JP2000309837A - 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 - Google Patents
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Info
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- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/016—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of aluminium or aluminium alloys
Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な成形加工性、ろう付け性をそなえ、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を提供する。 【解決手段】 芯材がＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金か
ら構成され、この芯材の一面に内面犠牲陽極材をクラッ
ドしてなり、内面犠牲陽極材は、Ｓｉ：３．０〜１２．
０％、Ｓｒ：２０〜２００ｐｐｍを含有し、残部アルミ
ニウム及び不可避的不純物からなる。内面犠牲陽極材が
更にＩｎ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１
〜０．０５％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を
含有することもできる。
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を提供する。 【解決手段】 芯材がＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金か
ら構成され、この芯材の一面に内面犠牲陽極材をクラッ
ドしてなり、内面犠牲陽極材は、Ｓｉ：３．０〜１２．
０％、Ｓｒ：２０〜２００ｐｐｍを含有し、残部アルミ
ニウム及び不可避的不純物からなる。内面犠牲陽極材が
更にＩｎ：０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１
〜０．０５％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を
含有することもできる。
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
ラッド材に関し、詳しくは不活性ガス雰囲気中でフッ化
物フラックスを用いたろう付けや真空ろう付けにより、
ラジエータやヒータコア等のアルミニウム合金製熱交換
器を製造するに際し、その構造部材であるチューブ材や
熱交換器をつなぐ配管材として使用するのに適した耐エ
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
ラッド材に関し、詳しくは不活性ガス雰囲気中でフッ化
物フラックスを用いたろう付けや真空ろう付けにより、
ラジエータやヒータコア等のアルミニウム合金製熱交換
器を製造するに際し、その構造部材であるチューブ材や
熱交換器をつなぐ配管材として使用するのに適した耐エ
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に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のラジエータやヒータコア等の熱
交換器の構造部材であるチューブ材やヘッダープレート
材には、従来、３００３等のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金を芯材とし、その一面にＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム
合金のろう材をクラッドした２層のクラッド材や、その
一面にＡｌ−Ｚｎ系やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム
合金の犠牲陽極材をクラッドした２層のクラッド材が用
いられる。また、上記の２層のクラッド材の他の一面
に、上記犠牲陽極材やろう材をクラッドした３層のクラ
ッド材が用いられることもある。
交換器の構造部材であるチューブ材やヘッダープレート
材には、従来、３００３等のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金を芯材とし、その一面にＡｌ−Ｓｉ系アルミニウム
合金のろう材をクラッドした２層のクラッド材や、その
一面にＡｌ−Ｚｎ系やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系アルミニウム
合金の犠牲陽極材をクラッドした２層のクラッド材が用
いられる。また、上記の２層のクラッド材の他の一面
に、上記犠牲陽極材やろう材をクラッドした３層のクラ
ッド材が用いられることもある。
【０００３】上記Ａｌ−Ｓｉ系アルミニウム合金のろう
材は、チューブ材とフィン材との接合、チューブ材とヘ
ッダープレート材との接合のために使用されるもので、
ろう付けとしては、フッ化物フラックスを用いる不活性
ガス雰囲気中ろう付け、真空ろう付けが適用される。犠
牲陽極材は、チューブ材内面を形成し、使用中の作動流
体との接触時、犠牲陽極作用により芯材の孔食や隙間腐
食を防ぐ。チューブ材外面に接合されたフィン材は、使
用中に犠牲陽極作用を発揮して、芯材の孔食を防止す
る。
材は、チューブ材とフィン材との接合、チューブ材とヘ
ッダープレート材との接合のために使用されるもので、
ろう付けとしては、フッ化物フラックスを用いる不活性
ガス雰囲気中ろう付け、真空ろう付けが適用される。犠
牲陽極材は、チューブ材内面を形成し、使用中の作動流
体との接触時、犠牲陽極作用により芯材の孔食や隙間腐
食を防ぐ。チューブ材外面に接合されたフィン材は、使
用中に犠牲陽極作用を発揮して、芯材の孔食を防止す
る。
【０００４】また、アルミニウム製熱交換器とともに使
用され、作動流体通路となる配管材としては、上記チュ
ーブ材と同様、３００３等のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金を芯材とし、その内面にＡｌ−Ｚｎ系アルミニウム
合金の犠牲陽極材をクラッドした２層のクラッド材や、
更に、外面にもＡｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金の犠牲陽
極材をクラッドした３層のクラッド材が用いられる。こ
のパイプ材の内外面の犠牲陽極材は、上記チューブ材と
同様に犠牲陽極作用を発揮して、芯材の孔食や隙間腐食
を防ぐ。
用され、作動流体通路となる配管材としては、上記チュ
ーブ材と同様、３００３等のＡｌ−Ｍｎ系アルミニウム
合金を芯材とし、その内面にＡｌ−Ｚｎ系アルミニウム
合金の犠牲陽極材をクラッドした２層のクラッド材や、
更に、外面にもＡｌ−Ｚｎ系アルミニウム合金の犠牲陽
極材をクラッドした３層のクラッド材が用いられる。こ
のパイプ材の内外面の犠牲陽極材は、上記チューブ材と
同様に犠牲陽極作用を発揮して、芯材の孔食や隙間腐食
を防ぐ。
【０００５】これらの熱交換器や配管材の作動流体とし
ては、一般にクーラントとして市販されているエチレン
グリコールを主成分とする不凍液を、水で０〜５０容量
％濃度に希釈した中性乃至弱アルカリ性の溶液が使用さ
れているが、作動流体の種類によっては、チューブ材や
配管材を構成する上記のクラッド材にエロージョン・コ
ロージョンによる芯材の貫通が生じ熱交換機能を損なう
ことがあることがしばしば経験されている。
ては、一般にクーラントとして市販されているエチレン
グリコールを主成分とする不凍液を、水で０〜５０容量
％濃度に希釈した中性乃至弱アルカリ性の溶液が使用さ
れているが、作動流体の種類によっては、チューブ材や
配管材を構成する上記のクラッド材にエロージョン・コ
ロージョンによる芯材の貫通が生じ熱交換機能を損なう
ことがあることがしばしば経験されている。
【０００６】芯材を貫通する腐食の発生を防止するた
め、クラッド材における芯材の成分組成と犠牲陽極材の
成分組成との組み合わせを検討することにより、耐孔食
