JP2000169925A - 熱交換器用アルミニウム配管材 - Google Patents
熱交換器用アルミニウム配管材Info
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- JP2000169925A JP2000169925A JP10346041A JP34604198A JP2000169925A JP 2000169925 A JP2000169925 A JP 2000169925A JP 10346041 A JP10346041 A JP 10346041A JP 34604198 A JP34604198 A JP 34604198A JP 2000169925 A JP2000169925 A JP 2000169925A
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- corrosion resistance
- pitting corrosion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車用エアコンなどに適した耐食性及び端
末加工性に優れるアルミニウム配管材を提供する。 【解決手段】 Ｃｕを０．１〜０．５wt％、Ｍｎを０．
４〜０．６wt％、Ｃｒを０．１〜０．３wt％含み、不純
物としてのＳｉおよびＦｅを各々０．２wt％以下に規制
し、残部がＡｌと他の不可避不純物からなる熱交換器用
アルミニウム配管材。
末加工性に優れるアルミニウム配管材を提供する。 【解決手段】 Ｃｕを０．１〜０．５wt％、Ｍｎを０．
４〜０．６wt％、Ｃｒを０．１〜０．３wt％含み、不純
物としてのＳｉおよびＦｅを各々０．２wt％以下に規制
し、残部がＡｌと他の不可避不純物からなる熱交換器用
アルミニウム配管材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用エアコン、
オイルクーラー、ラジエーターなどの熱交換器の配管に
適した耐食性及び端末加工性に優れるアルミニウム配管
材に関する。
オイルクーラー、ラジエーターなどの熱交換器の配管に
適した耐食性及び端末加工性に優れるアルミニウム配管
材に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車用エアコンは、図１に示
すようにアルミニウム合金製熱交換器からなるコンデン
サー１とエバポレーター２をアルミニウム配管３で連結
し、その間にフロンのような冷媒を圧縮するコンプレッ
サー４またはレシーバー５を設けて構成されている。前
記アルミニウム配管３には、表３に示すＪＩＳ３００３
（Ａｌ−Ｍｎ系）合金またはＪＩＳ１１００（純Ａｌ
系）合金を素管に押出加工し、この素管を連続抽伸加工
した外径８〜１６ｍｍ（肉厚１〜２ｍｍ）程度の配管材
が用いられ、またラジエーター等の出入口にも前記合金
の外径８〜３４ｍｍ程度の配管材が用いられている。
すようにアルミニウム合金製熱交換器からなるコンデン
サー１とエバポレーター２をアルミニウム配管３で連結
し、その間にフロンのような冷媒を圧縮するコンプレッ
サー４またはレシーバー５を設けて構成されている。前
記アルミニウム配管３には、表３に示すＪＩＳ３００３
（Ａｌ−Ｍｎ系）合金またはＪＩＳ１１００（純Ａｌ
系）合金を素管に押出加工し、この素管を連続抽伸加工
した外径８〜１６ｍｍ（肉厚１〜２ｍｍ）程度の配管材
が用いられ、またラジエーター等の出入口にも前記合金
の外径８〜３４ｍｍ程度の配管材が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、配管が環境
劣悪な自動車のエンジンルーム内で使用される場合や東
南アジアなどの高温多湿の環境で使用される場合は、貫
通腐食が生じることがあり、配管に１点でも貫通腐食が
生じると配管内の冷媒（冷却水）が漏れて、エアコンで
は冷却機能が失われ、ラジエーターではエンジンが焼付
いたりする。従来の腐食防止法のうち、配管の外側にＡ
ｌ−Ｚｎ合金をクラッドする方法は最も効果的である
が、製造に手間が掛かりコストアップが避けられない。
また塗装法は簡便で低コストであるが、十分な効果が得
られず、近頃は塗装すらコストダウンの要求から省略さ
れる傾向にある。なお、配管内を流れる冷媒や冷却水に
は防錆剤（インヒビター）が添加されているため配管内
側からの腐食は殆ど起きず、腐食は主に配管外側から進
行する。
劣悪な自動車のエンジンルーム内で使用される場合や東
南アジアなどの高温多湿の環境で使用される場合は、貫
通腐食が生じることがあり、配管に１点でも貫通腐食が
生じると配管内の冷媒（冷却水）が漏れて、エアコンで
は冷却機能が失われ、ラジエーターではエンジンが焼付
いたりする。従来の腐食防止法のうち、配管の外側にＡ
ｌ−Ｚｎ合金をクラッドする方法は最も効果的である
が、製造に手間が掛かりコストアップが避けられない。
また塗装法は簡便で低コストであるが、十分な効果が得
