JP2000190089A - 耐エロ―ジョン・コロ―ジョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 - Google Patents
耐エロ―ジョン・コロ―ジョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐エロージョン・コロージョン性、耐孔食性
およびろう付け性に優れ、ラジエータ、ヒータコアなど
アルミニウム製熱交換器の構成部材、とくにチューブ材
として好適に使用できる熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材を提供する。 【解決手段】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材が、Ａｌ−
Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｚｎ：１〜
１０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミ
ニウム合金、またはこれにＦｅ：０．１５〜１．２％を
含有するアルミニウム合金で構成される。犠牲陽極材に
は、さらに少量のＩｎ、Ｓｎ、Ｍｇのうちの１種以上が
含まれてもよい。芯材側にさらにＡｌ−Ｓｉ系のろう材
をクラッドした３層クラッド材とすることもできる。
およびろう付け性に優れ、ラジエータ、ヒータコアなど
アルミニウム製熱交換器の構成部材、とくにチューブ材
として好適に使用できる熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材を提供する。 【解決手段】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材が、Ａｌ−
Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｚｎ：１〜
１０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアルミ
ニウム合金、またはこれにＦｅ：０．１５〜１．２％を
含有するアルミニウム合金で構成される。犠牲陽極材に
は、さらに少量のＩｎ、Ｓｎ、Ｍｇのうちの１種以上が
含まれてもよい。芯材側にさらにＡｌ−Ｓｉ系のろう材
をクラッドした３層クラッド材とすることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐エロージョン・
コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材、とくにフッ化物系フラックスを用いる不活性
雰囲気ろう付けや真空ろう付けによってラジエータ、ヒ
ータコアなどのアルミニウム製熱交換器を製造する場合
に、その構成部材となるチューブ材やヘッダープレート
材を成形するために好適に使用される耐エロージョン・
コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド板材に関する。
コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド材、とくにフッ化物系フラックスを用いる不活性
雰囲気ろう付けや真空ろう付けによってラジエータ、ヒ
ータコアなどのアルミニウム製熱交換器を製造する場合
に、その構成部材となるチューブ材やヘッダープレート
材を成形するために好適に使用される耐エロージョン・
コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金ク
ラッド板材に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用のラジエータ、ヒータコアなど
のチューブ材やヘッダープレート材としては、３００３
合金などのＡｌ−Ｍｎ系合金を芯材とし、片面にＡｌ−
Ｓｉ系合金のろう材あるいはＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした２層クラ
ッド材、場合によっては、片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろ
う材をクラッドし、他の面にＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ系合金からなる犠牲陽極材をクラッドした３
層クラッド材が使用されている。
のチューブ材やヘッダープレート材としては、３００３
合金などのＡｌ−Ｍｎ系合金を芯材とし、片面にＡｌ−
Ｓｉ系合金のろう材あるいはＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ系合金の犠牲陽極材をクラッドした２層クラ
ッド材、場合によっては、片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろ
う材をクラッドし、他の面にＡｌ−Ｚｎ系合金やＡｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ系合金からなる犠牲陽極材をクラッドした３
層クラッド材が使用されている。
【０００３】ラジエータやヒータコアの製造は、上記の
クラッド材を、Ａｌ−Ｓｉ系合金のろう材面を上面とし
て曲成し、あるいは芯材面を上面として曲成して、溶接
またはろう付けすることによりチューブ材とし、このチ
ューブ材のろう材またはフィン材にクラッドされたろう
材を介して、通常、フッ化物系フラックスを用いる不活
性雰囲気ろう付けや真空ろう付けを行うことによってフ
ィンやヘッダープレートと接合することにより行われ、
チューブ材の内面に位置する犠牲陽極材は、使用中に作
動流体と接し、犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食、隙
間腐食の発生を防止する役割を果し、また、フィン材も
芯材に対する犠牲陽極作用により芯材の孔食を抑制する
役割を果たす。
クラッド材を、Ａｌ−Ｓｉ系合金のろう材面を上面とし
て曲成し、あるいは芯材面を上面として曲成して、溶接
またはろう付けすることによりチューブ材とし、このチ
ューブ材のろう材またはフィン材にクラッドされたろう
材を介して、通常、フッ化物系フラックスを用いる不活
性雰囲気ろう付けや真空ろう付けを行うことによってフ
ィンやヘッダープレートと接合することにより行われ、
チューブ材の内面に位置する犠牲陽極材は、使用中に作
動流体と接し、犠牲陽極効果を発揮して芯材の孔食、隙
間腐食の発生を防止する役割を果し、また、フィン材も
芯材に対する犠牲陽極作用により芯材の孔食を抑制する
役割を果たす。
【０００４】これらの熱交換器においては、作動流体と
して、市販のエチレングリコールを主成分とする不凍液
を水で５０ｖｏｌ％程度までの濃度に希釈した中性〜弱
アルカリ性の溶液が一般に使用されているが、作動流体
によっては、チューブを構成する前記アルミニウム合金
クラッド材にエロージョン・コロージョンが生じ、その
結果、芯材に貫通腐食が発生して熱交換性能が損なわれ
ることがしばしば経験されている。
して、市販のエチレングリコールを主成分とする不凍液
を水で５０ｖｏｌ％程度までの濃度に希釈した中性〜弱
アルカリ性の溶液が一般に使用されているが、作動流体
によっては、チューブを構成する前記アルミニウム合金
クラッド材にエロージョン・コロージョンが生じ、その
結果、芯材に貫通腐食が発生して熱交換性能が損なわれ
ることがしばしば経験されている。
【０００５】耐孔食性を改善したラジエータ、ヒータコ
アなどのアルミニウム製熱交換器の構成材料として、例
えば、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｓｉ：１．０％以下を
含有し、必要に応じてＣｕ：０．５％以下Ｃｒ：０．３
％以下、Ｚｒ：０．２％以下のうちの１種以上を含有す
るＡｌ−Ｍｎ系合金を芯材とし、芯材の一面にＡｌ−Ｓ
ｉ系合金のろう材をクラッドするとともに、反対面にＺ
ｎ：２％以下を含むアルミニウム合金を犠牲陽極材とし
てクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材（特開
平３−９４９９３号公報）、芯材としてＭｇ：０．３〜
２％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｃｕ：０．０２〜０．
８％を含有し、さらに必要に応じてＭｎ：０．０５〜
０．３％、Ｃｒ：０．０２〜０．５％、Ｚｒ：０．０２
〜０．２％のうちの１種または２種以上を含有するアル
ミニウム合金を使用し、芯材の片面に公知のＡｌ−Ｓｉ
系合金ろう材をクラッドし、他の面にＺｎ：０．２〜３
％、Ｉｎ：０．００５〜０．０５％、Ｓｎ：０．０５〜
０．２％を含有するアルミニウム合金を犠牲陽極材とし
てクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材（特開
