugt 5 bis 20%, besonders bevorzugt 8 bis 15%.
  • (Hartlöterwärmungsbedingung)
  • Der Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Kombinieren verschiedener Komponenten, einschließlich eines Rohrmaterials und eines Rippenmaterials, und Hartlöten derselben hergestellt. Zumindest ein Teil des Aluminiumlegierungswärmetausches für ein Abgasrückführungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Komponente mit dem Rippenmaterial, das auf der Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials des Rohrmaterials angeordnet ist, welche mit einander verbunden sind, auf.
  • Das Hartlöterwärmungsverfahren und die Hartlöterwärmungsbedingungen sind nicht besonders beschränkt, und ein Hartlötverfahren unter Verwendung eines fluoridbasierten nichtkorrodierenden Flussmittels unter einer Inertgasatmosphäre wird bevorzugt als das Hartlötverfahren verwendet. Als die Hartlöterwärmungsbedingungen ist die Zeit, die für den Schritt des Erwärmens von 400°C auf eine Hartlöttemperatur zum Abschließen der Hartlötverfestigung während des Hartlötens und den Schritt zum Kühlen benötigt wird, nicht besonders beschränkt, bevorzugt ist sie 7 bis 40 Minuten. Ferner ist die Zeit zum Aufrechterhalten von 580°C oder mehr bevorzugt 3 bis 20 Minuten.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Beispiele genauer beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die im Folgenden beschriebenen Beispiele beschränkt. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen zusätzlich zu den folgenden Beispielen und den spezifischen Erläuterungen im Vorhergehenden basierend auf dem Wissen von Fachleuten vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • [Beispiele]
  • (Beispiele und Vergleichsbeispiele)
  • <Bereitstellen des Rohrmaterials>
  • Jeder von Aluminiumlegierungsblöcken für das Kernmaterial, das Opferantikorrosionsmaterial und das Hartlötmaterial mit einer Zusammensetzung, wie in Tabellen 1 bis 3 gezeigt, wurde durch semikontinuierliches Gießen gegossen, maschinell bearbeitet und bei 520°C für 6 Stunden einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen.
  • Anschließend wurde basierend auf der in Tabelle 5 gezeigten Kombination der Block für das Opferantikorrosionsmaterial mit einer Oberfläche des Blocks für das Kernmaterial überlappt. Wenn ein Hartlötmaterial plattiert wird, wird ein Block für das Hartlötmaterial mit der entgegengesetzten Oberfläche überlappt. Dadurch wurden überlappende Blöcke bereitgestellt. Die Dicke des Opferantikorrosionsmaterials und die Dicke des Hartlötmaterials wurden derart eingestellt, dass jeweils ein Plattierungsverhältnis von 10% vorlag.
  • Im Anschluss wurden die überlappenden Blöcke vor dem Schritt des Heißwalzens bis zu 520°C wärmebehandelt und unmittelbar danach heißgewalzt, so dass eine zweilagige oder dreilagige Plattierungsplatte mit einer Dicke von 3,5 mm erhalten wurde. Anschließend wurde die Plattierungsplatte auf eine Dicke von 0,30 mm kaltgewalzt und dann 2 Stunden lang bei 500°C geglüht. Durch die obigen Schritte wurde ein Zweilagen- oder Dreilagenrohrmaterial mit einer Gesamtdicke von 0,30 mm und einem Plattierungsverhältnis der Opferantikorrosionsmateriallage von 10% bereitgestellt.
  • <Bereitstellen des Rippenmaterials>
  • Jeder von Aluminiumlegierungsblöcken für das Hartlötmaterial und das Kernmaterial für ein Rippenmaterial, wie in Tabelle 3 und Tabelle 4 gezeigt, wurde durch semikontinuierliches Gießen gegossen, maschinell bearbeitet und bei 520°C für 6 Stunden einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen.
  • Anschließend wurde, wie in Tabelle 5 bis Tabelle 7 gezeigt, aus einem Block für das nackte Kernmaterial oder basierend auf der in Tabelle 5 bis Tabelle 7 gezeigten Kombination ein Block für das Hartlötmaterial mit beiden Oberflächen des Blocks für das Kernmaterial überlappt, so dass ein Block bereitgestellt wurde. Die Dicke des Hartlötmaterials wurde derart eingestellt, dass ein jeweiliges Plattierungsverhältnis 10% betrug.
