JP2002538296A - 押出し及び引抜き可能な高耐腐食性合金 - Google Patents
押出し及び引抜き可能な高耐腐食性合金Info
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- JP2002538296A JP2002538296A JP2000601218A JP2000601218A JP2002538296A JP 2002538296 A JP2002538296 A JP 2002538296A JP 2000601218 A JP2000601218 A JP 2000601218A JP 2000601218 A JP2000601218 A JP 2000601218A JP 2002538296 A JP2002538296 A JP 2002538296A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
Abstract
(57)【要約】
0.05〜0.15重量%の珪素、0.06〜0.35重量%の鉄、0.01〜1.00重量%のマンガン、0.02〜0.60重量%のマグネシウム、0.05〜0.70重量%の亜鉛、0〜0.25重量%のクロム、0〜0.20重量%のジルコニウム、0〜0.25重量%のチタニウム、0〜0.10重量%の銅、各不純物は0.03重量%以下である0.15重量%までの他の不純物、及び残部のアルミニウムからなるアルミニウム系耐腐食性合金。
Description
【0001】
本発明は、高耐腐食性アルミニウム合金、特に、自動車用エアーコンディショ
ニングチューブの生産に、熱交換チューブ又は冷媒輸送チューブライン、又は一
般液体輸送用チューブラインとして用いられる合金に関する。合金は大きく改良
された耐孔食性を有し、高められた機械特性、特に曲げ、エンドフォーミング性
を有する。
ニングチューブの生産に、熱交換チューブ又は冷媒輸送チューブライン、又は一
般液体輸送用チューブラインとして用いられる合金に関する。合金は大きく改良
された耐孔食性を有し、高められた機械特性、特に曲げ、エンドフォーミング性
を有する。
【0002】
自動車の熱交換器にアルミニウム合金を導入することは広く行なわれ、用途は
エンジン冷却及びエアコンディショニング系の双方を含む。エアコンディショニ
ング系において、アルミニウム部材は、コンデンサー、蒸発器、冷媒輸送ライン
又は液体輸送ラインに含まれる。使用中において、これらの部材は、機械的負荷
、振動、石の衝突及び道路の化学物質(例えば、冬期運転条件での塩水環境)を
含む条件にさらされる。AA3000シリーズタイプのアルミニウム合金は、そ
れらの比較的、高強度、軽量、耐腐食性及び押出加工性の組み合わせにより、こ
れらの用途に広く使用される。耐久性についての消費者の高騰する期待に沿うた
め、自動車生産者は、エンジン冷却剤及びエアコンディショニング熱交換系につ
いて、10年の耐用年数を目標としている。AA3000シリーズ合金(AA3
102、AA3003、AA3103のような)は、腐食性環境に置かれたとき
広く孔食を被り、自動車用部材の故障をもたらす。自動車システムの長期耐久性
についての高騰する目標/要求に合致することができるため、極めて優れた耐腐
食性の新規合金が開発された。
エンジン冷却及びエアコンディショニング系の双方を含む。エアコンディショニ
ング系において、アルミニウム部材は、コンデンサー、蒸発器、冷媒輸送ライン
又は液体輸送ラインに含まれる。使用中において、これらの部材は、機械的負荷
、振動、石の衝突及び道路の化学物質(例えば、冬期運転条件での塩水環境)を
含む条件にさらされる。AA3000シリーズタイプのアルミニウム合金は、そ
れらの比較的、高強度、軽量、耐腐食性及び押出加工性の組み合わせにより、こ
れらの用途に広く使用される。耐久性についての消費者の高騰する期待に沿うた
め、自動車生産者は、エンジン冷却剤及びエアコンディショニング熱交換系につ