られず、近頃は塗装すらコストダウンの要求から省略さ
れる傾向にある。なお、配管内を流れる冷媒や冷却水に
は防錆剤（インヒビター）が添加されているため配管内
側からの腐食は殆ど起きず、腐食は主に配管外側から進
行する。
【０００４】一方、近年のフロン冷媒の代替えを機に、
エアコン用配管などではゴムホ−スなどが接続される配
管端末部に、シ−ル性を高めるため、図２に示すような
Ｏリングを装入する溝部６と抜け防止用鍔部７とからな
る軸シ−ルビ−ド加工部８が形成されるようになった。
そして前記軸シ−ルビ−ド加工部８は、拡管、パンチン
グ、転造などの加工を単独でまたは組み合わせて形成加
工されるため、配管材には従来にも増して高い端末加工
性（軸シ−ルビ−ド加工部成形性）が要求されるように
なった。本発明は、自動車用エアコンなどに適した耐食
性及び端末加工性に優れるアルミニウム配管材の提供を
目的とする。
エアコン用配管などではゴムホ−スなどが接続される配
管端末部に、シ−ル性を高めるため、図２に示すような
Ｏリングを装入する溝部６と抜け防止用鍔部７とからな
る軸シ−ルビ−ド加工部８が形成されるようになった。
そして前記軸シ−ルビ−ド加工部８は、拡管、パンチン
グ、転造などの加工を単独でまたは組み合わせて形成加
工されるため、配管材には従来にも増して高い端末加工
性（軸シ−ルビ−ド加工部成形性）が要求されるように
なった。本発明は、自動車用エアコンなどに適した耐食
性及び端末加工性に優れるアルミニウム配管材の提供を
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｃｕを０．１〜０．５wt％、Ｍｎを０．４〜０．６wt
％、Ｃｒを０．１〜０．３wt％含み、不可避不純物とし
てのＳｉおよびＦｅを各々０．２wt％以下に規制し、残
部がＡｌと他の不可避不純物からなることを特徴とする
熱交換器用アルミニウム配管材である。
Ｃｕを０．１〜０．５wt％、Ｍｎを０．４〜０．６wt
％、Ｃｒを０．１〜０．３wt％含み、不可避不純物とし
てのＳｉおよびＦｅを各々０．２wt％以下に規制し、残
部がＡｌと他の不可避不純物からなることを特徴とする
熱交換器用アルミニウム配管材である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の配管材の合金成
分について説明する。Ｃｕは、面腐食を助長して孔食の
発生を抑制し、また粒界腐食感受性を鈍らせて耐食性を
改善する。更に強度向上にも寄与する。Ｃｕの含有量を
０．１〜０．５wt％に規定する理由は、０．１wt％未満
ではその効果が十分に得られず、０．５wt％を超えると
自己腐食し易くなり、また押出加工性が低下するためで
ある。
分について説明する。Ｃｕは、面腐食を助長して孔食の
発生を抑制し、また粒界腐食感受性を鈍らせて耐食性を
改善する。更に強度向上にも寄与する。Ｃｕの含有量を
０．１〜０．５wt％に規定する理由は、０．１wt％未満
ではその効果が十分に得られず、０．５wt％を超えると
自己腐食し易くなり、また押出加工性が低下するためで
ある。
【０００７】ＭｎはＦｅと結合してＡｌ6(ＭｎＦｅ) 化
合物を生成し、これによりカソードとして孔食の起点と
なるＡｌ3 Ｆｅ、Ａｌ6 Ｆｅなどの晶出物を低減して孔
食の進行を抑制する。Ｍｎの含有量を０．４〜０．６wt
％に規定する理由は、０．４wt％未満では配管に必要な
強度が十分に得られず、０．６wt％を超えると押出加工
性および製品の成形性が損なわれるためである。
合物を生成し、これによりカソードとして孔食の起点と
なるＡｌ3 Ｆｅ、Ａｌ6 Ｆｅなどの晶出物を低減して孔
食の進行を抑制する。Ｍｎの含有量を０．４〜０．６wt
％に規定する理由は、０．４wt％未満では配管に必要な
強度が十分に得られず、０．６wt％を超えると押出加工
性および製品の成形性が損なわれるためである。
【０００８】Ｃｒは耐孔食性および強度を向上させる。
Ｃｒの含有量を０．１〜０．３wt％に規定する理由は、
０．１wt％未満ではその効果が十分に得られず、０．３
wt％を超えると粗大な化合物が晶出して冷間抽伸加工性
および製品の成形性が低下するためである。
Ｃｒの含有量を０．１〜０．３wt％に規定する理由は、
０．１wt％未満ではその効果が十分に得られず、０．３
wt％を超えると粗大な化合物が晶出して冷間抽伸加工性
および製品の成形性が低下するためである。
【０００９】本発明では不可避不純物のＳｉおよびＦｅ
は各々０．２wt％以下に規定する。その理由はいずれが
０．２wt％を超えても孔食が発生し易くなるためであ
る。なお、本発明合金に鋳造組織を微細化して製品加工
性を改善する目的でＴｉを０．１５wt％以下の範囲で適
宜微量添加すると良い。
は各々０．２wt％以下に規定する。その理由はいずれが
０．２wt％を超えても孔食が発生し易くなるためであ
る。なお、本発明合金に鋳造組織を微細化して製品加工
性を改善する目的でＴｉを０．１５wt％以下の範囲で適