  • Anschließend, wenn das Rippenmaterial ein Plattierungsmaterial ist, wurden die überlappten Blöcke bis zu 520°C wärmebehandelt, bevor sie heißgewalzt wurden, und unmittelbar danach heißgewalzt, so dass eine Dreilagenplattierungsplatte mit einer Dicke von 3,5 mm hergestellt wurde. Ferner wurden ein Kaltwalzen und ein Endglühen bei 390 bis 450°C für vier Stunden durchgeführt, so dass ein Dreilagenrippenmaterial mit einer Dicke von etwa 0,1 mm bereitgestellt wurde.
  • Wenn das Rippenmaterial ein nacktes Material war, wurde der Block für das Kernmaterial vor dem Heißwalzen bis zu 520°C wärmebehandelt und unmittelbar danach heißgewalzt, so dass eine Platte mit einer Dicke von 3,5 mm erhalten wurde. Ferner wurden ein Kaltwalzen und ein Endglühen bei 390 bis 450°C für 4 Stunden durchgeführt, so dass ein aus einer Lage bestehendes Rippenmaterial mit einer Dicke von etwa 0,1 mm bereitgestellt wurde.
  • (Messung der Zugfestigkeit nach einem Hartlöterwärmen)
  • Eine einzige Probe des Rohrmaterials und eine einzige Probe des Rippenmaterials, die so hergestellt wurden, wurden für 3 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre einem Hartlöterwärmen unterzogen. Nach dem Hartlöterwärmen wurde die Probe zur Verwendung in einem Zugfestigkeitstest gemäß JIS Z2241 unter Bedingungen mit einer Zuggeschwindigkeit von 10 mm/Minute und einer Meßlänge von 50 mm auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Zugfestigkeit wurde anhand der erhaltenen Spannungs-Dehnungskurve bestimmt.
  • <Vorbereitung einer Testprobe für eine Evaluation>
  • Das wie oben erhaltene Rippenmaterial wurde zu einer Breite von 16 mm geschlitzt, gewellt und zu einer Rippe für einen Wärmetauscher geformt.
  • Im Anschluss wurde das Rohrmaterial in eine Breite von 16 mm und eine Länge von 70 mm geschnitten, so dass ein Teststück des Rohrmaterials bereitgestellt wurde, und ein KF-AlF-basiertes Flussmittel (KAlF4 oder dergleichen) in Pulverform wurde auf die Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials des Teststücks des Rohrmaterials aufgebracht.
  • Anschließend wurde das gewellte Rippenmaterial zwischen zwei Teststücken des Rohrmaterials angeordnet, so dass die Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials auf der Seite der Rippe war, und es wurde ein Hartlöterwärmen in einer Stickstoffatmosphäre bei 600°C für 3 Minuten durchgeführt. Nach dem Hartlöterwärmen wurde die Temperatur auf Raumtemperatur abgekühlt, und es wurde eine Testprobe für eine Evaluation bereitgestellt.