いて、10年の耐用年数を目標としている。AA3000シリーズ合金(AA3
102、AA3003、AA3103のような)は、腐食性環境に置かれたとき
広く孔食を被り、自動車用部材の故障をもたらす。自動車システムの長期耐久性
についての高騰する目標/要求に合致することができるため、極めて優れた耐腐
食性の新規合金が開発された。
【0003】 特に、コンデンサー管材料用の「長期寿命」合金代替品が近年開発された、例
えば、US−A−5,286,316号及びWO−A−97/46726号に開
示のようなものがある。これらの出版物に開示の合金は一般的に、コンデンサー
チューブ、即ち比較的低機械強度の押し出しチューブ材料に使用される標準AA
3102又はAA1100合金の代替品である。コンデンサー管材料の改良され
た耐腐食により、腐食の焦点は、故障する次の領域、マニホルド及び冷媒輸送チ
ューブラインに向けて移動してきた。
えば、US−A−5,286,316号及びWO−A−97/46726号に開
示のようなものがある。これらの出版物に開示の合金は一般的に、コンデンサー
チューブ、即ち比較的低機械強度の押し出しチューブ材料に使用される標準AA
3102又はAA1100合金の代替品である。コンデンサー管材料の改良され
た耐腐食により、腐食の焦点は、故障する次の領域、マニホルド及び冷媒輸送チ
ューブラインに向けて移動してきた。
【0004】 加えて、より車両下の配管、例えば後部制御系を使用する傾向下においては、
道路環境へのより強い暴露により改良された合金が要求される。液体輸送チュー
ブラインは、通常、押し出し及び数段階の精密引抜き延伸で最終の大きさに製造
され、この用途の主な合金は、AA3102合金に比べ高い強度及び剛性を有す
るAA3003及びAA3103である。従って新しい要件は、AA3003/
AA3103合金に類似若しくはそれより良い、製造可撓性及び機械強度で、改
良された耐腐食性のアルミニウム合金への要求を生み出した。
道路環境へのより強い暴露により改良された合金が要求される。液体輸送チュー
ブラインは、通常、押し出し及び数段階の精密引抜き延伸で最終の大きさに製造
され、この用途の主な合金は、AA3102合金に比べ高い強度及び剛性を有す
るAA3003及びAA3103である。従って新しい要件は、AA3003/
AA3103合金に類似若しくはそれより良い、製造可撓性及び機械強度で、改
良された耐腐食性のアルミニウム合金への要求を生み出した。
【0005】
本発明の目的は、改良された耐腐食性を有し、薄壁の液体輸送チューブライン
に使用するのに適した、押出し可能で(extrudable)、引抜き可能で(drawable)、
ろう付け可能な(brazeable)アルミニウム合金を提供することにある。本発明の
更なる目的は、熱交換器管材料もしくは押出し加工に用いるのに適したアルミニ
ウム合金を提供することにある。本発明の他の目的は、例えば食塩水のような腐
食を受け易い、熱交換器のフィン材料又は箔包装用途として使用するのに適した
アルミニウム合金を提供することにある。本発明のまた更なる目的は、曲げ及び
エンドフォーミング操作中に改良された成形性を有するアルミニウム合金を提供
することにある。
に使用するのに適した、押出し可能で(extrudable)、引抜き可能で(drawable)、
ろう付け可能な(brazeable)アルミニウム合金を提供することにある。本発明の
更なる目的は、熱交換器管材料もしくは押出し加工に用いるのに適したアルミニ
ウム合金を提供することにある。本発明の他の目的は、例えば食塩水のような腐
食を受け易い、熱交換器のフィン材料又は箔包装用途として使用するのに適した
アルミニウム合金を提供することにある。本発明のまた更なる目的は、曲げ及び
エンドフォーミング操作中に改良された成形性を有するアルミニウム合金を提供
することにある。
【0006】
本発明の目的及び効果は、0.05〜0.15重量%の珪素、0.06〜0.