宜微量添加すると良い。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）表１、２に示す本発明規定組成のアルミニ
ウム合金 (No.1〜14) を溶解鋳造して断面円形の鋳塊と
し、この鋳塊を６１０℃で４時間の均質化処理後、所定
長さに切断して押出ビレットとし、これを５００℃に再
加熱して、外径５０ｍｍの素管に熱間押出し、その後、
連続抽伸加工を冷間で複数回行って外径８．０ｍｍ、肉
厚１．０ｍｍの管材に仕上げ、次いでこの管材に３６０
℃で２時間の焼鈍を施して自動車用エアコンの配管材を
製造した。
る。 （実施例１）表１、２に示す本発明規定組成のアルミニ
ウム合金 (No.1〜14) を溶解鋳造して断面円形の鋳塊と
し、この鋳塊を６１０℃で４時間の均質化処理後、所定
長さに切断して押出ビレットとし、これを５００℃に再
加熱して、外径５０ｍｍの素管に熱間押出し、その後、
連続抽伸加工を冷間で複数回行って外径８．０ｍｍ、肉
厚１．０ｍｍの管材に仕上げ、次いでこの管材に３６０
℃で２時間の焼鈍を施して自動車用エアコンの配管材を
製造した。
【００１１】（比較例１）表２に示す比較組成のアルミ
ニウム合金(No.15〜22) を用いた他は実施例１と同じ方
法により自動車用エアコンの配管材を製造した。
ニウム合金(No.15〜22) を用いた他は実施例１と同じ方
法により自動車用エアコンの配管材を製造した。
【００１２】実施例１および比較例１で製造した各々の
自動車用エアコンの配管材について、製造加工性、製品
加工性、耐食性を下記方法により評価した。表３に示す
組成の従来合金（No.23:JIS-3003合金、No.24:JIS-1100
合金）の配管材についても同様の評価を行った。 〔製造加工性〕：熱間押出加工性および冷間抽伸加
工性により評価した。 熱間押出加工性は押出圧力を固定して押出したときの
製品の押出速度（ｍ／分）を測定して評価した。押出速
度が速いほど押出加工性が良い。 冷間抽伸加工性は抽伸加工中に発生する亀裂や破断の
有無により評価した。 〔製品加工性〕：引張特性、曲げ加工性および端
末加工性により評価した。 引張特性はＪＩＳＺ２２０１に準じて試験し、引張強
さ（ＴＳ）、０．２％耐力（ＹＳ）、および伸びについ
て測定した。 曲げ加工性は実際の曲げ加工で使用される引張曲げ
（ストレッチベンド）法により評価した。曲げ条件は曲
げ半径３０ｍｍφ、曲げ角度６０度とした。曲げ加工後
に異常のない管は良好、折れたり肌荒れした管は不良と
判定した。 端末加工性は、図２に示す形状の軸シールビード加工
部８を、拡管、パンチング、転造加工を組み合わせて形
成加工し、前記加工部８の割れ、しわ、微小クラックの
有無などにより評価した。 〔耐食性〕：ＪＩＳ８６０１に基づくＣＡＳＳ試験（４
００ｈｒ）を行って最大孔食深さと粒界腐食の発生状況
を調べて評価した。 結果を表４〜６に示す。
自動車用エアコンの配管材について、製造加工性、製品
加工性、耐食性を下記方法により評価した。表３に示す
組成の従来合金（No.23:JIS-3003合金、No.24:JIS-1100
合金）の配管材についても同様の評価を行った。 〔製造加工性〕：熱間押出加工性および冷間抽伸加
工性により評価した。 熱間押出加工性は押出圧力を固定して押出したときの
製品の押出速度（ｍ／分）を測定して評価した。押出速
度が速いほど押出加工性が良い。 冷間抽伸加工性は抽伸加工中に発生する亀裂や破断の
有無により評価した。 〔製品加工性〕：引張特性、曲げ加工性および端
末加工性により評価した。 引張特性はＪＩＳＺ２２０１に準じて試験し、引張強
さ（ＴＳ）、０．２％耐力（ＹＳ）、および伸びについ
て測定した。 曲げ加工性は実際の曲げ加工で使用される引張曲げ
（ストレッチベンド）法により評価した。曲げ条件は曲
げ半径３０ｍｍφ、曲げ角度６０度とした。曲げ加工後
に異常のない管は良好、折れたり肌荒れした管は不良と
判定した。 端末加工性は、図２に示す形状の軸シールビード加工
部８を、拡管、パンチング、転造加工を組み合わせて形
成加工し、前記加工部８の割れ、しわ、微小クラックの
有無などにより評価した。 〔耐食性〕：ＪＩＳ８６０１に基づくＣＡＳＳ試験（４
００ｈｒ）を行って最大孔食深さと粒界腐食の発生状況
を調べて評価した。 結果を表４〜６に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】 （注）No.23:JIS-3003合金、No.24:JIS-1100合金。
【００１６】
【表４】 （注）単位ｍ／分。最大孔食深さ：単位μｍ。：製造加工性。 耐食性。引張強さ：単位Ｎ／ｍｍ2 。０．２％耐力：単位Ｎ／ｍｍ2 。
【００１７】
【表５】 （注）単位ｍ／分。最大孔食深さ：単位μｍ。：製造加工性。 耐食性。引張強さ：単位Ｎ／ｍｍ2 。０．２％耐力：単位Ｎ／ｍｍ2 。
【００１８】
【表６】 （注）単位ｍ／分。最大孔食深さ：単位μｍ。：製造加工性。 耐食性。引張強さ：単位Ｎ／ｍｍ2 。０．２％耐力：単位Ｎ／ｍｍ2 。