平８−１３２２８４号公報）なども提案されている。
アなどのアルミニウム製熱交換器の構成材料として、例
えば、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｓｉ：１．０％以下を
含有し、必要に応じてＣｕ：０．５％以下Ｃｒ：０．３
％以下、Ｚｒ：０．２％以下のうちの１種以上を含有す
るＡｌ−Ｍｎ系合金を芯材とし、芯材の一面にＡｌ−Ｓ
ｉ系合金のろう材をクラッドするとともに、反対面にＺ
ｎ：２％以下を含むアルミニウム合金を犠牲陽極材とし
てクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材（特開
平３−９４９９３号公報）、芯材としてＭｇ：０．３〜
２％、Ｓｉ：０．３〜１．５％、Ｃｕ：０．０２〜０．
８％を含有し、さらに必要に応じてＭｎ：０．０５〜
０．３％、Ｃｒ：０．０２〜０．５％、Ｚｒ：０．０２
〜０．２％のうちの１種または２種以上を含有するアル
ミニウム合金を使用し、芯材の片面に公知のＡｌ−Ｓｉ
系合金ろう材をクラッドし、他の面にＺｎ：０．２〜３
％、Ｉｎ：０．００５〜０．０５％、Ｓｎ：０．０５〜
０．２％を含有するアルミニウム合金を犠牲陽極材とし
てクラッドしてなるアルミニウム合金クラッド材（特開
平８−１３２２８４号公報）なども提案されている。
【０００６】しかしながら、これらのアルミニウム合金
クラッド材においても、ラジエータ、ヒータコアなどの
チューブ材として使用された場合、作動流体が比較的低
温で且つ中性〜弱酸性でＣｌイオンを含む場合には優れ
た犠牲陽極効果を発揮するが、作動流体が弱アルカリ性
で且つ作動流体が熱交換器内を高速で流れるような場合
には耐食性が十分ではなく、エロージョン・コロージョ
ンが生じ防食効果を発揮できないことが少なくない。
クラッド材においても、ラジエータ、ヒータコアなどの
チューブ材として使用された場合、作動流体が比較的低
温で且つ中性〜弱酸性でＣｌイオンを含む場合には優れ
た犠牲陽極効果を発揮するが、作動流体が弱アルカリ性
で且つ作動流体が熱交換器内を高速で流れるような場合
には耐食性が十分ではなく、エロージョン・コロージョ
ンが生じ防食効果を発揮できないことが少なくない。
【０００７】発明者らは、犠牲陽極材をクラッドしたア
ルミニウム合金クラッド材について、弱アルカリ性溶液
中における腐食挙動を究明し、その防止策を検討する過
程において、弱アルカリ環境下においては、犠牲陽極材
層の表面に褐色〜黒色の皮膜が生成し、この皮膜が高流
速の作動流体の衝突によって剥離し、剥離した部分に腐
食（エロージョン・コロージョン）が集中して優先腐食
することにより貫通孔が生じることを見出した。
ルミニウム合金クラッド材について、弱アルカリ性溶液
中における腐食挙動を究明し、その防止策を検討する過
程において、弱アルカリ環境下においては、犠牲陽極材
層の表面に褐色〜黒色の皮膜が生成し、この皮膜が高流
速の作動流体の衝突によって剥離し、剥離した部分に腐
食（エロージョン・コロージョン）が集中して優先腐食
することにより貫通孔が生じることを見出した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の知見
に基づき、とくに弱アルカリ性を有する作動流体が高速
で流れる環境下において、犠牲陽極材の表面が保護され
て前記の褐色〜黒色の皮膜が生成せず、優れた耐食性を
有する犠牲陽極材と芯材との組合わせを見出すために多
角的な実験、検討を行った結果としてなされたものであ
り、その目的は、耐エロージョン・コロージョン性に優
れ、弱アルカリ性の作動流体が高速で流れる環境下にお
いても、エロージョン・コロージョンによる貫通孔が生
じることがなく、とくにラジエータ、ヒータコアなどの
チューブ材として好適に使用できる耐エロージョン性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供す
ることにある。
に基づき、とくに弱アルカリ性を有する作動流体が高速
で流れる環境下において、犠牲陽極材の表面が保護され
て前記の褐色〜黒色の皮膜が生成せず、優れた耐食性を
有する犠牲陽極材と芯材との組合わせを見出すために多
角的な実験、検討を行った結果としてなされたものであ
り、その目的は、耐エロージョン・コロージョン性に優
れ、弱アルカリ性の作動流体が高速で流れる環境下にお
いても、エロージョン・コロージョンによる貫通孔が生
じることがなく、とくにラジエータ、ヒータコアなどの
チューブ材として好適に使用できる耐エロージョン性に
優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による請求項１記載の耐エロージョン性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の
片面に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラ
ッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠
牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、残部Ａｌおよ
び不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを
特徴とし、請求項２記載の耐エロージョン性に優れた熱
交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の片面に
犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材
であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極
材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｚｎ：１．０〜１
０．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金で構成されることを特徴とする。
めの本発明による請求項１記載の耐エロージョン性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の
片面に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラ
ッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠
牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、残部Ａｌおよ
び不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを
特徴とし、請求項２記載の耐エロージョン性に優れた熱
交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の片面に
犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド材
であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極
材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｚｎ：１．０〜１
０．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の耐エロージョン性に優れた
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の片面
に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド
材であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽
極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｆｅ：０．１５〜
１．２％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金で構成されることを特徴とし、請求項４記
載の耐エロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材は、芯材の片面に犠牲陽極材をクラッド
したアルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ
−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜
１２．０％、Ｚｎ：１．０〜１０．０％、Ｆｅ：０．１
５〜１．２％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなる
アルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、芯材の片面
に犠牲陽極材をクラッドしたアルミニウム合金クラッド
材であって、芯材がＡｌ−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽
極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｆｅ：０．１５〜
１．２％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるアル
ミニウム合金で構成されることを特徴とし、請求項４記
載の耐エロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材は、芯材の片面に犠牲陽極材をクラッド
したアルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ
−Ｍｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜
１２．０％、Ｚｎ：１．０〜１０．０％、Ｆｅ：０．１
５〜１．２％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなる
アルミニウム合金で構成されることを特徴とする。
【００１１】また、請求項５記載の熱交換器用アルミニ
ウム合金クラッド材は、請求項１〜４のいずれかに記載
されたクラッド材において、犠牲陽極材が、さらにＩ
ｎ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．
０５％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種または２種以
上を含有することを特徴とし、請求項６記載の熱交換器
用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜５のいず
れかに記載されたクラッド材において、犠牲陽極材が、
さらにＣｕ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔ
ｉ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％
以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴
とする。
ウム合金クラッド材は、請求項１〜４のいずれかに記載
されたクラッド材において、犠牲陽極材が、さらにＩ
ｎ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．
０５％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種または２種以
上を含有することを特徴とし、請求項６記載の熱交換器
用アルミニウム合金クラッド材は、請求項１〜５のいず
れかに記載されたクラッド材において、犠牲陽極材が、
さらにＣｕ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔ
ｉ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％
以下のうちの１種または２種以上を含有することを特徴
とする。
【００１２】請求項７記載の熱交換器用アルミニウム合
金クラッド材は、請求項１〜６のいずれかに記載された
クラッド材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金が、Ｍ
ｎ：０．３％を越え２．０％以下を含有し、さらにＣ
ｕ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜１．１％のうち
の１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物
からなることを特徴とし、請求項８記載の熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材は、請求項７記載のクラッド
材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金がさらにＭｇ：
０．５％以下を含有することを特徴とし、請求項９記載
の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項７
または８記載のクラッド材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ
系合金が、さらにＴｉ：０．３５％以下、Ｃｒ：０．５
％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうち
の１種または２種以上を含有することを特徴とする。
金クラッド材は、請求項１〜６のいずれかに記載された
クラッド材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金が、Ｍ
ｎ：０．３％を越え２．０％以下を含有し、さらにＣ
ｕ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜１．１％のうち
の１種または２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物
からなることを特徴とし、請求項８記載の熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材は、請求項７記載のクラッド
材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金がさらにＭｇ：
０．５％以下を含有することを特徴とし、請求項９記載
の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求項７
または８記載のクラッド材において、芯材のＡｌ−Ｍｎ
系合金が、さらにＴｉ：０．３５％以下、Ｃｒ：０．５
％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうち
の１種または２種以上を含有することを特徴とする。
【００１３】請求項１０記載の熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材は、請求項１〜９のいずれかに記載のア
ルミニウム合金クラッド材の芯材側に、Ａｌ−Ｓｉ系合
金のろう材をクラッドしたことを特徴とし、請求項１０
記載の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求
項１０において、ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：
６．０〜１３．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物か
らなることを特徴とし、請求項１２記載の熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材は、請求項１１において、ろ
う材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、さらにＭｇ：２．０％以
下、Ｂｉ：０．２％以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：
１．０％以下、Ｌｉ：１．０％以下のうちの１種または
２種以上を含有してなることを特徴とする。
合金クラッド材は、請求項１〜９のいずれかに記載のア
ルミニウム合金クラッド材の芯材側に、Ａｌ−Ｓｉ系合
金のろう材をクラッドしたことを特徴とし、請求項１０
記載の熱交換器用アルミニウム合金クラッド材は、請求
項１０において、ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：
６．０〜１３．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物か
らなることを特徴とし、請求項１２記載の熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材は、請求項１１において、ろ
う材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、さらにＭｇ：２．０％以
下、Ｂｉ：０．２％以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：
１．０％以下、Ｌｉ：１．０％以下のうちの１種または
２種以上を含有してなることを特徴とする。
【００１４】さらに、請求項１３記載の熱交換器用アル
ミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１２のいずれか