35重量%の鉄、0.01〜1.00重量%のマンガン、0.02〜0.60重
量%のマグネシウム、0.05〜0.70重量%の亜鉛、0〜0.25重量%の
クロム、0〜0.20重量%のジルコニウム、0〜0.25重量%のチタニウム
、0〜0.10重量%の銅、各不純物は0.03重量%以下である0.15重量
%までの他の不純物、及び残部のアルミニウムからなるアルミニウム合金により
達成される。
35重量%の鉄、0.01〜1.00重量%のマンガン、0.02〜0.60重
量%のマグネシウム、0.05〜0.70重量%の亜鉛、0〜0.25重量%の
クロム、0〜0.20重量%のジルコニウム、0〜0.25重量%のチタニウム
、0〜0.10重量%の銅、各不純物は0.03重量%以下である0.15重量
%までの他の不純物、及び残部のアルミニウムからなるアルミニウム合金により
達成される。
【0007】 好ましくは、マンガン含有量は、0.50〜0.70重量%、より好ましくは
0.62〜0.70重量%である。マンガンの添加は強度に貢献するが、粗い最
終粒子寸法に寄与する最終アニーリング中のマンガン含有相の沈殿に関してのマ
ンガンが有する悪影響を減少させるのが主なポイントである。
0.62〜0.70重量%である。マンガンの添加は強度に貢献するが、粗い最
終粒子寸法に寄与する最終アニーリング中のマンガン含有相の沈殿に関してのマ
ンガンが有する悪影響を減少させるのが主なポイントである。
【0008】 マグネシウムの添加、好ましくは0.15〜0.30重量%、より好ましくは
0.25〜0.30重量%の添加は、最終粒子寸法の微細化をもたらす(分解中
の再結晶のためのより多くのエネルギー貯蔵による)並びに、材料のひずみ硬化
能の改良をもたらす。総合的に、これは、例えばチューブの曲げ及びエンドフォ
ーミング中の改良された成形性を意味する。マグネシウムはまた酸化物相を変え
ることにより、腐食性に正の影響を有する。マグネシウム含有量は、その押し出
し成形性を増加させる強い効果により、好ましくは0.3重量%未満である。0
.3重量%を超える添加は一般に、良好なろう付け性をもたらさない。
0.25〜0.30重量%の添加は、最終粒子寸法の微細化をもたらす(分解中
の再結晶のためのより多くのエネルギー貯蔵による)並びに、材料のひずみ硬化
能の改良をもたらす。総合的に、これは、例えばチューブの曲げ及びエンドフォ
ーミング中の改良された成形性を意味する。マグネシウムはまた酸化物相を変え
ることにより、腐食性に正の影響を有する。マグネシウム含有量は、その押し出
し成形性を増加させる強い効果により、好ましくは0.3重量%未満である。0
.3重量%を超える添加は一般に、良好なろう付け性をもたらさない。
【0009】 亜鉛の汚染性(たとえ少量の亜鉛濃度でもAA6000シリーズ合金のアノー
ド性に負の影響を与える)の見地から、この要素の濃度は低く保つべきで、合金
をよりリサイクル可能としキャストハウス(鋳造工場)の費用を削減すべきであ
る。亜鉛は0.70重量%まで、耐腐食性に強い正の影響を有するが、上記理由
により亜鉛の含有量は、好ましくは0.10〜0.30重量%、より好ましくは
0.20〜0.25重量%である。
ド性に負の影響を与える)の見地から、この要素の濃度は低く保つべきで、合金
をよりリサイクル可能としキャストハウス(鋳造工場)の費用を削減すべきであ
る。亜鉛は0.70重量%まで、耐腐食性に強い正の影響を有するが、上記理由
により亜鉛の含有量は、好ましくは0.10〜0.30重量%、より好ましくは
0.20〜0.25重量%である。
【0010】 好ましくは、本発明の合金の鉄含有量は、0.06〜0.22重量%である。
普通、改良された耐腐食性には、孔食アタック部位を形成する鉄リッチ粒子の量
を低減する、低い鉄含有量0.06〜0.18重量%が好ましい。鉄濃度が低す
ぎると、キャストハウスの見地からは困難で、また、最終粒子寸法に悪影響を与
える(再結晶のための核生成部位として働く鉄リッチ粒子が少ないことにより)