性を高め、犠牲陽極効果を向上させたアルミニウム合金
クラッド材が提案されているが（特公昭６２−４５３０
１号公報、特開平５−２３９５８０号公報、特開平４−
１９８４４７号公報等）、これらのアルミニウム合金ク
ラッド材は、いずれも熱交換器のチューブ材等に使用さ
れた場合、作動流体が比較的低温でかつ中性乃至弱酸性
で塩素イオンを含んでいる場合には優れた犠牲陽極効果
を発揮するものの、作動流体が弱アルカリ性でかつ高速
で熱交換器内を流れる場合には、耐食性が不充分とな
り、エロージョン・コロージョンが生じ、犠牲陽極によ
る防食効果を発揮出来ないことが多い。
め、クラッド材における芯材の成分組成と犠牲陽極材の
成分組成との組み合わせを検討することにより、耐孔食
性を高め、犠牲陽極効果を向上させたアルミニウム合金
クラッド材が提案されているが（特公昭６２−４５３０
１号公報、特開平５−２３９５８０号公報、特開平４−
１９８４４７号公報等）、これらのアルミニウム合金ク
ラッド材は、いずれも熱交換器のチューブ材等に使用さ
れた場合、作動流体が比較的低温でかつ中性乃至弱酸性
で塩素イオンを含んでいる場合には優れた犠牲陽極効果
を発揮するものの、作動流体が弱アルカリ性でかつ高速
で熱交換器内を流れる場合には、耐食性が不充分とな
り、エロージョン・コロージョンが生じ、犠牲陽極によ
る防食効果を発揮出来ないことが多い。
【０００７】発明者らは、弱アルカリ溶液中で犠牲陽極
材を有するアルミニウム合金クラッド材に生じるエロー
ジョン・コロージョンの発生原因を究明し、その対策を
検討する過程において、弱アルカリ環境下では、犠牲陽
極材の表面に褐色乃至黒色を呈する皮膜が生成し、その
皮膜が高流速の作動流体の衝突により剥離し、その剥離
した部分に腐食が集中して優先腐食することにより、ア
ルミニウム合金クラッド材に貫通孔が生じることを見い
出した。
材を有するアルミニウム合金クラッド材に生じるエロー
ジョン・コロージョンの発生原因を究明し、その対策を
検討する過程において、弱アルカリ環境下では、犠牲陽
極材の表面に褐色乃至黒色を呈する皮膜が生成し、その
皮膜が高流速の作動流体の衝突により剥離し、その剥離
した部分に腐食が集中して優先腐食することにより、ア
ルミニウム合金クラッド材に貫通孔が生じることを見い
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、弱アルカリ性の作動流体が高流速で流れる環
境下で耐食性を有する芯材と犠牲陽極材との組み合わせ
について、多角的な実験、検討を行った結果なされたも
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流速で流れる環
境下でも、エロージョン・コロージョンによる貫通孔の
発生を防止することが出来る耐エロージョン・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
を提供することにある。
に基づき、弱アルカリ性の作動流体が高流速で流れる環
境下で耐食性を有する芯材と犠牲陽極材との組み合わせ
について、多角的な実験、検討を行った結果なされたも
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流速で流れる環
境下でも、エロージョン・コロージョンによる貫通孔の
発生を防止することが出来る耐エロージョン・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
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、本発明の請求項１による耐エロージョン・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
は、Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金を芯材とし、該芯材
の一面に内面犠牲陽極材をクラッドしてなり、該犠牲陽
極材は、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｓｒ：２０〜２０
０ｐｐｍを含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純
物からなることを特徴とし、請求項２による耐エロージ
ョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材は、前記内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：
０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５
％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を含有するこ
とを特徴とする。
め、本発明の請求項１による耐エロージョン・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
は、Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金を芯材とし、該芯材
の一面に内面犠牲陽極材をクラッドしてなり、該犠牲陽
極材は、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｓｒ：２０〜２０
０ｐｐｍを含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純
物からなることを特徴とし、請求項２による耐エロージ
ョン・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム
合金クラッド材は、前記内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：
０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５
％、Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を含有するこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項３による耐エロージョン・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
は、請求項１記載のクラッド材において、前記内面犠牲
陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｓｒ：２０〜２
００ｐｐｍ、Ｚｎ：１．０〜１０．０％を含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物からなることを特徴と
し、請求項４による耐エロージョン・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は、前記
内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．００１〜０．０５
％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：３．０％以
下のうちの１種以上を含有することを特徴とする。
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、請求項１記載のクラッド材において、前記内面犠牲
陽極材が、Ｓｉ：３．０〜１２．０％、Ｓｒ：２０〜２
００ｐｐｍ、Ｚｎ：１．０〜１０．０％を含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物からなることを特徴と
し、請求項４による耐エロージョン・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は、前記
内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．００１〜０．０５
％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、Ｍｇ：３．０％以
下のうちの１種以上を含有することを特徴とする。
【００１１】請求項５による耐エロージョン・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