に記載のアルミニウム合金クラッド材において、犠牲陽
極材のマトリックス中に、粒子径（円相当直径）が０．
５〜５μｍのＳｉ粒子が１ｍｍ2 当たり２×１０3 〜８
×１０3 個存在することを特徴とする。
ミニウム合金クラッド材は、請求項１〜１２のいずれか
に記載のアルミニウム合金クラッド材において、犠牲陽
極材のマトリックス中に、粒子径（円相当直径）が０．
５〜５μｍのＳｉ粒子が１ｍｍ2 当たり２×１０3 〜８
×１０3 個存在することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のアルミニウム合金クラッ
ド材における合金成分の意義およびその限定理由につい
て説明する。 （１）犠牲陽極材 Ｓｉは、単体Ｓｉとして弱アルカリ環境下で安定であ
り、Ａｌマトリックス中に固溶してＡｌマトリックスの
弱アルカリ環境下での溶解度を低減するよう機能する。
さらに、溶解したＳｉは、水和酸化物皮膜として犠牲陽
極材層の表面に沈着し、犠牲陽極層を保護する。Ｓｉの
好ましい含有量は３．０〜１２．０％の範囲であり、
３．０％未満ではその効果が小さく、１２．０％を越え
ると造塊が困難となり、また、ろう付け加熱により溶融
し易くなって、十分な厚さの犠牲陽極層を確保するのが
難しくなる。ろう付け加熱により溶融せず、十分な厚さ
の犠牲陽極層を確保し易い範囲は、Ｓｉ：３．０〜６．
０％である。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は３．０〜
５．０％である。
ド材における合金成分の意義およびその限定理由につい
て説明する。 （１）犠牲陽極材 Ｓｉは、単体Ｓｉとして弱アルカリ環境下で安定であ
り、Ａｌマトリックス中に固溶してＡｌマトリックスの
弱アルカリ環境下での溶解度を低減するよう機能する。
さらに、溶解したＳｉは、水和酸化物皮膜として犠牲陽
極材層の表面に沈着し、犠牲陽極層を保護する。Ｓｉの
好ましい含有量は３．０〜１２．０％の範囲であり、
３．０％未満ではその効果が小さく、１２．０％を越え
ると造塊が困難となり、また、ろう付け加熱により溶融
し易くなって、十分な厚さの犠牲陽極層を確保するのが
難しくなる。ろう付け加熱により溶融せず、十分な厚さ
の犠牲陽極層を確保し易い範囲は、Ｓｉ：３．０〜６．
０％である。Ｓｉのさらに好ましい含有範囲は３．０〜
５．０％である。
【００１６】Ｚｎは、犠牲陽極材の電位を卑にして芯材
に対する犠牲陽極効果を保持し、芯材の孔食や隙間腐食
を防止する。Ｓｉが電位を貴にするためＺｎを多量に添
加する必要があり、Ｚｎの好ましい含有量は１．０〜１
０．０％の範囲である。１％未満ではその効果が十分で
なく、１０％を越えると自己耐食性が低下する。Ｚｎの
さらに好ましい含有範囲は２．０〜６．０％である。
に対する犠牲陽極効果を保持し、芯材の孔食や隙間腐食
を防止する。Ｓｉが電位を貴にするためＺｎを多量に添
加する必要があり、Ｚｎの好ましい含有量は１．０〜１
０．０％の範囲である。１％未満ではその効果が十分で
なく、１０％を越えると自己耐食性が低下する。Ｚｎの
さらに好ましい含有範囲は２．０〜６．０％である。
【００１７】Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系またはＡｌ−Ｆｅ−
Ｓｉ系化合物を形成、分散し、これらの化合物が腐食の
起点となり孔食が分散される結果、耐食性が向上する。
Ｆｅの好ましい含有量は０．１５〜１．２％の範囲であ
り、０．１５％未満ではその効果が小さく、１．２％を
越えると犠牲陽極材の自己耐食性が増加する。
Ｓｉ系化合物を形成、分散し、これらの化合物が腐食の
起点となり孔食が分散される結果、耐食性が向上する。
Ｆｅの好ましい含有量は０．１５〜１．２％の範囲であ
り、０．１５％未満ではその効果が小さく、１．２％を
越えると犠牲陽極材の自己耐食性が増加する。
【００１８】Ｉｎ、Ｓｎは、微量の添加により犠牲陽極
材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を確実に
する。その結果、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。Ｉ
ｎおよびＳｎの好ましい含有量は、それぞれ０．００１
〜０．０５％の範囲であり、下限未満ではその効果が小
さく、上限を越えると、自己耐食性および圧延加工性が
低下する。ＩｎおよびＳｎのさらに好ましい含有範囲
は、それぞれ０．０１〜０．０２％である。
材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を確実に
する。その結果、芯材の孔食や隙間腐食を防止する。Ｉ
ｎおよびＳｎの好ましい含有量は、それぞれ０．００１
〜０．０５％の範囲であり、下限未満ではその効果が小
さく、上限を越えると、自己耐食性および圧延加工性が
低下する。ＩｎおよびＳｎのさらに好ましい含有範囲
は、それぞれ０．０１〜０．０２％である。
【００１９】Ｍｇは、Ｓｉと共存する場合、Ｍｇ2 Ｓｉ
を生成して犠牲陽極材中に微細に分散し、該化合物が存
在する材料表面部において、弱アルカリ環境下で生成す
る褐色〜黒色の皮膜の成分である水酸アルミニウムの沈
着を妨げ、当該皮膜の生成を抑制するとともに、孔食を
分散させ貫通孔食の発生を防止する。Ｍｇの好ましい含
有量は３．０％以下であり、３．０％を越えると、犠牲
陽極材の自己耐食性が低下する。Ｍｇのさらに好ましい
含有範囲は１．５％未満である。
を生成して犠牲陽極材中に微細に分散し、該化合物が存
在する材料表面部において、弱アルカリ環境下で生成す
る褐色〜黒色の皮膜の成分である水酸アルミニウムの沈
着を妨げ、当該皮膜の生成を抑制するとともに、孔食を
分散させ貫通孔食の発生を防止する。Ｍｇの好ましい含
有量は３．０％以下であり、３．０％を越えると、犠牲
陽極材の自己耐食性が低下する。Ｍｇのさらに好ましい
含有範囲は１．５％未満である。
【００２０】Ｃｕは、犠牲陽極材の電位を貴にし、犠牲
陽極材へのＺｎ添加による自己耐食性の低下を抑制する
が、犠牲陽極材の電位を貴とするため０．０５％以下に
制限する。Ｃｕが０．０５％を越えると、犠牲陽極材と
芯材との間の電位差が十分に確保できず、芯材に対する
犠牲陽極効果が低下する。
陽極材へのＺｎ添加による自己耐食性の低下を抑制する
が、犠牲陽極材の電位を貴とするため０．０５％以下に
制限する。Ｃｕが０．０５％を越えると、犠牲陽極材と
芯材との間の電位差が十分に確保できず、芯材に対する
犠牲陽極効果が低下する。
【００２１】Ｔｉは、濃度の高い領域と濃度の低い領域
に分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交
互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高
い領域に比べて優先的に腐食するため腐食形態を層状に
する効果を有し、その結果、板厚方向への腐食の進行を
妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有量は
０．３％以下の範囲であり、０．３％を越えると鋳造時
に巨大な化合物が生成し易くなり、圧延加工性が阻害さ
れる。
に分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交
互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高
い領域に比べて優先的に腐食するため腐食形態を層状に
する効果を有し、その結果、板厚方向への腐食の進行を
妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有量は
０．３％以下の範囲であり、０．３％を越えると鋳造時
に巨大な化合物が生成し易くなり、圧延加工性が阻害さ
れる。
【００２２】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂは、ろう付け加熱中に、ろ
う材が犠牲陽極材中に侵入するのを抑制する機能を有す
る。Ｃｒ、ＺｒおよびＢの好ましい含有量は、それぞれ
０．２％以下、０．３％以下および０．１％以下であ
り、これらが上限を越えると、鋳造時に巨大な晶出物が
生成して健全な材料の製造が困難となる。
う材が犠牲陽極材中に侵入するのを抑制する機能を有す
る。Ｃｒ、ＺｒおよびＢの好ましい含有量は、それぞれ
０．２％以下、０．３％以下および０．１％以下であ
り、これらが上限を越えると、鋳造時に巨大な晶出物が
生成して健全な材料の製造が困難となる。
【００２３】犠牲陽極層に微細なＳｉ粒子を分散させる
ことにより、耐エロージョン性が向上する。Ｓｉ粒子の
好ましい分散範囲は、マトリックス中に粒子径（円相当
直径）が０．５〜５μｍのＳｉ粒子が１ｍｍ2 当たり２
×１０3 〜８×１０3 個存在する場合であり、下限未満