  • (Messung des Lochfraßpotentials)
  • Ein Rohr und eine Rippe wurden aus der Testprobe für eine Evaluation ausgeschnitten, und Abschnitte, die nicht die Messoberfläche waren, wurden mit Epoxidharz bedeckt. Diese wurden als Testmaterialien verwendet, und als eine Vorbehandlung wurden die Oberflächen der Testmaterialien durch Eintauchen in eine wässrige 5%-NaOH-Lösung bei 60°C für 30 Sekunden und eine wässrige 30%-HNO3-Lösung für 60 Sekunden gereinigt. Anschließend wurde Essigsäure zu einer wässrigen 5%-NaCl-Lösung hinzugefügt, um den pH-Wert von 3 einzustellen, die dann einer Entlüftung mit Stickstoff für 30 Minuten zum Bereitstellen einer Messlösung unterzogen wurde. Das Rohr oder die Rippe wurden in die Messlösung bei 25°C eingetaucht, und unter Verwendung eines Potentiostats wurde eine anodische Polarisationskurve gemessen. In der Polarisationskurve wurde das Potential, bei dem der Strom plötzlich zunahm, als das Lochfraßpotential definiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • (Korrosionswiderstand)
  • Eine Testprobe für eine Evaluation wurde einem zyklischen Korrosionstest unterzogen, beinhaltend Sprühen, für 2 Stunden (Sprühmenge: 1 bis 2 ml/80 cm2/h), unter Verwendung einer wässrigen Lösung mit pH 2,3 mit 6 ppm Salzsäure, 10 ppm Schwefelsäure, 10 ppm Salpetersäure, 5000 ppm Essigsäure und 5000 ppm Ameisensäure als Sprühflüssigkeit, Trocken (relative Luftfeuchtigkeit: 20 bis 30%) für 2 Stunden und Befeuchten (relative Luftfeuchtigkeit: 95% oder mehr) für 2 Stunden. Die Temperatur in der Testkammer wurde auf 50°C eingestellt, und die Testzeit wurde auf 3000 Stunden eingestellt. Nach Abschluss des Tests wurden Korrosionsprodukte mit konzentrierter Salpetersäure entfernt. Die Tiefe der korrodierten Poren, die auf der Oberfläche des Opferantikorrosionsmaterials erzeugt wurden, wurde dann durch die Fokustiefenmethode zum Bestimmen einer maximalen Tiefe als die Korrosionstiefe gemessen. Eine Probe mit einer maximalen Korrosionstiefe von 100 µm oder weniger wurde als gut betrachtet, und eine Probe mit einer maximalen Korrosionstiefe von 100 µm oder mehr wurde als schlecht betrachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 bis Tabelle 7 gezeigt. [Tabelle 1]
    Si Cu Mn Fe Mg Ni Ti v Cr Zr Al
    A1 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A2 0.05 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A3 1.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A4 0.50 0.05 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A5 0.50 3.00 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A6 0.50 0.50 0.40 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A7 0.50 0.50 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A8 0.50 0.50 1.00 0.10 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A9 0.50 0.50 1.00 0.10 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A10 0.50 0.50 1.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A11 0.50 0.50 1.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A12 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A13 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A14 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 bal.
    A15 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 bal.
    A16 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 bal.
    A17 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 bal.
    A18 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 bal.
    A19 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 bal.
    A20 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 bal.
    A21 0.50 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 bal.
    A22 0.01 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A23 2.00 0.50 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A24 0.50 0.01 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A25 0.50 5.00 1.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A26 0.50 0.50 0.30 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    A27 0.50 0.50 2.50 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    [Tabelle 2]
    Si Zn Fe Mn Mg Ni In Sn Ti V Cr Zr Al
    B1 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B2 3.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B3 13.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B4 7.00 0.50 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B5 7.00 6.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B6 7.00 2.00 0.10 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B7 7.00 2.00 0.10 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B8 7.00 2.00 0.10 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B9 7.00 2.00 0.10 0.00 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B10 7.00 2.00 0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B11 7.00 2.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B12 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B13 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B14 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B15 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B16 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B17 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B18 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00 bal.
    B19 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 0.00 bal.
    B20 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 bal.
    B21 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 0.00 bal.
    B22 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 bal.
    B23 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 0.00 bal.
    B24 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 bal.
    B25 7.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.30 bal.
    B26 2.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B27 15.00 2.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B28 7.00 0.10 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    B29 7.00 8.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 bal.
    [Tabelle 3]
    Si Zn Al
    D1 7.00 0.00 bal.
    D2 3.00 0.00 bal.
    D3 13.00 0.00 bal.
    D4 7.00 0.05 bal.
    D3 7.00 2.00 bal.
    [Tabelle 4]
    Si Mn Zn Fe Mg Al
    C1 0.50 1.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C2 0.05 1.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C3 1.50 1.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C4 0.50 0.40 0.00 0.10 0.00 bal.
    C5 0.50 2.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C6 0.50 1.00 0.05 0.10 0.00 bal.
    C7 0.50 1.00 0.00 0.10 0.05 bal.
    C8 0.50 1.00 0.00 0.10 0.50 bal.
    C9 0.50 1.00 0.00 0.20 0.00 bal.
    C10 0.50 1.00 0.00 1.00 0.00 bal.
    C11 0.01 1.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C12 2.00 1.00 0.00 0.10 0.00 bal.