は、前記芯材が、Ｍｎ：０．３％を越え２．０％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜１．１％のう
ちの１種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物からなることを特徴とし、請求項６による耐エロ
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は、前記芯材が、更にＭｇ：０．５
％以下、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種以
上を含有することを特徴とする。
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、前記芯材が、Ｍｎ：０．３％を越え２．０％以下、
Ｃｕ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜１．１％のう
ちの１種以上を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物からなることを特徴とし、請求項６による耐エロ
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は、前記芯材が、更にＭｇ：０．５
％以下、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種以
上を含有することを特徴とする。
【００１２】請求項７による耐エロージョン・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
は、前記内面犠牲陽極材に、更にＣｕ：０．０５％以
下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚｒ：
０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうちの１種以上を含
有することを特徴とし、請求項８による耐エロージョン
・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材は、前記内面犠牲陽極材が、更にＦｅ：０．
１５〜１．２％を含有することを特徴とする。
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、前記内面犠牲陽極材に、更にＣｕ：０．０５％以
下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚｒ：
０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうちの１種以上を含
有することを特徴とし、請求項８による耐エロージョン
・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材は、前記内面犠牲陽極材が、更にＦｅ：０．
１５〜１．２％を含有することを特徴とする。
【００１３】請求項９による耐エロージョン・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
は、前記内面犠牲陽極材のマトリックス中に、粒子径
（円相当直径）０．１〜１．０μｍのＳｉ粒子が、１ｍ
ｍ2 当たり２×１０3 〜１×１０4 個存在することを特
徴とする。
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、前記内面犠牲陽極材のマトリックス中に、粒子径
（円相当直径）０．１〜１．０μｍのＳｉ粒子が、１ｍ
ｍ2 当たり２×１０3 〜１×１０4 個存在することを特
徴とする。
【００１４】請求項１０によるエロージョン・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
は、前記芯材の他の一面にろう材をクラッドしてなり、
該ろう材は、Ｓｉ：６．０〜１３．０％を含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物からなることを特徴と
し、請求項１１による耐エロージョン・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は、前
記ろう材が、更にＭｇ：２．０％以下、Ｂｉ：０．２％
以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：１．０％以下、Ｌ
ｉ：１．０％以下のうちの１種以上を含有することを特
徴とする。
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、前記芯材の他の一面にろう材をクラッドしてなり、
該ろう材は、Ｓｉ：６．０〜１３．０％を含有し、残部
アルミニウム及び不可避的不純物からなることを特徴と
し、請求項１１による耐エロージョン・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は、前
記ろう材が、更にＭｇ：２．０％以下、Ｂｉ：０．２％
以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：１．０％以下、Ｌ
ｉ：１．０％以下のうちの１種以上を含有することを特
徴とする。
【００１５】請求項１２による耐エロージョン・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
材は、前記芯材の他の一面に外面犠牲陽極材をクラッド
してなり、該外面犠牲陽極材は、Ｚｎ：０．３〜３．０
％を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物から
なることを特徴とし、請求項１３による耐エロージョン
・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材は、前記外面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．
００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、
更に加えてＣｕ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．２％以
下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：
０．１％以下のうちの１種以上を含有することを特徴と
する。
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、前記芯材の他の一面に外面犠牲陽極材をクラッド
してなり、該外面犠牲陽極材は、Ｚｎ：０．３〜３．０
％を含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物から
なることを特徴とし、請求項１３による耐エロージョン
・コロージョン性に優れた熱交換器用アルミニウム合金
クラッド材は、前記外面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．
００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、
更に加えてＣｕ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．２％以
下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：
０．１％以下のうちの１種以上を含有することを特徴と
する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の耐エロージョン・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（以下、アルミ合金クラッド材という）１は、図１に
示すように、芯材２の一面に内面犠牲陽極材３をクラッ
ドしたものを基本構成とする。このアルミ合金クラッド
材１は、必要に応じて芯材２の他の一面、すなわち犠牲
牲陽極材３面と反対面に、外面犠牲陽極材４をクラッド
し、又はろう５をクラッドすることにより構成すること
もできる。