の分布ではその効果が小さく、上限を越えて存在する
と、犠牲陽極層の自己耐食性が低下する。
ことにより、耐エロージョン性が向上する。Ｓｉ粒子の
好ましい分散範囲は、マトリックス中に粒子径（円相当
直径）が０．５〜５μｍのＳｉ粒子が１ｍｍ2 当たり２
×１０3 〜８×１０3 個存在する場合であり、下限未満
の分布ではその効果が小さく、上限を越えて存在する
と、犠牲陽極層の自己耐食性が低下する。
【００２４】（２）芯材の成分 芯材中のＭｎは、芯材の強度を向上させるとともに、芯
材の電位を貴にして、犠牲陽極層との電位差を大きくし
て耐食性を高めるよう機能する。好ましい含有範囲は
０．３％を越え２．０％以下であり、０．３％以下では
その効果が小さく、２．０％を越えて含有すると、鋳造
時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結
果、健全な板材が得難い。Ｍｎのさらに好ましい含有範
囲は０．８〜１．５％である。
材の電位を貴にして、犠牲陽極層との電位差を大きくし
て耐食性を高めるよう機能する。好ましい含有範囲は
０．３％を越え２．０％以下であり、０．３％以下では
その効果が小さく、２．０％を越えて含有すると、鋳造
時に粗大な化合物が生成し、圧延加工性が害される結
果、健全な板材が得難い。Ｍｎのさらに好ましい含有範
囲は０．８〜１．５％である。
【００２５】Ｃｕは、芯材の強度を向上させるととも
に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極層との電位差および
ろう材との電位差を大きくして、防食効果を高めるよう
機能する。また、芯材中のＣｕは、ろう付け加熱時に犠
牲陽極材およびろう材中に拡散して、なだらかな濃度勾
配を形成する。その結果、芯材側の電位は貴となり、犠
牲陽極材の表面側およびろう材の表面側の電位は卑とな
って、犠牲陽極材中およびろう材中になだらかな電位勾
配が形成され、腐食形態を横拡がりの全面腐食型にし、
表面側からの腐食に対して防食作用を付与する。Ｃｕの
好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．
１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、
芯材の耐食性が低下し、また、融点が低下して、ろう付
け時にろうとの界面で局部的な溶融が生じ易くなる。Ｃ
ｕのさらに好ましい含有量は０．４〜０．６％の範囲で
ある。
に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極層との電位差および
ろう材との電位差を大きくして、防食効果を高めるよう
機能する。また、芯材中のＣｕは、ろう付け加熱時に犠
牲陽極材およびろう材中に拡散して、なだらかな濃度勾
配を形成する。その結果、芯材側の電位は貴となり、犠
牲陽極材の表面側およびろう材の表面側の電位は卑とな
って、犠牲陽極材中およびろう材中になだらかな電位勾
配が形成され、腐食形態を横拡がりの全面腐食型にし、
表面側からの腐食に対して防食作用を付与する。Ｃｕの
好ましい含有量は０．１〜１．０％の範囲であり、０．
１％未満ではその効果が小さく、１．０％を越えると、
芯材の耐食性が低下し、また、融点が低下して、ろう付
け時にろうとの界面で局部的な溶融が生じ易くなる。Ｃ
ｕのさらに好ましい含有量は０．４〜０．６％の範囲で
ある。
【００２６】Ｓｉは、芯材の強度を向上させる機能を有
する。とくに、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してく
るＭｇと共存することにより、Ｍｇ2 Ｓｉを生成し、ろ
う付け後に時効硬化を生じ芯材の強度をさらに向上させ
る効果を有する。Ｓｉの好ましい含有範囲は０．１〜
１．１％であり、０．１％未満ではその効果が十分でな
く、１．１％を越えると、耐食性を低下させ、また融点
が低下して、ろう付け時にろうとの界面で局部溶融が生
じ易くなる。Ｓｉのさらに好ましい含有量は０．３〜
０．７％の範囲である。
する。とくに、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してく
るＭｇと共存することにより、Ｍｇ2 Ｓｉを生成し、ろ
う付け後に時効硬化を生じ芯材の強度をさらに向上させ
る効果を有する。Ｓｉの好ましい含有範囲は０．１〜
１．１％であり、０．１％未満ではその効果が十分でな
く、１．１％を越えると、耐食性を低下させ、また融点
が低下して、ろう付け時にろうとの界面で局部溶融が生
じ易くなる。Ｓｉのさらに好ましい含有量は０．３〜
０．７％の範囲である。
【００２７】Ｍｇは、芯材の強度を向上させる機能を有
するが、ろう付け性低下の観点から０．５％以下に制限
するのが好ましい。０．５％を越えて含有すると、フッ
化物系のフラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付
けの場合、Ｍｇがフラックスと反応してろう付け性が阻
害されるとともに、Ｍｇのフッ化物が生成して、ろう付
け部の外観がわるくなる。真空ろう付けの場合には、溶
融ろうが芯材を浸食し易くなる。Ｍｇのさらに好ましい
含有範囲は０．１５％以下である。
するが、ろう付け性低下の観点から０．５％以下に制限
するのが好ましい。０．５％を越えて含有すると、フッ
化物系のフラックスを使用する不活性ガス雰囲気ろう付
けの場合、Ｍｇがフラックスと反応してろう付け性が阻
害されるとともに、Ｍｇのフッ化物が生成して、ろう付
け部の外観がわるくなる。真空ろう付けの場合には、溶
融ろうが芯材を浸食し易くなる。Ｍｇのさらに好ましい
含有範囲は０．１５％以下である。
【００２８】Ｔｉは、濃度の高い領域と濃度の低い領域
に分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交
互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高
い領域に比べて優先的に腐食するため腐食形態を層状に
する効果を有し、その結果、板厚方向への腐食の進行を
妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有量は
０．３５％以下の範囲であり、０．３５％を越えると鋳
造時に巨大な化合物が生成し易くなり、圧延加工性が阻
害される。
に分かれて凝固し、それらが圧延されると板厚方向に交
互に層状に分布し、Ｔｉ濃度の低い領域はＴｉ濃度の高
い領域に比べて優先的に腐食するため腐食形態を層状に
する効果を有し、その結果、板厚方向への腐食の進行を
妨げて耐孔食性を向上させる。Ｔｉの好ましい含有量は
０．３５％以下の範囲であり、０．３５％を越えると鋳
造時に巨大な化合物が生成し易くなり、圧延加工性が阻
害される。
【００２９】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂは、ろう付け加熱中に、ろ
う材が芯材中に侵入するのを抑制する機能を有する。Ｃ
ｒ、ＺｒおよびＢの好ましい含有量は、それぞれ０．５
％以下、０．３％以下および０．１％以下の範囲であ
り、上限を越えて含有すると、いずれも鋳造時に巨大な
晶出物が生成し、健全な板材の製造が困難となる。な
お、芯材中に、不純物として０．８％以下のＦｅ、０．
３％以下のＺｎが含有しても芯材の特性に影響を与える
ことはない。
う材が芯材中に侵入するのを抑制する機能を有する。Ｃ
ｒ、ＺｒおよびＢの好ましい含有量は、それぞれ０．５
％以下、０．３％以下および０．１％以下の範囲であ
り、上限を越えて含有すると、いずれも鋳造時に巨大な
晶出物が生成し、健全な板材の製造が困難となる。な
お、芯材中に、不純物として０．８％以下のＦｅ、０．
３％以下のＺｎが含有しても芯材の特性に影響を与える
ことはない。
【００３０】（３）ろう材の成分 ろう材としては、アルミニウムのろう付けにおいて通常
用いられるＡｌ−Ｓｉ系合金が適用される。Ｓｉは、ア
ルミニウム合金ろう材の融点を低下させ、溶融ろうの流
動性高めるよう作用するもので、好ましい含有量は６．
０〜１３．０％の範囲である。真空ろう付けによる場合
は、これに２．０％以下のＭｇを含有する公知のＡｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ系合金が適用される。
用いられるＡｌ−Ｓｉ系合金が適用される。Ｓｉは、ア
ルミニウム合金ろう材の融点を低下させ、溶融ろうの流
動性高めるよう作用するもので、好ましい含有量は６．
０〜１３．０％の範囲である。真空ろう付けによる場合
は、これに２．０％以下のＭｇを含有する公知のＡｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ系合金が適用される。
【００３１】Ａｌ−Ｓｉ系合金およびＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ
系合金ろう材には、０．２％以下のＢｉ、０．１％以下
のＢｅ、１．０％以下のＣａ、１．０％以下のＬｉを添
加してろう付け特性を改善することができる。また、ろ
う材中に、不純物として０．１％以下のＣｕ、０．３％
以下のＣｒ、Ｚｒ、Ｍｎ、０．５％以下のＦｅが含有し
ていても本発明の効果が損なわれることはない。
系合金ろう材には、０．２％以下のＢｉ、０．１％以下
のＢｅ、１．０％以下のＣａ、１．０％以下のＬｉを添
加してろう付け特性を改善することができる。また、ろ
う材中に、不純物として０．１％以下のＣｕ、０．３％
以下のＣｒ、Ｚｒ、Ｍｎ、０．５％以下のＦｅが含有し
ていても本発明の効果が損なわれることはない。
【００３２】本発明の熱交換器用アルミニウム合金クラ
ッド材は、芯材および犠牲陽極材、または芯材、犠牲陽
極材およびろう材を構成するアルミニウム合金を、例え
ば半連続鋳造により造塊し、必要により均質化処理後所
定厚さまで熱間圧延し、ついで、各材料を組合わせ、常
法に従って、熱間圧延によりクラッド材とし、最終的に
所定厚さまで冷間圧延する工程、必要により最終的に焼
鈍を行う工程を経て製造される。
ッド材は、芯材および犠牲陽極材、または芯材、犠牲陽
極材およびろう材を構成するアルミニウム合金を、例え
ば半連続鋳造により造塊し、必要により均質化処理後所
定厚さまで熱間圧延し、ついで、各材料を組合わせ、常
法に従って、熱間圧延によりクラッド材とし、最終的に
所定厚さまで冷間圧延する工程、必要により最終的に焼
鈍を行う工程を経て製造される。
【００３３】本発明のアルミニウム合金クラッド材を、
ラジエータやヒータコアなど熱交換器の構成材料として
使用するには、芯材と犠牲陽極材からなる２層クラッド
材においてはクラッド材を芯材側を外側として曲成し、
ろう材、芯材および犠牲陽極材からなる３層クラッド材
においては、クラッド材をろう材側を外側として曲成し
た後、溶接またはろう付けにより接合してチューブ形状
とし、アルミニウム合金フィン材にクラッドされたろう
材またはクラッド材のろう材を介してフィンをろう付け
接合して熱交換器を組立てる。
ラジエータやヒータコアなど熱交換器の構成材料として
使用するには、芯材と犠牲陽極材からなる２層クラッド
材においてはクラッド材を芯材側を外側として曲成し、
ろう材、芯材および犠牲陽極材からなる３層クラッド材
においては、クラッド材をろう材側を外側として曲成し
た後、溶接またはろう付けにより接合してチューブ形状
とし、アルミニウム合金フィン材にクラッドされたろう
材またはクラッド材のろう材を介してフィンをろう付け
接合して熱交換器を組立てる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。実施例および比較例においては、ろう材、芯材
および犠牲陽極材からなる３層クラッド材を例示する
が、本発明においては、芯材と犠牲陽極材からなる２層
クラッド材とし、例えば、フィン材としてろう材をクラ
ッドしたものを使用して、このろう材を介して２層クラ
ッド材をろう付けすることにより熱交換器を製作する実
施形態を採ることもでき、２層クラッド材として適用す
るか３層クラッド材として適用するかは、実施態様に応
じて選択される。
明する。実施例および比較例においては、ろう材、芯材
および犠牲陽極材からなる３層クラッド材を例示する
が、本発明においては、芯材と犠牲陽極材からなる２層
クラッド材とし、例えば、フィン材としてろう材をクラ
ッドしたものを使用して、このろう材を介して２層クラ
ッド材をろう付けすることにより熱交換器を製作する実
施形態を採ることもでき、２層クラッド材として適用す
るか３層クラッド材として適用するかは、実施態様に応
じて選択される。
【００３５】実施例１ 連続鋳造により、表１に示す組成を有する芯材用アルミ
ニウム合金、表２〜４に示す組成を有する犠牲陽極材用
アルミニウム合金および表５に示す組成を有するろう材
用アルミニウム合金を造塊し、芯材用合金と犠牲陽極材
用合金については均質化処理を行った。犠牲陽極材用合
金およびろう材用合金を熱間圧延して所定の厚さとした
後、芯材用合金の鋳塊と組合わせて熱間圧延および冷間
圧延を行い、中間焼鈍後さらに冷間圧延を行って厚さ
０．２５ｍｍのアルミニウム合金クラッド板（調質：Ｈ
１４）を作製した。なお、芯材の両面にクラッドされた
犠牲陽極材の厚さは０．０２５〜０．０５ｍｍとし、ろ
う材の厚さは０．０２５ｍｍとした。
ニウム合金、表２〜４に示す組成を有する犠牲陽極材用
アルミニウム合金および表５に示す組成を有するろう材
用アルミニウム合金を造塊し、芯材用合金と犠牲陽極材
用合金については均質化処理を行った。犠牲陽極材用合
金およびろう材用合金を熱間圧延して所定の厚さとした
後、芯材用合金の鋳塊と組合わせて熱間圧延および冷間
圧延を行い、中間焼鈍後さらに冷間圧延を行って厚さ
０．２５ｍｍのアルミニウム合金クラッド板（調質：Ｈ
１４）を作製した。なお、芯材の両面にクラッドされた
犠牲陽極材の厚さは０．０２５〜０．０５ｍｍとし、ろ
う材の厚さは０．０２５ｍｍとした。
【００３６】得られたアルミニウム合金クラッド板（試
験材）を、窒素ガス雰囲気中でフッ化物系フラックスを
用いて６００℃（材料温度）のろう付け温度に加熱した
後、犠牲陽極材側について、以下の方法に従って耐食性
を評価した。また、ろう付け性の評価も行った。結果を
表６〜１１に示す。
験材）を、窒素ガス雰囲気中でフッ化物系フラックスを
用いて６００℃（材料温度）のろう付け温度に加熱した
後、犠牲陽極材側について、以下の方法に従って耐食性
を評価した。また、ろう付け性の評価も行った。結果を
表６〜１１に示す。
【００３７】（１）耐食性の評価１ Ｃｌ- １９５ｐｐｍ、ＳＯ4 2- ６０ｐｐｍ、Ｃｕ+2１ｐ
ｐｍ、Ｆｅ3+３０ｐｐｍを含む水溶液中において、８８
℃で８時間加熱した後冷却し、２５℃で１６時間保持す
る温度サイクルを９０サイクル繰り返し、貫通腐食の発
生の有無（発生せず：○、発生：×）により犠牲陽極材
側の耐食性を評価した。
ｐｍ、Ｆｅ3+３０ｐｐｍを含む水溶液中において、８８
℃で８時間加熱した後冷却し、２５℃で１６時間保持す
る温度サイクルを９０サイクル繰り返し、貫通腐食の発
生の有無（発生せず：○、発生：×）により犠牲陽極材
側の耐食性を評価した。
【００３８】（２）耐食性の評価２ 配管内に市販のクーラント（ＮａＯＨでｐＨを１０に調
整）を流速１０ｍ／秒で循環させ、その配管経路内に流
れに対してクラッド板を平行に設置して、８８℃で８時
間加熱した後冷却し、２５℃で１６時間保持するという
サイクルを２０サイクル繰り返し、貫通腐食の発生の有
無（発生せず：○、発生：×）により犠牲陽極材側の耐
食性を評価した。
整）を流速１０ｍ／秒で循環させ、その配管経路内に流
れに対してクラッド板を平行に設置して、８８℃で８時
間加熱した後冷却し、２５℃で１６時間保持するという
サイクルを２０サイクル繰り返し、貫通腐食の発生の有
無（発生せず：○、発生：×）により犠牲陽極材側の耐
食性を評価した。
【００３９】（３）ろう付け性の評価 ６００℃のろう付け温度に加熱した後の芯材、犠牲陽極
材の溶融の有無により評価した。
材の溶融の有無により評価した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】
【表４】
【００４４】
【表５】
【００４５】
【表６】
【００４６】
【表７】
【００４７】
【表８】
【００４８】
【表９】
【００４９】
【表１０】
【００５０】
【表１１】
【００５１】表６〜１１にみられるように、本発明に従
う試験材Ｎｏ．１〜１０５はいずれも、腐食試験におい
て貫通孔を生じることがなく、優れた耐食性、耐エロー
ジョン・コロージョン性を示した。また、ろう付け加熱
で溶融を生じることがなく良好なろう付け性をそなえ、
加工性にも優れ、圧延加工に支障を生じることはなかっ
た。
う試験材Ｎｏ．１〜１０５はいずれも、腐食試験におい
て貫通孔を生じることがなく、優れた耐食性、耐エロー
ジョン・コロージョン性を示した。また、ろう付け加熱
で溶融を生じることがなく良好なろう付け性をそなえ、
加工性にも優れ、圧延加工に支障を生じることはなかっ
た。
【００５２】比較例１ 連続鋳造により、表１２に示す組成を有する芯材用アル
ミニウム合金、表１３および表１４に示す組成を有する
犠牲陽極材用アルミニウム合金および表１５に示す組成
を有するろう材用アルミニウム合金を造塊し、実施例１
と同様、芯材用金と犠牲陽極材用合金については均質化
処理を行った。犠牲陽極材用合金およびろう材用合金を
熱間圧延して所定の厚さとした後、芯材用合金の鋳塊と
組合わせて熱間圧延および冷間圧延を行い、中間焼鈍後
さらに冷間圧延を行って厚さ０．２５ｍｍのアルミニウ
ム合金クラッド板（調質：Ｈ１４）を作製した。なお、
芯材の両面にクラッドされたろう材の厚さは０．０２５
ｍｍ、犠牲陽極材の厚さは０．０２５〜０．０５０ｍｍ
とした。
ミニウム合金、表１３および表１４に示す組成を有する