    C13 0.50 0.20 0.00 0.10 0.00 bal.
    C14 0.50 2.50 0.00 0.10 0.00 bal.
    C15 0.50 1.00 0.20 0.10 0.00 bal.
    C16 0.50 1.00 2.00 0.10 0.00 bal.
    [Tabelle 5]
    Rohr/ Kernmaterial Rohr/Opfermaterial Rohr/ Hartlötmaterial Rippe / Kernmaterial Rippe/ Hartlötmaterial (Potential Rippe)-(Lochfraßpotential Rohroberfläche)/mV Korrosionstestergebnis/µm
    Beispiel 1 A1 B1 - C1 - 82 64
    Beispiel 2 A2 B1 - C1 - 84 52
    Beispiel 3 A3 B1 - C1 - 90 64
    Beispiel 4 A4 B1 - C1 - 86 54
    Beispiel 5 A5 B1 - C1 - 86 64
    Beispiel 6 A6 B1 - C1 - 76 54
    Beispiel 7 A7 B1 - C1 - 84 64
    Beispiel 8 A8 B1 - C1 - 84 42
    Beispiel 9 A9 B1 - C1 - 90 36
    Beispiel 10 A10 B1 - C1 - 86 40
    Beispiel 11 A11 B1 - C1 - 90 30
    Beispiel 12 A12 B1 - C1 - 92 48
    Beispiel 13 A13 B1 - C1 - 76 40
    Beispiel 14 A14 B1 - C1 - 78 40
    Beispiel 15 A15 B1 - C1 - 78 48
    Beispiel 16 A16 B1 - C1 - 76 48
    Beispiel 17 A17 B1 - C1 - 84 48
    Beispiel 18 A18 B1 - C1 - 78 40
    Beispiel 19 A19 B1 - C1 - 88 30
    Beispiel 20 A20 B1 - C1 - 84 38
    Beispiel 21 A21 B1 - C1 - 92 32
    Beispiel 22 A1 B1 - C1 D1 81 58
    Beispiel 23 A1 B1 - C1 D2 78 61
    Beispiel 24 A1 B1 - C1 D3 80 52
    Beispiel 25 A1 B1 - C1 D4 80 59
    Beispiel 26 A18 B1 D1 C1 - 78 40
    Beispiel 27 A19 B1 D2 C1 - 88 30
    Beispiel 28 A20 B1 D3 C1 - 84 38
    Beispiel 29 A21 B1 D4 C1 - 92 32
    [Tabelle 6]
    Rohr/ Kernmaterial Rohr/Opfermaterial Rohr/Har tlötmaterial Rippe / Kernmaterial Rippe/ Hartlötmaterial (Potential Rippe)-(Lochfraßpotential Rohroberfläche)/mV Korrosionstestergebnis/µm
    Beispiel 30 A1 B2 - C1 - 73 68
    Beispiel 31 A1 B3 - C1 - 89 64
    Beispiel 32 A1 B4 - C1 - 46 86
    Beispiel 33 A1 B5 - C1 - 185 68
    Beispiel 34 A1 B6 - C1 - 73 30
    Beispiel 35 A1 B7 - C1 - 73 48
    Beispiel 36 A1 B8 - C1 - 92 40
    Beispiel 37 A1 B9 - C1 - 86 32
    Beispiel 38 A1 B10 - C1 - 92 34
    Beispiel 39 A1 B11 - C1 - 76 48
    Beispiel 40 A1 B12 - C1 - 80 50
    Beispiel 41 A1 B13 - C1 - 86 48
    Beispiel 42 A1 B14 - C1 - 109 40
    Beispiel 43 A1 B15 - C1 - 163 44
    Beispiel 44 A1 B16 - C1 - 101 36
    Beispiel 45 A1 B17 - C1 - 165 36
    Beispiel 46 A1 B18 - C1 - 84 46
    Beispiel 47 A1 B19 - C1 - 76 38
    Beispiel 48 A1 B20 - C1 - 76 48
    Beispiel 49 A1 B21 - C1 - 86 30
    Beispiel 50 A1 B22 - C1 - 80 34
    Beispiel 51 A1 B23 - C1 - 90 44
    Beispiel 52 A1 B24 - C1 - 78 34
    Beispiel 53 A1 B25 - C1 - 92 38
    Beispiel 54 A1 B1 D1 C1 - 82 64
    Beispiel 55 A1 B1 D2 C1 - 82 64