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（以下、アルミ合金クラッド材という）１は、図１に
示すように、芯材２の一面に内面犠牲陽極材３をクラッ
ドしたものを基本構成とする。このアルミ合金クラッド
材１は、必要に応じて芯材２の他の一面、すなわち犠牲
牲陽極材３面と反対面に、外面犠牲陽極材４をクラッド
し、又はろう５をクラッドすることにより構成すること
もできる。
【００１７】次に、本発明の耐エロージョン・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
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）内面犠牲陽極材の成分 内面犠牲陽極材中のＳｉは、単体Ｓｉとして弱アルカリ
環境下で安定しており、Ａｌマトリックス中に固溶し、
弱アルカリ環境下におけるＡｌマトリックスの溶解度を
低減するように機能する。更に、溶解したＳｉは水和酸
化物皮膜として犠牲陽極層表面に沈着し犠牲陽極層を保
護する。Ｓｉの好ましい含有範囲は、３．０〜１２．０
％であり、３．０％未満ではこれらの効果が少なく、１
２．０％を越えると造塊が困難となる。但し、Ｓｉの含
有量を６．０％以下とすると、ろう付け加熱後溶融せ
ず、犠牲陽極層として十分な厚みを確保し易くなり、犠
牲陽極効果を発揮し易くなるため、Ｓｉのより好ましい
含有範囲は３．０〜６．０％であり、更により好ましい
含有範囲は３．０〜５．０％である。
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
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）内面犠牲陽極材の成分 内面犠牲陽極材中のＳｉは、単体Ｓｉとして弱アルカリ
環境下で安定しており、Ａｌマトリックス中に固溶し、
弱アルカリ環境下におけるＡｌマトリックスの溶解度を
低減するように機能する。更に、溶解したＳｉは水和酸
化物皮膜として犠牲陽極層表面に沈着し犠牲陽極層を保
護する。Ｓｉの好ましい含有範囲は、３．０〜１２．０
％であり、３．０％未満ではこれらの効果が少なく、１
２．０％を越えると造塊が困難となる。但し、Ｓｉの含
有量を６．０％以下とすると、ろう付け加熱後溶融せ
ず、犠牲陽極層として十分な厚みを確保し易くなり、犠
牲陽極効果を発揮し易くなるため、Ｓｉのより好ましい
含有範囲は３．０〜６．０％であり、更により好ましい
含有範囲は３．０〜５．０％である。
【００１８】また、犠牲陽極層中にＳｉ粒子を微細且つ
均一に分散させることによって、耐エロージョン性が向
上する。マトリックス中のＳｉ粒子分布の好ましい範囲
は、粒子径（円相当直径）が０．１〜１．０μｍのＳｉ
粒子が、１ｍｍ2 当たり２×１０3 〜１×１０4 個存在
することである。この範囲に満たないとその効果は小さ
く、この範囲を越えると犠牲陽極層の自己耐食性が低下
する。
均一に分散させることによって、耐エロージョン性が向
上する。マトリックス中のＳｉ粒子分布の好ましい範囲
は、粒子径（円相当直径）が０．１〜１．０μｍのＳｉ
粒子が、１ｍｍ2 当たり２×１０3 〜１×１０4 個存在
することである。この範囲に満たないとその効果は小さ
く、この範囲を越えると犠牲陽極層の自己耐食性が低下
する。
【００１９】Ｓｒは、犠牲陽極層のＳｉ粒子の存在形態
をより微細かつ均一にし、耐エロージョン性をより向上
させるよう機能する。内面犠牲陽極材中のＳｒの好まし
い含有範囲は、２０〜２００ｐｐｍであり、２０ｐｐｍ
未満ではその効果が小さく、２００ｐｐｍを越えて添加
しても効果が飽和しそれ以上向上がみられない。Ｓｒの
より好ましい含有範囲は５０〜１００ｐｐｍである。な
お、内面犠牲陽極材にＮａ：１〜１００ｐｐｍ、Ｓｂ：
０．００１〜０．５％を添加しても、Ｓｒと同様な効果
がある。
をより微細かつ均一にし、耐エロージョン性をより向上
させるよう機能する。内面犠牲陽極材中のＳｒの好まし
い含有範囲は、２０〜２００ｐｐｍであり、２０ｐｐｍ
未満ではその効果が小さく、２００ｐｐｍを越えて添加
しても効果が飽和しそれ以上向上がみられない。Ｓｒの
より好ましい含有範囲は５０〜１００ｐｐｍである。な
お、内面犠牲陽極材にＮａ：１〜１００ｐｐｍ、Ｓｂ：
０．００１〜０．５％を添加しても、Ｓｒと同様な効果
がある。
【００２０】Ｉｎは、内面犠牲陽極材に微量添加するこ
とによりその電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果
を確実にして、芯材の孔食や隙間腐食を防止するよう機
能する。内面犠牲陽極材中のＩｎの好ましい含有範囲は
０．００１〜０．０５％であり、０．００１％未満では
その効果は少なく、０．０５％を越えると自己耐食性と
圧延加工性とが低下する。Ｉｎのより好ましい含有範囲
は０．０１〜０．０２％である。
とによりその電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果
を確実にして、芯材の孔食や隙間腐食を防止するよう機
能する。内面犠牲陽極材中のＩｎの好ましい含有範囲は
０．００１〜０．０５％であり、０．００１％未満では
その効果は少なく、０．０５％を越えると自己耐食性と
圧延加工性とが低下する。Ｉｎのより好ましい含有範囲
は０．０１〜０．０２％である。
【００２１】Ｓｎは、内面犠牲陽極材に微量添加するこ
とによりその電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果
を確実にして、芯材の孔食や隙間腐食を防止するように
機能する。内面犠牲陽極材中のＳｎの好ましい含有範囲
は０．００１〜０．０５％であり、０．００１％未満で
はその効果は少なく、０．０５％を越えると自己耐食性
と圧延加工性とが低下する。Ｓｎのより好ましい含有範
囲は０．０１〜０．０２％である。
とによりその電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果
を確実にして、芯材の孔食や隙間腐食を防止するように
機能する。内面犠牲陽極材中のＳｎの好ましい含有範囲
は０．００１〜０．０５％であり、０．００１％未満で
はその効果は少なく、０．０５％を越えると自己耐食性
と圧延加工性とが低下する。Ｓｎのより好ましい含有範
囲は０．０１〜０．０２％である。
【００２２】Ｍｇは、Ｓｉと共存する場合Ｍｇ2 Ｓｉを
生成し、これが内面犠牲陽極材中に微細分散して、材料
表面の化合物が存在する位置で、皮膜成分である水酸化
アルミニウムの沈着を妨げ、皮膜の生成を抑制すると共
に、孔食を分散させ貫通孔食の発生を防止するように機
能する。内面犠牲陽極材中のＭｇの好ましい含有範囲は
３．０％以下であり、３．０％を越えると自己耐食性が
低下する。Ｍｇのより好ましい含有範囲は１．５％以下
である。
生成し、これが内面犠牲陽極材中に微細分散して、材料
表面の化合物が存在する位置で、皮膜成分である水酸化
アルミニウムの沈着を妨げ、皮膜の生成を抑制すると共
に、孔食を分散させ貫通孔食の発生を防止するように機
能する。内面犠牲陽極材中のＭｇの好ましい含有範囲は
３．０％以下であり、３．０％を越えると自己耐食性が
低下する。Ｍｇのより好ましい含有範囲は１．５％以下
である。
【００２３】Ｚｎは、内面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保持させ、芯材の孔食や隙
間腐食を防止するように機能する。電位を貴化するＳｉ
を内面犠牲陽極材に多量に添加するから、Ｚｎも相当量
の添加を必要とする。犠牲陽極材中のＺｎの好ましい含
有範囲は１．０〜１０．０％であり、１．０％未満では
その効果は少なく、１０．０％を越えると自己耐食性が
低下する。Ｚｎのより好ましい含有範囲は２．０〜６．
０％である。
芯材に対する犠牲陽極効果を保持させ、芯材の孔食や隙
間腐食を防止するように機能する。電位を貴化するＳｉ
を内面犠牲陽極材に多量に添加するから、Ｚｎも相当量
の添加を必要とする。犠牲陽極材中のＺｎの好ましい含
有範囲は１．０〜１０．０％であり、１．０％未満では
その効果は少なく、１０．０％を越えると自己耐食性が
低下する。Ｚｎのより好ましい含有範囲は２．０〜６．
０％である。
【００２４】Ｃｕは、内面犠牲陽極材の電位を貴にし、
内面犠牲陽極材へのＺｎ添加による自己耐食性の低下を
抑制するよう機能する。内面犠牲陽極材中のＣｕの好ま