犠牲陽極材用アルミニウム合金および表１５に示す組成
を有するろう材用アルミニウム合金を造塊し、実施例１
と同様、芯材用金と犠牲陽極材用合金については均質化
処理を行った。犠牲陽極材用合金およびろう材用合金を
熱間圧延して所定の厚さとした後、芯材用合金の鋳塊と
組合わせて熱間圧延および冷間圧延を行い、中間焼鈍後
さらに冷間圧延を行って厚さ０．２５ｍｍのアルミニウ
ム合金クラッド板（調質：Ｈ１４）を作製した。なお、
芯材の両面にクラッドされたろう材の厚さは０．０２５
ｍｍ、犠牲陽極材の厚さは０．０２５〜０．０５０ｍｍ
とした。
【００５３】得られたアルミニウム合金クラッド板を、
実施例１と同様、窒素ガス雰囲気中でフッ化物系フラッ
クスを用いて６００℃（材料温度）のろう付け温度に加
熱した後、犠牲陽極材側について、実施例１と同じ方法
に従って耐食性を評価した。また、実施例１と同様にろ
う付け性を評価した。結果を表１６〜１８に示す。な
お、表１２〜１５において、本発明の条件を外れたもの
には下線を付した。
実施例１と同様、窒素ガス雰囲気中でフッ化物系フラッ
クスを用いて６００℃（材料温度）のろう付け温度に加
熱した後、犠牲陽極材側について、実施例１と同じ方法
に従って耐食性を評価した。また、実施例１と同様にろ
う付け性を評価した。結果を表１６〜１８に示す。な
お、表１２〜１５において、本発明の条件を外れたもの
には下線を付した。
【００５４】
【表１２】
【００５５】
【表１３】
【００５６】
【表１４】
【００５７】
【表１５】
【００５８】
【表１６】
【００５９】
【表１７】
【００６０】
【表１８】
【００６１】表１６〜１８に示すように、本発明の条件
を外れた試験材は耐食性、ろう付け性のいずれかが劣っ
ている。試験材Ｎｏ．１０６は、芯材のＭｎの含有量が
少ないため耐食性が劣る。試験材Ｎｏ．１０７は芯材の
Ｍｎの含有量が多いため、鋳造時に巨大な化合物が生成
し、圧延性が阻害されて健全な板材の製造ができなかっ
た。試験材Ｎｏ．１０８は芯材のＣｕ量が少ないため耐
食性が劣り、試験材Ｎｏ．１０９〜１１１はそれぞれ芯
材のＣｕ、Ｓｉ、Ｍｇ量が多いため、芯材の融点が低下
し、ろう付け時に芯材とろう材との界面において局部溶
融が生じた。試験材Ｎｏ．１１２〜１１５はそれぞれ芯
材のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂ量が多いため、加工性が低下
し、健全な板材の製造ができなかった。
を外れた試験材は耐食性、ろう付け性のいずれかが劣っ
ている。試験材Ｎｏ．１０６は、芯材のＭｎの含有量が
少ないため耐食性が劣る。試験材Ｎｏ．１０７は芯材の
Ｍｎの含有量が多いため、鋳造時に巨大な化合物が生成
し、圧延性が阻害されて健全な板材の製造ができなかっ
た。試験材Ｎｏ．１０８は芯材のＣｕ量が少ないため耐
食性が劣り、試験材Ｎｏ．１０９〜１１１はそれぞれ芯
材のＣｕ、Ｓｉ、Ｍｇ量が多いため、芯材の融点が低下
し、ろう付け時に芯材とろう材との界面において局部溶
融が生じた。試験材Ｎｏ．１１２〜１１５はそれぞれ芯
材のＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂ量が多いため、加工性が低下
し、健全な板材の製造ができなかった。
【００６２】試験材Ｎｏ．１１６は、犠牲陽極材のＳｉ
量が少ないため、耐エロージョン・コロージョン性が劣
り、試験材Ｎｏ．１１７は、犠牲陽極材のＳｉ量が多い
ため造塊ができない。試験材Ｎｏ．１１８は犠牲陽極材
のＩｎ量が多いため、また試験材Ｎｏ．１１９は犠牲陽
極材のＳｎ量が多いため、圧延加工性が劣り、健全な板
材が得られなかった。
量が少ないため、耐エロージョン・コロージョン性が劣
り、試験材Ｎｏ．１１７は、犠牲陽極材のＳｉ量が多い
ため造塊ができない。試験材Ｎｏ．１１８は犠牲陽極材
のＩｎ量が多いため、また試験材Ｎｏ．１１９は犠牲陽
極材のＳｎ量が多いため、圧延加工性が劣り、健全な板
材が得られなかった。
【００６３】試験材Ｎｏ．１２０、１２１は、それぞれ
犠牲陽極材のＭｇ量およびＣｕ量が多いため、耐食性が
劣っている。試験材Ｎｏ．１２２、１２３、１２４およ
び１２５は、それぞれ犠牲陽極材のＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒお
よびＢの含有量が多いため、鋳造時に巨大な化合物が生
成して圧延性が阻害され健全な板材が製造できなかっ
た。試験材Ｎｏ．１２６は、犠牲陽極材のＦｅ量が少な
いため、また試験材Ｎｏ．１２７は、犠牲陽極材のＦｅ
量が多いため耐食性が劣る。試験材Ｎｏ．１２８は、ろ
う材のＳｉ量が少ないため、ろう付け性が劣っている。
試験材Ｎｏ．１２９は、ろう材のＳｉ量が多いため、ろ
う付け加熱において溶融が生じた。
犠牲陽極材のＭｇ量およびＣｕ量が多いため、耐食性が
劣っている。試験材Ｎｏ．１２２、１２３、１２４およ
び１２５は、それぞれ犠牲陽極材のＣｒ、Ｔｉ、Ｚｒお
よびＢの含有量が多いため、鋳造時に巨大な化合物が生
成して圧延性が阻害され健全な板材が製造できなかっ
た。試験材Ｎｏ．１２６は、犠牲陽極材のＦｅ量が少な
いため、また試験材Ｎｏ．１２７は、犠牲陽極材のＦｅ
量が多いため耐食性が劣る。試験材Ｎｏ．１２８は、ろ
う材のＳｉ量が少ないため、ろう付け性が劣っている。
試験材Ｎｏ．１２９は、ろう材のＳｉ量が多いため、ろ
う付け加熱において溶融が生じた。
【００６４】試験材Ｎｏ．１３０は、犠牲陽極材のＳｉ
量が少ないため、耐エロージョン・コロージョン性が劣
り、試験材Ｎｏ．１３１は、犠牲陽極材のＳｉ量が多い
ため造塊ができない。試験材Ｎｏ．１３２は犠牲陽極材
のＺｎ量が少ないため、また試験材Ｎｏ．１３３は犠牲
陽極材のＺｎ量が多いため、いずれも耐食性が劣る。
量が少ないため、耐エロージョン・コロージョン性が劣
り、試験材Ｎｏ．１３１は、犠牲陽極材のＳｉ量が多い
ため造塊ができない。試験材Ｎｏ．１３２は犠牲陽極材
のＺｎ量が少ないため、また試験材Ｎｏ．１３３は犠牲
陽極材のＺｎ量が多いため、いずれも耐食性が劣る。
【００６５】試験材Ｎｏ．１３４，１３５は、それぞれ
犠牲陽極材のＩｎ量およびＳｎ量が多いため、圧延加工
性が劣り、健全な板材が得られなかった。試験材Ｎｏ．
１３６、１３７は、それぞれ犠牲陽極材のＭｇ量および
Ｃｕ量が多いため、耐食性が劣っている。試験材Ｎｏ．
１３８、１３９、１４０および１４１は、それぞれ犠牲
陽極材のＣｒ、Ｔｉ、ＺｒおよびＢの含有量が多いた
め、鋳造時に巨大な化合物が生成して圧延性が阻害され
健全な板材が製造できなかった。試験材Ｎｏ．１４２
は、犠牲陽極材のＦｅ量が少ないため、また試験材Ｎ
ｏ．１４３は、犠牲陽極材のＦｅ量が多いため耐食性が
劣る。試験材Ｎｏ．１４４は、ろう材のＳｉ量が少ない
ため、ろう付け性が劣っている。試験材Ｎｏ．１４５
は、ろう材のＳｉ量が多いため、ろう付け加熱において
溶融が生じた。
犠牲陽極材のＩｎ量およびＳｎ量が多いため、圧延加工
性が劣り、健全な板材が得られなかった。試験材Ｎｏ．
１３６、１３７は、それぞれ犠牲陽極材のＭｇ量および
Ｃｕ量が多いため、耐食性が劣っている。試験材Ｎｏ．
１３８、１３９、１４０および１４１は、それぞれ犠牲
陽極材のＣｒ、Ｔｉ、ＺｒおよびＢの含有量が多いた
め、鋳造時に巨大な化合物が生成して圧延性が阻害され
健全な板材が製造できなかった。試験材Ｎｏ．１４２
は、犠牲陽極材のＦｅ量が少ないため、また試験材Ｎ
ｏ．１４３は、犠牲陽極材のＦｅ量が多いため耐食性が
劣る。試験材Ｎｏ．１４４は、ろう材のＳｉ量が少ない
ため、ろう付け性が劣っている。試験材Ｎｏ．１４５
は、ろう材のＳｉ量が多いため、ろう付け加熱において
溶融が生じた。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、耐エロージョン・コロ
ージョン性、耐孔食性およびろう付け性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材が提供される。当該ア
ルミニウム合金クラッド材は、ラジエータ、ヒータコア
などアルミニウム製熱交換器の構成部材、とくにチュー
ブ材として好適に使用できる。
ージョン性、耐孔食性およびろう付け性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材が提供される。当該ア
ルミニウム合金クラッド材は、ラジエータ、ヒータコア
などアルミニウム製熱交換器の構成部材、とくにチュー
ブ材として好適に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｆ 19/06 Ｆ２８Ｆ 19/06 Ａ 21/08 21/08 Ａ (72)発明者 宮地 治彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 田中 宏和 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 池田 洋 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 正路 美房 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍ
ｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％（重量％、以下同じ）を含有し、残部Ａｌおよ
び不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを
特徴とする耐エロージョン・コロージョン性に優れた熱
交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項２】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍ
ｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％、Ｚｎ：１．０〜１０．０％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成される
ことを特徴とする耐エロージョン・コロージョン性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項３】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍ
ｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％、Ｆｅ：０．１５〜１．２％を含有し、残部Ａ
ｌおよび不純物からなるアルミニウム合金で構成される
ことを特徴とする耐エロージョン・コロージョン性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項４】 芯材の片面に犠牲陽極材をクラッドした
アルミニウム合金クラッド材であって、芯材がＡｌ−Ｍ
ｎ系合金からなり、犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１
２．０％、Ｚｎ：１．０〜１０．０％、Ｆｅ：０．１５
〜１．２％を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるア
ルミニウム合金で構成されることを特徴とする耐エロー
ジョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウ
ム合金クラッド材。 - 【請求項５】 犠牲陽極材が、さらにＩｎ：０．００１
〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：
３．０％以下（０％を含まず、以下同じ）のうちの１種
または２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の耐エロージョン・コロージョン性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項６】 犠牲陽極材が、さらにＣｕ：０．０５％
以下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚ
ｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を含有することを特徴とする請求項１〜５の
いずれかに記載の耐エロージョン・コロージョン性に優
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項７】 芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金が、Ｍｎ：０．
３％を越え２．０％以下を含有し、さらにＣｕ：０．１
〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜１．１％のうちの１種また
は２種以上を含有し、残部Ａｌおよび不純物からなるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の耐エロ
ージョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニ
ウム合金クラッド材。 - 【請求項８】 芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金が、さらにＭ
ｇ：０．５％以下を含有することを特徴とする請求項７
記載の耐エロージョン・コロージョン性に優れた熱交換
器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項９】 芯材のＡｌ−Ｍｎ系合金が、さらにＴ
ｉ：０．３５％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｚｒ：０．
３％以下、Ｂ：０．１％以下のうちの１種または２種以
上を含有することを特徴とする請求項７または８記載の
耐エロージョン・コロージョン性に優れた熱交換器用ア
ルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載のアル
ミニウム合金クラッド材の芯材側に、Ａｌ−Ｓｉ系合金
のろう材をクラッドしたことを特徴とする耐エロージョ
ン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合
金クラッド材。 - 【請求項１１】 ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、Ｓｉ：
６．０〜１３．０％を含有し、残部Ａｌおよび不純物か
らなることを特徴とする請求項１０記載の耐エロージョ
ン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合
金クラッド材。 - 【請求項１２】 ろう材のＡｌ−Ｓｉ系合金が、さらに
Ｍｇ：２．０％以下、Ｂｉ：０．２％以下、Ｂｅ：０．
１％以下、Ｃａ：１．０％以下、Ｌｉ：１．０％以下の
うちの１種または２種以上を含有してなることを特徴と
する請求項１１記載の耐エロージョン・コロージョン性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材。 - 【請求項１３】 犠牲陽極材のマトリックス中に、粒子
径（円相当直径）が０．５〜５μｍのＳｉ粒子が１ｍｍ
2 当たり２×１０3 〜８×１０3 個存在することを特徴
とする請求項１〜１２のいずれかに記載の耐エロージョ
ン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合
金クラッド材。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04420699A JP3772035B2 (ja) | 1998-10-15 | 1999-02-23 | 耐エロージョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
| US09/417,803 US6316126B1 (en) | 1999-02-23 | 1999-10-14 | Aluminum alloy clad material for heat exchangers exhibiting excellent erosion-corrosion resistance |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-293154 | 1998-10-15 | ||
| JP29315498 | 1998-10-15 | ||
| JP04420699A JP3772035B2 (ja) | 1998-10-15 | 1999-02-23 | 耐エロージョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000190089A true JP2000190089A (ja) | 2000-07-11 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008523296A (ja) * | 2004-12-13 | 2008-07-03 | ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 酸を含むガスのための熱を交換する装置 |
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- 1999-02-23 JP JP04420699A patent/JP3772035B2/ja not_active Expired - Fee Related
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