。合金中の比較的低い鉄含有量の悪影響をバランスさせるため、粒子構造改良の
ため他の要素を添加しなければならない。しかしながら、多くの実際の用途に好
ましい他の鉄含有量は、0.18〜0.22重量%で、優れた耐腐食性、最終粒
子寸法及びキャストハウス能力の組み合わせをもたらす。
普通、改良された耐腐食性には、孔食アタック部位を形成する鉄リッチ粒子の量
を低減する、低い鉄含有量0.06〜0.18重量%が好ましい。鉄濃度が低す
ぎると、キャストハウスの見地からは困難で、また、最終粒子寸法に悪影響を与
える(再結晶のための核生成部位として働く鉄リッチ粒子が少ないことにより)
。合金中の比較的低い鉄含有量の悪影響をバランスさせるため、粒子構造改良の
ため他の要素を添加しなければならない。しかしながら、多くの実際の用途に好
ましい他の鉄含有量は、0.18〜0.22重量%で、優れた耐腐食性、最終粒
子寸法及びキャストハウス能力の組み合わせをもたらす。
【0011】 珪素含有量は、0.05〜0.12重量%、より好ましくは0.06〜0.1
0重量%である。AlFeSi−型粒子(一次及び二次粒子の双方)の寸法分布
を制御し最適化し、最終製品の粒子寸法を制御するために、珪素含有量をこの範
囲に保持することが重要である。
0重量%である。AlFeSi−型粒子(一次及び二次粒子の双方)の寸法分布
を制御し最適化し、最終製品の粒子寸法を制御するために、珪素含有量をこの範
囲に保持することが重要である。
【0012】 リサイクル可能性には合金中のクロムが望ましい。クロムの添加は、しかしな
がら押出し性を上げ、チューブ引抜き性に悪影響を与えるので、濃度は好ましく
は0.05〜0.15重量%である。
がら押出し性を上げ、チューブ引抜き性に悪影響を与えるので、濃度は好ましく
は0.05〜0.15重量%である。
【0013】 耐腐食性を最適化するために、ジルコニウム含有量は、好ましくは0.02〜
0.2重量%、より好ましくは0.10〜0.18重量%である。この範囲では
、合金の押出し性は実際的にジルコニウムの量の変化に影響されない。
0.2重量%、より好ましくは0.10〜0.18重量%である。この範囲では
、合金の押出し性は実際的にジルコニウムの量の変化に影響されない。
【0014】 耐腐食性の最適化は、チタニウムを好ましくは0.10〜0.25重量%添加
することにより得られる。これらのチタン濃度では押出し性に顕著な影響は見ら
れない。
することにより得られる。これらのチタン濃度では押出し性に顕著な影響は見ら
れない。
【0015】 耐腐食性への強い悪影響により、また、たとえ少量の添加でも押出し性に悪影
響を与えるので、合金の銅含有量は出来るだけ低く、好ましくは0.01重量%
未満にすべきである。
響を与えるので、合金の銅含有量は出来るだけ低く、好ましくは0.01重量%
未満にすべきである。
【0016】
公知の従来技術の合金に比べ、本発明のアルミニウム系合金についての改良を
示すため、表1に示す一連の合金組成について、押出し性、引抜き性、機械特性
、成形性因子、及び耐腐食性を検討した。合金は、押し出しインゴットのDCキ
ャストにより従来の方法で調製した。合金組成は重量%で示し、付随的な不純物
を0.03重量%まで含有するかも知れないことを考慮すべきである。組成は異
なる主要素の変動する量から選ばれる。表1の合金1は、標準AA3103合金
で検討の参照として使用される。
示すため、表1に示す一連の合金組成について、押出し性、引抜き性、機械特性
、成形性因子、及び耐腐食性を検討した。合金は、押し出しインゴットのDCキ
ャストにより従来の方法で調製した。合金組成は重量%で示し、付随的な不純物
を0.03重量%まで含有するかも知れないことを考慮すべきである。組成は異
なる主要素の変動する量から選ばれる。表1の合金1は、標準AA3103合金
で検討の参照として使用される。
【0017】 表1:合金の化学組成(重量%)
【表1】
【0018】 以下の詳細説明は、性質を調査するのに用いられた技法であり、その後、得ら
れた結果の考察を述べる。
れた結果の考察を述べる。