しい含有範囲は０．０５％以下であり、０．０５％を越
えると内面犠牲陽極材と芯材との間の電位差が十分確保
されず、芯材に対する犠牲陽極効果が低下する。
内面犠牲陽極材へのＺｎ添加による自己耐食性の低下を
抑制するよう機能する。内面犠牲陽極材中のＣｕの好ま
しい含有範囲は０．０５％以下であり、０．０５％を越
えると内面犠牲陽極材と芯材との間の電位差が十分確保
されず、芯材に対する犠牲陽極効果が低下する。
【００２５】Ｔｉは、材料の板厚方向に濃度の高い領域
と低い領域とに分かれ、それらが交互に分布する層状と
なり、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べて優先的に
腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有
し、それにより板厚方向への腐食の進行を妨げ、材料の
耐孔食性を向上させるよう機能する。内面犠牲陽極材中
のＴｉの好ましい含有範囲は０．３％以下であり、０．
３％を越えると鋳造が困難となり、また加工性が劣化し
て健全な材料の製造が難しくなる。
と低い領域とに分かれ、それらが交互に分布する層状と
なり、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べて優先的に
腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有
し、それにより板厚方向への腐食の進行を妨げ、材料の
耐孔食性を向上させるよう機能する。内面犠牲陽極材中
のＴｉの好ましい含有範囲は０．３％以下であり、０．
３％を越えると鋳造が困難となり、また加工性が劣化し
て健全な材料の製造が難しくなる。
【００２６】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂは、ろう付け加熱中に、ろ
う材が内面犠牲陽極材中へ進入するのを抑制するよう機
能する。内面犠牲陽極材中の各元素の好ましい含有範囲
は、Ｃｒは０．２％以下、Ｚｒは０．３％以下、Ｂは
０．１％以下であり、それぞれ上限を越えて含有される
と、鋳造時に巨大晶出物が生成され、健全な材料の製造
が困難となる。
う材が内面犠牲陽極材中へ進入するのを抑制するよう機
能する。内面犠牲陽極材中の各元素の好ましい含有範囲
は、Ｃｒは０．２％以下、Ｚｒは０．３％以下、Ｂは
０．１％以下であり、それぞれ上限を越えて含有される
と、鋳造時に巨大晶出物が生成され、健全な材料の製造
が困難となる。
【００２７】Ｆｅは、Ａｌ−Ｆｅ系あるいはＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系化合物を形成し、それら化合物が腐食の起点と
なり、孔食が分散されることで耐食性が向上する。内面
犠牲陽極材中のＦｅの好ましい含有範囲は０．１５〜
１．２％であり、０．１５％未満ではその効果は少な
く、１．２％を越えると内面犠牲陽極材の自己腐食性が
増大する。
−Ｓｉ系化合物を形成し、それら化合物が腐食の起点と
なり、孔食が分散されることで耐食性が向上する。内面
犠牲陽極材中のＦｅの好ましい含有範囲は０．１５〜
１．２％であり、０．１５％未満ではその効果は少な
く、１．２％を越えると内面犠牲陽極材の自己腐食性が
増大する。
【００２８】（２）芯材の成分 芯材中のＭｎは、芯材の強度を向上させると共に、芯材
の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差を大きくして耐
食性を高めるよう機能する。Ｍｎの好ましい含有範囲は
０．３〜２．０％であり、０．３％未満ではその効果が
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ため健全な板材
が得難い。Ｍｎのより好ましい含有範囲は０．８〜１．
５％である。
の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差を大きくして耐
食性を高めるよう機能する。Ｍｎの好ましい含有範囲は
０．３〜２．０％であり、０．３％未満ではその効果が
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ため健全な板材
が得難い。Ｍｎのより好ましい含有範囲は０．８〜１．
５％である。
【００２９】芯材中のＣｕは、芯材の強度を向上させる
と共に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、
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。更に、芯材中のＣｕは、加熱ろう付け時に犠
牲陽極材中及びろう材中に拡散して、なだらかな濃度勾
配を形成させる結果、芯材側の電位が貴となり、犠牲陽
極材及びろう材の表面側の電位が卑となって、犠牲陽極
材中及びろう材中になだらかな電位分布が形成され、腐
食形態を全面腐食型にする。Ｃｕの好ましい含有範囲
は、０．１０〜１．０％であり、０．１０％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、ろう付け時に局部的な溶融
が生じ易くなる。Ｃｕのより好ましい含有範囲は、０．
４〜０．６％である。
と共に、芯材の電位を貴にし、犠牲陽極材との電位差、
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。更に、芯材中のＣｕは、加熱ろう付け時に犠
牲陽極材中及びろう材中に拡散して、なだらかな濃度勾
配を形成させる結果、芯材側の電位が貴となり、犠牲陽
極材及びろう材の表面側の電位が卑となって、犠牲陽極
材中及びろう材中になだらかな電位分布が形成され、腐
食形態を全面腐食型にする。Ｃｕの好ましい含有範囲
は、０．１０〜１．０％であり、０．１０％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、ろう付け時に局部的な溶融
が生じ易くなる。Ｃｕのより好ましい含有範囲は、０．
４〜０．６％である。
【００３０】芯材中のＳｉは、芯材の強度を向上させ
る。特に、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してくるＭ
ｇと共存することにより、ろう付け後、時効硬化を生ぜ
しめ強度を更に向上させる。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
小さく、１．１％を越えると芯材の耐食性が低下し、ま
た融点を低下させて、ろう付け時に局部的な溶融が生じ
易くなる。Ｓｉのより好ましい含有範囲は０．３〜０．
７％である。
る。特に、ろう付け中に犠牲陽極材から拡散してくるＭ
ｇと共存することにより、ろう付け後、時効硬化を生ぜ
しめ強度を更に向上させる。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
小さく、１．１％を越えると芯材の耐食性が低下し、ま
た融点を低下させて、ろう付け時に局部的な溶融が生じ
易くなる。Ｓｉのより好ましい含有範囲は０．３〜０．
７％である。
【００３１】芯材中のＭｇは、芯材の強度を向上させる
効果を有するが、ろう付け性低下の観点から、含有量を
０．５％以下に制限するのが好ましい。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量が０．５％を越えると、Ｍｇがフッ化物系のフラ
ックスと反応してろう付け性が阻害され、Ｍｇのフッ化
物が生成してろう付け部の外観が悪くなる。真空ろう付
けの場合には、芯材中のＭｇが０．５％を越えると、溶
融ろうが芯材を侵食し易くなる。Ｍｇのより好ましい含
有範囲は０．１５％以下である。
効果を有するが、ろう付け性低下の観点から、含有量を
０．５％以下に制限するのが好ましい。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量が０．５％を越えると、Ｍｇがフッ化物系のフラ
ックスと反応してろう付け性が阻害され、Ｍｇのフッ化
物が生成してろう付け部の外観が悪くなる。真空ろう付
けの場合には、芯材中のＭｇが０．５％を越えると、溶
融ろうが芯材を侵食し易くなる。Ｍｇのより好ましい含
有範囲は０．１５％以下である。
【００３２】Ｔｉは、材料の板厚方向に濃度の高い領域
と低い領域とに分かれ、それらが交互に分布する層状と