【００１９】表４〜６より明らかなように、本発明例の
No.1〜14はいずれも製造加工性、製品加工性、耐食性が
優れた。特に引張強さが１０８Ｎ／ｍｍ2 以上と高く、
最大孔食深さも０．４３ｍｍ以下と浅く、粒界腐食も発
生せず優れた特性を示した。一方、比較例の No.15〜2
2、従来合金のNo.23,24は製造加工性、製品加工性、耐
食性の少なくとも１つが悪化した。また機械的性質に劣
るものもあった。
No.1〜14はいずれも製造加工性、製品加工性、耐食性が
優れた。特に引張強さが１０８Ｎ／ｍｍ2 以上と高く、
最大孔食深さも０．４３ｍｍ以下と浅く、粒界腐食も発
生せず優れた特性を示した。一方、比較例の No.15〜2
2、従来合金のNo.23,24は製造加工性、製品加工性、耐
食性の少なくとも１つが悪化した。また機械的性質に劣
るものもあった。
【００２０】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の熱交換器
用アルミニウム配管材はＣｕ、Ｍｎ、Ｃｒを適量含み、
不純物元素のＳｉおよびＦｅの量が規制されているの
で、従来の配管材より耐食性が遙かに優れ、また端末加
工性（軸シールビード加工部の成形性）も良好である。
依って、工業上顕著な効果を奏する。
用アルミニウム配管材はＣｕ、Ｍｎ、Ｃｒを適量含み、
不純物元素のＳｉおよびＦｅの量が規制されているの
で、従来の配管材より耐食性が遙かに優れ、また端末加
工性（軸シールビード加工部の成形性）も良好である。
依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】自動車用エアコンのシステム説明図である。
【図２】配管端末部の軸シールビード加工部の縦断面図
である。
である。
１コンデンサー ２エバポレーター ３配管 ４コンプレッサー ５レシーバー ６Ｏリングを装入する溝部 ７抜け防止用鍔部 ８軸シ−ルビ−ド加工部
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｕを０．１〜０．５wt％、Ｍｎを０．
４〜０．６wt％、Ｃｒを０．１〜０．３wt％含み、不可
避不純物としてのＳｉおよびＦｅを各々０．２wt％以下
に規制し、残部がＡｌと他の不可避不純物からなること
を特徴とする熱交換器用アルミニウム配管材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10346041A JP2000169925A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 熱交換器用アルミニウム配管材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10346041A JP2000169925A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 熱交換器用アルミニウム配管材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169925A true JP2000169925A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18380743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10346041A Pending JP2000169925A (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 熱交換器用アルミニウム配管材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000169925A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038232A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器用アルミニウム合金配管材 |
| US8708034B2 (en) | 2008-11-10 | 2014-04-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP10346041A patent/JP2000169925A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002038232A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器用アルミニウム合金配管材 |
| US8708034B2 (en) | 2008-11-10 | 2014-04-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
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