【0019】 鋼片の組成は、電子分光法により測定した。この分析にはBaird Vacuum Instr
umentを使用し、Pechineyにより供給された試験標準品が用いられた。
umentを使用し、Pechineyにより供給された試験標準品が用いられた。
【0020】 押出し鋼片は、保持温度約600℃まで、100℃/時間の加熱速度を使用し
、その後室温まで冷却する標準法に従って均質化した。
、その後室温まで冷却する標準法に従って均質化した。
【0021】 均質化した鋼片の押し出しは、フルスケールの工業押し出し圧縮機で、以下の
条件を用いて行なった: 鋼片温度: 455〜490℃ 押出し比: 63:1 ラム速度: 16.5mm/秒 ダイ: 3穴 押出物: 28mmODチューブ(水冷押出物)
条件を用いて行なった: 鋼片温度: 455〜490℃ 押出し比: 63:1 ラム速度: 16.5mm/秒 ダイ: 3穴 押出物: 28mmODチューブ(水冷押出物)
【0022】 押出し性はダイ圧力及び最大押出し圧力(ピーク圧力)に関連する。これらの
因子は、プレスに据付けられた圧力変換器により記録されこれらの値から直接読
取りられる。
因子は、プレスに据付けられた圧力変換器により記録されこれらの値から直接読
取りられる。
【0023】 押出しベースチューブは、玉引きで合計6回の引抜きされ、最終的に0.4m
m壁の9.5mmODチューブにされた。各引抜きの圧下は約36%であった。
最終引抜きの後、チューブを420℃のバッチ炉で緩やかに焼き鈍しした。
m壁の9.5mmODチューブにされた。各引抜きの圧下は約36%であった。
最終引抜きの後、チューブを420℃のバッチ炉で緩やかに焼き鈍しした。
【0024】 焼き鈍ししたチューブの機械特性試験を、Schenk Trebelユニバーサル張力計
で、Euronorm基準に従って行なった。全試験中E−モジュールは70000N/
mm2に固定した。試験の速度は、YS(降伏強度)に到達するまで10N/m
m2毎秒で一定であったが、YSから破断までの試験は40%Lo/分であった
(Loは初期ゲージ長さである)。
で、Euronorm基準に従って行なった。全試験中E−モジュールは70000N/
mm2に固定した。試験の速度は、YS(降伏強度)に到達するまで10N/m
m2毎秒で一定であったが、YSから破断までの試験は40%Lo/分であった
(Loは初期ゲージ長さである)。
【0025】 腐食電位測定を、参照として飽和カロメル電極(SCE)付きGamry PC4/300
装置を使用して、改良版ASTM G69標準試験に従って行なった。チューブ標本は測
定前にアセトンで脱脂した。チューブ標本表面のやすり仕上げ若しくは摩耗は行
なわず、測定はどのような形態の攪拌もせず行なった。腐食電位を60分間にわ
たり連続して記録し、示された値は、試験の最終30分間に記録した値の平均を
表わす。
装置を使用して、改良版ASTM G69標準試験に従って行なった。チューブ標本は測
定前にアセトンで脱脂した。チューブ標本表面のやすり仕上げ若しくは摩耗は行
なわず、測定はどのような形態の攪拌もせず行なった。腐食電位を60分間にわ
たり連続して記録し、示された値は、試験の最終30分間に記録した値の平均を
表わす。
【0026】 公知の従来技術の合金に比べた、本発明のアルミニウム合金組成物の改良され
た耐腐食性を示すために、いわゆるSWAAT(酸性化合成海水試験)試験を使
用して耐腐食性を試験した。試験はASTM G85−85 Annex A3
に従って、98%湿度で、30分の噴霧期間及び90分の浸漬期間を交互に行な
った。使用した電解質は酢酸でpH2.8〜3.0に酸性化した人工海水で、A
STM標準D1141による組成物であった。チャンバー内の温度は49℃に保
持した。試験はErichsen Salt Spray Chamber (606/1000モデル)中で行なった
。
た耐腐食性を示すために、いわゆるSWAAT(酸性化合成海水試験)試験を使