なり、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べて優先的に
腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有
し、それにより板厚方向への腐食の進行を妨げ、材料の
耐孔食性を向上させるよう機能する。内面犠牲陽極材中
のＴｉの好ましい含有範囲は０．３５％以下であり、
０．３５％を越えると鋳造が困難となり、また加工性が
劣化して健全な材料の製造が難しくなる。
と低い領域とに分かれ、それらが交互に分布する層状と
なり、Ｔｉ濃度の低い領域が高い領域に比べて優先的に
腐食することにより、腐食形態を層状にする効果を有
し、それにより板厚方向への腐食の進行を妨げ、材料の
耐孔食性を向上させるよう機能する。内面犠牲陽極材中
のＴｉの好ましい含有範囲は０．３５％以下であり、
０．３５％を越えると鋳造が困難となり、また加工性が
劣化して健全な材料の製造が難しくなる。
【００３３】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｂは、ろう付け加熱中に、ろ
う材が内面犠牲陽極材中へ進入するのを抑制するよう機
能する。内面犠牲陽極材中の各元素の好ましい含有範囲
は、Ｃｒは０．５％以下、Ｚｒは０．３％以下、Ｂは
０．１％以下であり、それぞれ上限を越えて含有される
と、鋳造時に巨大晶出物が生成され、健全な材料の製造
が困難となる。
う材が内面犠牲陽極材中へ進入するのを抑制するよう機
能する。内面犠牲陽極材中の各元素の好ましい含有範囲
は、Ｃｒは０．５％以下、Ｚｒは０．３％以下、Ｂは
０．１％以下であり、それぞれ上限を越えて含有される
と、鋳造時に巨大晶出物が生成され、健全な材料の製造
が困難となる。
【００３４】（３）ろう材の成分 ろう材はろう付け方法により異なり、フラックスろう付
けの場合は、通常６〜１２％含有するＡｌ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金が使用される。真空ろう付けの場合は、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系アルミニ
ウム合金等が用いられる。これらのアルミニウム合金に
Ｂｉ：０．２％以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：１．
０％以下、Ｌｉ：１．０％以下、Ｆｅ：０．１５〜０．
５％等を添加してもよく、ろう材の種々の特性を改善す
ることができる。
けの場合は、通常６〜１２％含有するＡｌ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金が使用される。真空ろう付けの場合は、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系やＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｂｉ系アルミニ
ウム合金等が用いられる。これらのアルミニウム合金に
Ｂｉ：０．２％以下、Ｂｅ：０．１％以下、Ｃａ：１．
０％以下、Ｌｉ：１．０％以下、Ｆｅ：０．１５〜０．
５％等を添加してもよく、ろう材の種々の特性を改善す
ることができる。
【００３５】（４）外面犠牲陽極材の成分 Ｚｎは、外面犠牲陽極材の電位を卑にし、芯材に対する
犠牲陽極効果を保持させ、芯材の孔食や隙間腐食を防止
するように機能する。犠牲陽極材中のＺｎの好ましい含
有範囲は０．３〜３．０％であり、０．３％未満ではそ
の効果は少なく、３．０％を越えると自己耐食性が低下
する。Ｚｎのより好ましい含有範囲は０．５〜１．５％
である。
犠牲陽極効果を保持させ、芯材の孔食や隙間腐食を防止
するように機能する。犠牲陽極材中のＺｎの好ましい含
有範囲は０．３〜３．０％であり、０．３％未満ではそ
の効果は少なく、３．０％を越えると自己耐食性が低下
する。Ｚｎのより好ましい含有範囲は０．５〜１．５％
である。
【００３６】Ｉｎ、Ｓｎ、Ｃｕ及びＴｉは、前記の内面
犠牲陽極材の場合と同じ作用を有し、それぞれの好まし
い含有範囲も内面犠牲陽極材の場合と同じであるから、
説明を省略する。
犠牲陽極材の場合と同じ作用を有し、それぞれの好まし
い含有範囲も内面犠牲陽極材の場合と同じであるから、
説明を省略する。
【００３７】本発明のアルミ合金クラッド材は、芯材、
ろう材並びに内面犠牲陽極材及び外面犠牲陽極材を構成
するアルミニウム合金を、例えば、連続鋳造により造塊
し、必要に応じて均質化処理後、所定厚さまで熱間圧延
し、芯材用アルミニウム合金と犠牲陽極材用及びろう材
用アルミニウム合金を組合わせて、常法に従って熱間圧
延によりクラッド材とし、その後冷間圧延、中間焼鈍、
冷間圧延により所定の厚さとすることにより製造され
る。
ろう材並びに内面犠牲陽極材及び外面犠牲陽極材を構成
するアルミニウム合金を、例えば、連続鋳造により造塊
し、必要に応じて均質化処理後、所定厚さまで熱間圧延
し、芯材用アルミニウム合金と犠牲陽極材用及びろう材
用アルミニウム合金を組合わせて、常法に従って熱間圧
延によりクラッド材とし、その後冷間圧延、中間焼鈍、
冷間圧延により所定の厚さとすることにより製造され
る。
【００３８】
【実施例】実施例１〜８７ 連続鋳造により、表１に示す芯材用アルミニウム合金
（材料Ｎｏ．Ｓ１〜Ｓ２０に示す組成）、表２〜３に示
す内皮材（内面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材料
Ｎｏ．Ｕ１〜Ｕ３９に示す組成）及び表４〜５に示す外
皮材（ろう材又は外面犠牲陽極材）用アルミニウム合金
（材料Ｎｏ．Ｏ１〜Ｏ２８に示す組成）を造塊し、芯材
用合金及び犠牲陽極用合金について均質化処理を行っ
た。
（材料Ｎｏ．Ｓ１〜Ｓ２０に示す組成）、表２〜３に示
す内皮材（内面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材料
Ｎｏ．Ｕ１〜Ｕ３９に示す組成）及び表４〜５に示す外
皮材（ろう材又は外面犠牲陽極材）用アルミニウム合金
（材料Ｎｏ．Ｏ１〜Ｏ２８に示す組成）を造塊し、芯材
用合金及び犠牲陽極用合金について均質化処理を行っ
た。
【００３９】次いで、内皮材用アルミニウム合金及び外
皮材用アルミニウム合金を熱間圧延して所定の厚さと
し、これらと芯材用合金の鋳塊を組み合わせ、熱間圧延
してクラッド材とし、更に冷間圧延、焼鈍、冷間圧延に
より厚さ０．２５ｍｍのアルミ合金クラッド材の板（Ｈ
１４）を作製した（実施例Ｎｏ．１〜８７）。このアル
ミ合金クラッド材の構成は、ろう材が０．０２５ｍｍ、
犠牲陽極材が０．０２０〜０．０５０ｍｍである。
皮材用アルミニウム合金を熱間圧延して所定の厚さと
し、これらと芯材用合金の鋳塊を組み合わせ、熱間圧延
してクラッド材とし、更に冷間圧延、焼鈍、冷間圧延に
より厚さ０．２５ｍｍのアルミ合金クラッド材の板（Ｈ
１４）を作製した（実施例Ｎｏ．１〜８７）。このアル
ミ合金クラッド材の構成は、ろう材が０．０２５ｍｍ、
犠牲陽極材が０．０２０〜０．０５０ｍｍである。
【００４０】上記により得られたアルミ合金クラッド材
（実施例Ｎｏ．１〜８７）について、以下の方法に従っ
て、（１）腐食試験１、（２）腐食試験２、（３）腐食
試験３（実施例Ｎｏ．６８〜８７についてのみ実施）を
行って耐食性を評価し、また、（４）圧延性、（５）ろ
う付け性の評価を行った。 （１）腐食試験１ 得られた各アルミ合金クラッド材を窒素ガス中でフッ化
物フラックスを用いてろう付け温度（材料温度）６００
℃まで加熱した後、その内面について下記腐食液を用い
下記方法により腐食試験を行う。 腐食液：Ｃｌ- ：１９５ｐｐｍ、ＳＯ4 2- ：６０ｐｐ
ｍ、Ｃｕ2 ＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ3 ＋：３０ｐｐｍ 方法 ：各アルミ合金クラッド材について上記の腐食液
に浸漬し、この腐食液を８８℃で８時間加熱した後、冷
却して２５℃で１６時間保持するサイクルを９０サイク
ル繰り返し行った。
（実施例Ｎｏ．１〜８７）について、以下の方法に従っ
て、（１）腐食試験１、（２）腐食試験２、（３）腐食
試験３（実施例Ｎｏ．６８〜８７についてのみ実施）を
行って耐食性を評価し、また、（４）圧延性、（５）ろ
う付け性の評価を行った。 （１）腐食試験１ 得られた各アルミ合金クラッド材を窒素ガス中でフッ化