    Beispiel 56 A1 B1 D3 C1 - 82 64
    Beispiel 57 A1 B1 D4 C1 - 82 64
    Beispiel 58 A1 B1 - C2 - 99 68
    Beispiel 59 A1 B1 - C3 - 71 52
    Beispiel 60 A1 B1 - C4 - 77 52
    Beispiel 61 A1 B1 - C5 - 96 64
    Beispiel 62 A1 B1 - C6 - 76 70
    Beispiel 63 A1 B1 - C7 - 77 44
    Beispiel 64 A1 B1 - C8 - 88 42
    Beispiel 65 A1 B1 - C11 - 80 42
    Beispiel 66 A1 B1 - C12 - 92 34
    [Tabelle 7]
    Rohr/Kernmaterial Rohr/Opfermaterial Rohr/Hartlötmaterial Rippe/ Kernmaterial Rippe/Hartlötmaterial (Potential Rippe)-(Lochfraßpotential Rohroberfläche)/mV Korrosionstester - gebnis/µm
    Vergleichsbeispiel 1 A22 B1 - C1 - 86 86
    Vergleichsbeispiel 2 A24 B1 - C1 - 90 124
    Vergleichsbeispiel 3 A26 B1 - C1 - 88 88
    Vergleichsbeispiel 4 A1 B26 - C1 - 55 55
    Vergleichsbeispiel 5 A1 B28 - C1 - 5 150
    Vergleichsbeispiel 6 A1 B1 - C11 - 89 78
    Vergleichsbeispiel 7 A1 B1 - C13 - 62 90
    Vergleichsbeispiel 8 A1 B1 - C15 - -7 201
    Vergleichsbeispiel 9 A23 B1 - C1 - - -
    Vergleichsbeispiel 10 A25 B1 - C1 - - -
    Vergleichsbeispiel 11 A27 B1 - C1 - - -
    Vergleichsbeispiel 12 A1 B27 - C1 - - -
    Vergleichsbeispiel 13 A1 B29 - C1 - - -
    Vergleichsbeispiel 14 A1 B1 - C12 - - -
    Vergleichsbeispiel 15 A1 B1 - C14 - - -
    Vergleichsbeispiel 16 A1 B1 - C16 - -54 251
    Vergleichsbeispiel 17 A1 B1 - C1 D5 -50 271
  • Bei allen Beispielen bestand kein Problem im Hinblick auf die Herstellbarkeit des Rohrmaterials oder des Rippenmaterials, die Hartlöteigenschaft war gut, mit einer Rohrfestigkeit nach einem Hartlöten von 140 MPa oder mehr und einer Rippenfestigkeit nach einem Hartlöten von 120 MPa oder mehr, und der Korrosionswiderstand nach dem zyklischen Korrosionstest war exzellent.
  • In dem Vergleichsbeispiel 1 wies das Rohrkernmaterial einen niedrigen Si-Gehalt auf, so dass das Rohr nach einem Hartlöten eine niedrige Festigkeit von 136 MPa hatte.
  • In dem Vergleichsbeispiel 2 wies das Rohrkernmaterial einen niedrigen Cu-Gehalt auf, so dass das Rohr nach einem Hartlöten eine niedrige Festigkeit von 129 MPa hatte.
  • In dem Vergleichsbeispiel 3 wies das Rohrkernmaterial einen niedrigen Mn-Gehalt auf, so dass das Rohr nach einem Hartlöten eine niedrige Festigkeit von 134 MPa hatte.
  • In dem Vergleichsbeispiel 4 wies das Opferanodenmaterial einen niedrigen Si-Gehalt auf, so dass ein fehlerhaftes Hartlöten der Rippe auftrat.
  • In dem Vergleichsbeispiel 5 wies das Opferanodenmaterial einen niedrigen Zn-Gehalt auf, so dass der Korrosionswiderstand des Rohrs schlecht war.