用して耐腐食性を試験した。試験はASTM G85−85 Annex A3
に従って、98%湿度で、30分の噴霧期間及び90分の浸漬期間を交互に行な
った。使用した電解質は酢酸でpH2.8〜3.0に酸性化した人工海水で、A
STM標準D1141による組成物であった。チャンバー内の温度は49℃に保
持した。試験はErichsen Salt Spray Chamber (606/1000モデル)中で行なった
。
【0027】 腐食挙動の進展を調べるため、異なる合金からのサンプルを3日毎にチャンバ
ーから取り出した。そして材料を水中ですすぎ、その後、チューブ標本を水中に
浸漬し1barの圧力を適用し漏れを試験した。記載した試験は、自動車産業で一
般的に使用され、20日より長い暴露がコンデンサー配管材料に許容できる性能
である。SWAAT腐食試験からのデータは「SWAATライフ」;試験におい
て、合計10個のチューブサンプル(各0.5m長)から、孔をあけた最初のチ
ューブサンプル、である。
ーから取り出した。そして材料を水中ですすぎ、その後、チューブ標本を水中に
浸漬し1barの圧力を適用し漏れを試験した。記載した試験は、自動車産業で一
般的に使用され、20日より長い暴露がコンデンサー配管材料に許容できる性能
である。SWAAT腐食試験からのデータは「SWAATライフ」;試験におい
て、合計10個のチューブサンプル(各0.5m長)から、孔をあけた最初のチ
ューブサンプル、である。
【0028】 異なる合金の押出し中に、試験した合金について得られた押出し圧力は310
3参照合金(合金1に等しい)と比べ等しいか又は最高5〜6%高いことが見出
された。これは小さな違いとみなされ、全ての合金が同じ鋼片温度及びラム速度
(この試験ではプレス因子の最適化を行なわなかった)で行われたことに注意す
べきである。
3参照合金(合金1に等しい)と比べ等しいか又は最高5〜6%高いことが見出
された。これは小さな違いとみなされ、全ての合金が同じ鋼片温度及びラム速度
(この試験ではプレス因子の最適化を行なわなかった)で行われたことに注意す
べきである。
【0029】 チューブは小さな直径及び壁厚さに、冷間引抜きされるので、押出し後の表面
仕上げ、特にチューブ内部における表面仕上げが、この用途には特に重要である
。表面欠陥は引抜き工程を妨げ、引抜き中のチューブの破断を生じる。調べた合
金の全ては、良好な内部表面外観を示した。
仕上げ、特にチューブ内部における表面仕上げが、この用途には特に重要である
。表面欠陥は引抜き工程を妨げ、引抜き中のチューブの破断を生じる。調べた合
金の全ては、良好な内部表面外観を示した。
【0030】 引抜きに関して、殆どの合金は良く、即ち、標準合金1と同じ速度及び生産性
で、引抜きされた。表1に与えられたよりの多くの他の合金がまた試験されたが
、重大な破壊なしに要求される回数の引抜きに耐えることが出来ず、それらは更
なる検討から除外された。基本的にこれらの合金が引抜きに困難性を有するのは
、強い引抜き圧力下に適用性のない微細構造に関連する。5回以上の引抜きに耐
える合金を本検討に含める。
で、引抜きされた。表1に与えられたよりの多くの他の合金がまた試験されたが
、重大な破壊なしに要求される回数の引抜きに耐えることが出来ず、それらは更
なる検討から除外された。基本的にこれらの合金が引抜きに困難性を有するのは
、強い引抜き圧力下に適用性のない微細構造に関連する。5回以上の引抜きに耐
える合金を本検討に含める。
【0031】 表2は、引抜き性試験の結果をまとめる。
【表2】
【0032】 焼き鈍し後の合金の特性を表3に示す。
【表3】 *n−値は、Ludwik法表現を降伏及び均一ひずみの間の、真の応力−ひずみ曲線
に適用したひずみ硬化指数である。** チューブ断面の縦方向の引抜き方向に沿って測定した粒子寸法である。*** 合金はH14テンパー条件で試験した。
に適用したひずみ硬化指数である。** チューブ断面の縦方向の引抜き方向に沿って測定した粒子寸法である。*** 合金はH14テンパー条件で試験した。