物フラックスを用いてろう付け温度（材料温度）６００
℃まで加熱した後、その内面について下記腐食液を用い
下記方法により腐食試験を行う。 腐食液：Ｃｌ- ：１９５ｐｐｍ、ＳＯ4 2- ：６０ｐｐ
ｍ、Ｃｕ2 ＋：１ｐｐｍ、Ｆｅ3 ＋：３０ｐｐｍ 方法 ：各アルミ合金クラッド材について上記の腐食液
に浸漬し、この腐食液を８８℃で８時間加熱した後、冷
却して２５℃で１６時間保持するサイクルを９０サイク
ル繰り返し行った。
【００４１】（２）腐食試験２ 腐食試験１と同様に各アルミ合金クラッド材を調製した
のち、その内面について下記腐食液を用い下記方法によ
り腐食試験を行う。 腐食液：市販のクーラント（ＮａＯＨでｐＨ１０に調
整） 方法 ：配管内を流速１５ｍ／秒で上記腐食液を循環さ
せ、その配管経路内に流れに対して平行に各アルミ合金
クラッド材を設置し、この腐食液を８８℃で８時間加熱
した後、冷却して２５℃で１６時間保持するサイクルを
２０サイクル繰り返し行った。
のち、その内面について下記腐食液を用い下記方法によ
り腐食試験を行う。 腐食液：市販のクーラント（ＮａＯＨでｐＨ１０に調
整） 方法 ：配管内を流速１５ｍ／秒で上記腐食液を循環さ
せ、その配管経路内に流れに対して平行に各アルミ合金
クラッド材を設置し、この腐食液を８８℃で８時間加熱
した後、冷却して２５℃で１６時間保持するサイクルを
２０サイクル繰り返し行った。
【００４２】（３）腐食試験３ この腐食試験は実施例Ｎｏ．６８〜８７の各アルミ合金
クラッド材の外面について、２０００時間のＣＡＳＳ試
験を行った。 （４）圧延性 各アルミ合金クラッド材を作製する過程での目視観察で
評価する。 （５）ろう付け性 各アルミ合金クラッド材をろう付け温度に加熱した後の
溶融の有無を目視観察で評価する。
クラッド材の外面について、２０００時間のＣＡＳＳ試
験を行った。 （４）圧延性 各アルミ合金クラッド材を作製する過程での目視観察で
評価する。 （５）ろう付け性 各アルミ合金クラッド材をろう付け温度に加熱した後の
溶融の有無を目視観察で評価する。
【００４３】実施例により作製したアルミ合金クラッド
材における芯材、ろう材、内外面犠牲陽極材の組合わ
せ、及びこれらのアルミ合金クラッド材の評価結果を表
６〜１０に示す。表６〜１０に示すように、本発明の条
件に従う実施例１〜８７については、いずれも良好な耐
食性、圧延性、ろう付け性が認められた。表において、
Ｓｉ粒子数は粒子径０．１〜１μｍのＳｉ粒子数を示
す。耐食性評価において、未貫通のものは○、貫通腐食
を生じたものは×、圧延性が良好なものは○、圧延が困
難なものは×、ろう付け加熱で溶融が生じなかったもの
は○、溶融の生じたものは×とした。
材における芯材、ろう材、内外面犠牲陽極材の組合わ
せ、及びこれらのアルミ合金クラッド材の評価結果を表
６〜１０に示す。表６〜１０に示すように、本発明の条
件に従う実施例１〜８７については、いずれも良好な耐
食性、圧延性、ろう付け性が認められた。表において、
Ｓｉ粒子数は粒子径０．１〜１μｍのＳｉ粒子数を示
す。耐食性評価において、未貫通のものは○、貫通腐食
を生じたものは×、圧延性が良好なものは○、圧延が困
難なものは×、ろう付け加熱で溶融が生じなかったもの
は○、溶融の生じたものは×とした。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【表８】
【００５２】
【表９】
【００５３】
【表１０】
【００５４】比較例１〜３４ 連続鋳造により、表１１に示す芯材用アルミニウム合金
（材料Ｎｏ．ｓ１〜ｓ１０に示す組成）、表１２に示す
内皮材（内面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材料Ｎ
ｏ．ｕ１〜ｕ１４に示す組成）及び表１３に示す外皮材
（ろう材又は外面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材
料Ｎｏ．ｏ１〜ｏ１０に示す組成）を造塊し、芯材用合
金及び犠牲陽極材用合金について均質化処理を行った。
（材料Ｎｏ．ｓ１〜ｓ１０に示す組成）、表１２に示す
内皮材（内面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材料Ｎ
ｏ．ｕ１〜ｕ１４に示す組成）及び表１３に示す外皮材
（ろう材又は外面犠牲陽極材）用アルミニウム合金（材
料Ｎｏ．ｏ１〜ｏ１０に示す組成）を造塊し、芯材用合
金及び犠牲陽極材用合金について均質化処理を行った。
【００５５】次いで、内皮材用アルミニウム合金及び外
皮材用アルミニウム合金の鋳塊を熱間圧延して所定の厚
さとし、これらと芯材用合金の鋳塊を組み合わせ、熱間
圧延してクラッド材とし、更に冷間圧延、焼鈍、冷間圧
延して厚さ０．２５ｍｍのアルミ合金クラッド材（板
材）（Ｈ１４）を作製した（比較例Ｎｏ．１〜３４）。
アルミ合金クラッド材の構成は、実施例と同様、ろう材
が０．０２５ｍｍ、犠牲陽極材が０．０２０〜０．０５
０ｍｍである。
皮材用アルミニウム合金の鋳塊を熱間圧延して所定の厚
さとし、これらと芯材用合金の鋳塊を組み合わせ、熱間
圧延してクラッド材とし、更に冷間圧延、焼鈍、冷間圧
延して厚さ０．２５ｍｍのアルミ合金クラッド材（板
材）（Ｈ１４）を作製した（比較例Ｎｏ．１〜３４）。
アルミ合金クラッド材の構成は、実施例と同様、ろう材
が０．０２５ｍｍ、犠牲陽極材が０．０２０〜０．０５
０ｍｍである。
【００５６】上記により得られたアルミ合金クラッド材
（比較例Ｎｏ．１〜３４）について、実施例と同一の方
法に従って、（１）腐食試験１、（２）腐食試験２、
（３）腐食試験３（比較例Ｎｏ．２５〜３４についての
み実施）を行って耐食性を評価し、また、（４）圧延
性、（５）ろう付け性の評価を行った。なお、試験材と
なるアルミ合金クラッド材を作製する過程で、不都合な
点が発生したものについては、それ以後のろう付け加
熱、腐食試験１、２、３の試験は行わなかった。
（比較例Ｎｏ．１〜３４）について、実施例と同一の方
法に従って、（１）腐食試験１、（２）腐食試験２、
（３）腐食試験３（比較例Ｎｏ．２５〜３４についての
み実施）を行って耐食性を評価し、また、（４）圧延
性、（５）ろう付け性の評価を行った。なお、試験材と
なるアルミ合金クラッド材を作製する過程で、不都合な
点が発生したものについては、それ以後のろう付け加
熱、腐食試験１、２、３の試験は行わなかった。
【００５７】比較例により作製したアルミ合金クラッド
材における芯材、ろう材、内外面犠牲陽極材の組合わ
せ、及びこれらのアルミ合金クラッド材の評価結果を表
１４〜１５に示す。表１４〜１５に示すように、本発明
の条件を外れた比較例１〜３４は、耐食性、圧延性、ろ
う付け性のいずれかにおいて劣っており、アルミ合金ク
ラッド材として必要な性能を有していない。
材における芯材、ろう材、内外面犠牲陽極材の組合わ
せ、及びこれらのアルミ合金クラッド材の評価結果を表
１４〜１５に示す。表１４〜１５に示すように、本発明
の条件を外れた比較例１〜３４は、耐食性、圧延性、ろ
う付け性のいずれかにおいて劣っており、アルミ合金ク
ラッド材として必要な性能を有していない。
【００５８】
【表１１】
【００５９】
【表１２】
【００６０】
【表１３】
【００６１】
【表１４】
【００６２】
【表１５】 《表注》比較例No.27 〜34については、ろう付け加熱無し
【００６３】
【発明の効果】本発明によれば、圧延性等の加工性を充
分確保出来、ろう付け性に優れ、作動流体の弱酸性乃至
弱アルカリ性等の性状や作動状況に左右されることな
く、耐エロージョン・コロージョン性が改善された熱交
換器用アルミニウム合金クラッド材が提供される。当該
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材によれば、熱交
換器等の作動流体通路材への加工が容易で、使用に際し
てもエロージョン・コロージョンが発生せず、貫通孔が
生じて作動流体が漏れたりする等の事故を生じることが
なく、熱交換器の長寿命化が達成される。
分確保出来、ろう付け性に優れ、作動流体の弱酸性乃至
弱アルカリ性等の性状や作動状況に左右されることな
く、耐エロージョン・コロージョン性が改善された熱交
換器用アルミニウム合金クラッド材が提供される。当該
熱交換器用アルミニウム合金クラッド材によれば、熱交
換器等の作動流体通路材への加工が容易で、使用に際し