  • In dem Vergleichsbeispiel 6 wies das Rippenmaterial einen niedrigen Si-Gehalt auf, so dass die Rippe nach dem Hartlöten eine niedrige Festigkeit von 102 MPa hatte.
  • Bei dem Vergleichsbeispiel 7 wies das Rippenmaterial einen niedrigen Mn-Gehalt auf, so dass die Rippe nach dem Hartlöten eine niedrige Festigkeit von 74 MPa hatte. Bei dem Vergleichsbeispiel 8 wies das Rippenmaterial einen niedrigen Zn-Gehalt auf, so dass der Korrosionswiderstand schlecht war.
  • Bei den Vergleichsbeispielen 9 bis 15 trat einer Herstellung des Rohrmaterials oder des Rippenmaterials ein Schmelzen oder eine Rissbildung auf, so dass die anschließenden Evaluationen nicht durchgeführt werden konnten.
  • In dem Vergleichsbeispiel 16 hatte das Kernmaterials des Rippenmaterials einen hohen Zn-Gehalt, so dass die Rippe früh korrodiert war, so dass der Korrosionswiderstand des Rohrs schlecht war.
  • In dem Vergleichsbeispiel 17 wies das Hartlötmaterial einen hohen Zn-Gehalt auf, so dass die Rippe früh korrodiert und der Korrosionswiderstand des Rohrs schlecht war.

Claims (9)

  1. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem, der ein in ein Abgasrückführungssystem einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zum Kühlen des Abgases eingebauter Wärmetauscher ist, mit: einem Rohr, das mit einem Opferantikorrosionsmaterial auf einer Seite, entlang der das Abgas strömt, und einer mit einer Opferantikorrosionsmaterialoberflächenseite des Rohrs durch Hartlöten verbundenen Rippe versehen ist, bei dem die Rippe ein Lochfraßpotential aufweist, das höher ist als ein Lochfraßpotential einer Opferantikorrosionsmaterialoberfläche des Rohrs.
  2. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Kondenswasser des Abgases einen pH-Wert von weniger als 3 und eine Chloridionenkonzentration von weniger als 100 ppm aufweist.
  3. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Wärmetauscher erhalten wird durch Hartlöten: eines Rohrmaterials mit mindestens einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest A1 und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem Opferantikorrosionsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist; und eines Rippenmaterials mit einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  4. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach Anspruch 3, bei dem das Kernmaterial des Rippenmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  5. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Wärmetauscher erhalten wird durch Hartlöten : eines Rohrmaterials mit mindestens einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,05 Massen-% oder mehr und 3,00 Massen-% oder weniger an Cu und 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem Opferantikorrosionsmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,50 Massen-% oder mehr und 6,00 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, das auf einer abgasdurchgangsseitigen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist; und eines Rippenmaterials mit einem Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung mit 0,05 Massen-% oder mehr und 1,50 Massen-% oder weniger an Si, 0,40 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, und einem ersten Hartlötmaterial, das auf einer Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist, und einem zweiten Hartlötmaterial, das auf der anderen Oberfläche des Kernmaterials plattiert ist, aus einer Aluminiumlegierung mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind.
  6. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach Anspruch 5, bei dem das Kernmaterial des Rippenmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg und 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe aufweist.
  7. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Rohrmaterial ein Hartlötmaterial mit 3,00 Massen-% oder mehr und 13,00 Massen-% oder weniger an Si und 0,00 Massen-% oder mehr und 0,05 Massen-% oder weniger an Zn, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind, aufweist, das auf einer Oberfläche entgegengesetzt zu der Oberfläche, die mit dem Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials plattiert ist, plattiert ist.
  8. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem das Kernmaterial des Rohrmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V aufweist.
  9. Aluminiumlegierungswärmetauscher für ein Abgasrückführungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei dem das Opferantikorrosionsmaterial des Rohrmaterials ferner eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 0,05 Massen-% oder mehr und 2,00 Massen-% oder weniger an Mn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,50 Massen-% oder weniger an Mg, 0,10 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Fe, 0,05 Massen-% oder mehr und 1,00 Massen-% oder weniger an Ni, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an In, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Sn, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Ti, 0,05 Massen% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an V, 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Cr und 0,05 Massen-% oder mehr und 0,30 Massen-% oder weniger an Zr aufweist.
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