【0033】 表3の結果から、機械特性、粒子寸法及び耐腐食性は強く合金に依存すること
が判る。まず第一に機械特性に関して、試験合金は、参照合金1に比べ、一般的
に若干高いUTS及びYS値を示す。成形中改良されたひずみ分布による、良好
な成形性を示す、測定n−値もまた少し高い。強度の成形後の「オレンジピール
」効果の危険性の少ない、成形性に良い影響を与える長期耐用性のある試験合金
について得られた粒子構造の精錬にもまた注意を払うべきである。
が判る。まず第一に機械特性に関して、試験合金は、参照合金1に比べ、一般的
に若干高いUTS及びYS値を示す。成形中改良されたひずみ分布による、良好
な成形性を示す、測定n−値もまた少し高い。強度の成形後の「オレンジピール
」効果の危険性の少ない、成形性に良い影響を与える長期耐用性のある試験合金
について得られた粒子構造の精錬にもまた注意を払うべきである。
【0034】 耐腐食性(即ち、SWAATライフ)についても、試験合金は標準合金1に比
べ優れている。合金1のチューブはたった3日後に損傷することが判るが、試験
合金では極めて長い耐用性が見られる。延びた腐食寿命を得る主要な特徴は、合
金中の低い鉄含有量である。ジルコニウム、チタニウム及び特に亜鉛のような追
加的元素は、酸化物層を変化させ及び腐食攻撃形態を変えることにより第二レベ
ルの腐食防御性を提供する。合金5、6、10及び14については、顕著な改善
である参照合金1と比べ10倍より大きい耐腐食性の改善が得られた。試験合金
の場合に得られた優れた腐食耐性は、技術的に腐食攻撃の態様が、普通、層状型
に限定されていることに起因すると考えられる。これは腐食が、所定の厚さを侵
入するのに必要な時間を延ばし、その結果長期寿命をもたらす。
べ優れている。合金1のチューブはたった3日後に損傷することが判るが、試験
合金では極めて長い耐用性が見られる。延びた腐食寿命を得る主要な特徴は、合
金中の低い鉄含有量である。ジルコニウム、チタニウム及び特に亜鉛のような追
加的元素は、酸化物層を変化させ及び腐食攻撃形態を変えることにより第二レベ
ルの腐食防御性を提供する。合金5、6、10及び14については、顕著な改善
である参照合金1と比べ10倍より大きい耐腐食性の改善が得られた。試験合金
の場合に得られた優れた腐食耐性は、技術的に腐食攻撃の態様が、普通、層状型
に限定されていることに起因すると考えられる。これは腐食が、所定の厚さを侵
入するのに必要な時間を延ばし、その結果長期寿命をもたらす。
【0035】 電気化学腐食電位(electrochemical corrosion potential)について、試験合
金は、参照合金1に比べ、一般に、より陰極電位(よりアノード性)を有するこ
とが表3から分かる。亜鉛、ジルコニウム、及び/又はチタニウムを添加するこ
とは、強く電位をより陰性値にする。これらの長期寿命合金がより陰性の電位を
有することは、腐食設計基準の見地から重要な情報である、即ち、用途により適
切な材料の組み合わせを選ぶことの重要度は、チューブがフィン/ヘッダー材料
に結合しているとき(例えばコンデンサー)に強調される。チューブがフィンヘ
ッダーに対して電気防食用として作用しないためには、長期寿命チューブに比べ
てよりアノード性の材料を選ぶ必要がある。
金は、参照合金1に比べ、一般に、より陰極電位(よりアノード性)を有するこ
とが表3から分かる。亜鉛、ジルコニウム、及び/又はチタニウムを添加するこ
とは、強く電位をより陰性値にする。これらの長期寿命合金がより陰性の電位を
有することは、腐食設計基準の見地から重要な情報である、即ち、用途により適
切な材料の組み合わせを選ぶことの重要度は、チューブがフィン/ヘッダー材料
に結合しているとき(例えばコンデンサー)に強調される。チューブがフィンヘ
ッダーに対して電気防食用として作用しないためには、長期寿命チューブに比べ
てよりアノード性の材料を選ぶ必要がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 フル、トロンド ノルウェー国、6600 スンダルサラ、ドリ ヴァヴェーゲン 39