てもエロージョン・コロージョンが発生せず、貫通孔が
生じて作動流体が漏れたりする等の事故を生じることが
なく、熱交換器の長寿命化が達成される。
【図１】本発明の耐エロージョン・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の実施形態
を示す断面図である。
れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材の実施形態
を示す断面図である。
１ アルミ合金クラッド材 ２ 芯材 ３ 内面犠牲陽極材 ４ 外面犠牲陽極材 ５ ろう材
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ３２Ｂ 15/01 Ｂ３２Ｂ 15/01 Ｆ Ｃ２２Ｆ 1/04 Ｃ２２Ｆ 1/04 Ｂ Ｆ２８Ｆ 19/06 Ｆ２８Ｆ 19/06 Ａ 21/08 21/08 Ｄ // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２７ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２７ ６４０ ６４０Ａ ６５１ ６５１Ａ Ｃ２３Ｆ 13/00 Ｃ２３Ｆ 13/00 Ｅ (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 Ｆターム(参考） 4F100 AB022 AB09A AB09B AB09C AB10A AB10B AB10C AB11A AB11B AB11C AB12A AB12B AB12C AB13A AB13B AB13C AB14A AB17A AB17B AB17C AB18B AB18C AB19A AB19B AB19C AB21B AB21C AB31A AB31B AB31C AB40A AB40B AB40C BA02 BA03 BA102 BA103 BA14 DE012 EC16C EC17B GB32 JB02 JL01 4K060 AA02 BA10 BA13 BA19 BA35 DA10 EA04 EB05 FA10
Claims (13)
- 【請求項１】 Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金を芯材と
し、該芯材の一面に内面犠牲陽極材をクラッドしてな
り、該内面犠牲陽極材は、Ｓｉ：３．０〜１２．０％
（重量％、以下同じ）、Ｓｒ：２０〜２００ｐｐｍを含
有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるこ
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】 前記内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．
００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、
Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を含有することを
特徴とする請求項１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３】 前記内面犠牲陽極材が、Ｓｉ：３．０〜
１２．０％、Ｓｒ：２０〜２００ｐｐｍ、Ｚｎ：１．０
〜１０．０％を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物からなることを特徴とする請求項１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４】 前記内面犠牲陽極材が、更にＩｎ：０．
００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５％、
Ｍｇ：３．０％以下のうちの１種以上を含有することを
特徴とする請求項３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５】 前記芯材が、Ｍｎ：０．３％を越え２．
０％以下、Ｃｕ：０．１〜１．０％、Ｓｉ：０．１〜
１．１％のうちの１種以上を含有し、残部アルミニウム
及び不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１
〜４から選択される１項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】 前記芯材が、更にＭｇ：０．５％以下、
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種以上を含
有することを特徴とする請求項１〜５から選択される１
項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】 前記内面犠牲陽極材に、更にＣｕ：０．
０５％以下、Ｃｒ：０．２％以下、Ｔｉ：０．３％以
下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：０．１％以下のうちの１
種以上を含有することを特徴とする請求項１〜６から選
択される１項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】 前記内面犠牲陽極材が、更にＦｅ：０．
１５〜１．２％を含有することを特徴とする請求項１〜
７から選択される１項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９】 前記内面犠牲陽極材のマトリックス中
に、粒子径（円相当直径）０．１〜１．０μｍのＳｉ粒
子が、１ｍｍ2 当たり２×１０3 〜１×１０4個存在す
ることを特徴とする請求項１〜８から選択される１項に
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１０】 前記芯材の他の一面にろう材をクラッ
ドしてなり、該ろう材は、Ｓｉ：６．０〜１３．０％を
含有し、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする請求項１〜９から選択される１項に記
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１１】 前記ろう材が、更に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種以上を
含有す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】 前記芯材の他の一面に外面犠牲陽極材
をクラッドしてなり、該外面犠牲陽極材は、Ｚｎ：０．
３〜３．０％を含有し、残部アルミニウム及び不可避的
不純物からなることを特徴とする請求項１〜９から選択
される１項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１３】 前記外面犠牲陽極材が、更にＩｎ：
０．００１〜０．０５％、Ｓｎ：０．００１〜０．０５
％、更に加えてＣｕ：０．０５％以下、Ｃｒ：０．２％
以下、Ｔｉ：０．３％以下、Ｚｒ：０．３％以下、Ｂ：
０．１％以下のうちの１種以上を含有することを特徴と
する請求項１２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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|---|---|---|---|
| JP11345599A JP4183150B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 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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|---|---|---|---|
| JP11345599A JP4183150B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 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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