Claims (17)
- 【請求項1】 0.05〜0.15重量%の珪素、 0.06〜0.35重量%の鉄、 0.01〜1.00重量%のマンガン、 0.02〜0.60重量%のマグネシウム、 0.05〜0.70重量%の亜鉛、 0〜0.25重量%のクロム、 0〜0.20重量%のジルコニウム、 0〜0.25重量%のチタニウム、 0〜0.10重量%の銅、 各不純物が0.03重量%以下である0.15重量%までの他の不純物、及び 残部のアルミニウムからなるアルミニウム系耐腐食性合金。
- 【請求項2】 0.50〜0.70重量%のマンガンを含有することを特徴
とする請求項1に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項3】 0.62〜0.70重量%のマンガンを含有することを特徴
とする請求項2に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項4】 0.15〜0.30重量%のマグネシウムを含有することを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項5】 0.25〜0.30重量%のマグネシウムを含有することを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項6】 0.10〜0.30重量%の亜鉛を含有することを特徴とす
る請求項1〜5のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項7】 0.20〜0.25重量%の亜鉛を含有することを特徴とす
る請求項1〜5のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項8】 0.05〜0.12重量%の珪素を含有することを特徴とす
る請求項1〜7のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項9】 0.06〜0.10重量%の珪素を含有することを特徴とす
る請求項1〜7のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項10】 0.06〜0.22重量%の鉄を含有することを特徴とす
る請求項1〜9のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項11】 0.06〜0.18重量%の鉄を含有することを特徴とす
る請求項1〜9のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項12】 0.18〜0.22重量%の鉄を含有することを特徴とす
る請求項1〜9のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項13】 0.05〜0.15重量%のクロムを含有することを特徴
とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項14】 0.02〜0.20重量%のジルコニウムを含有すること
を特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項15】 0.10〜0.18重量%のジルコニウムを含有すること
を特徴とする請求項14に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項16】 0.10〜0.25重量%のチタンを含有することを特徴
とする請求項1〜15のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。 - 【請求項17】 該銅含有範囲が、約0.01重量%未満である請求項1〜
16のいずれか1項に記載のアルミニウム系合金。
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