JP2003119533A - 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器 - Google Patents
熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度でありかつ押出成形性が良好で、さら
にチューブ表面にＺｎ溶射層を形成しなくとも優れた耐
食性を得ることができるアルミニウム合金押出チューブ
およびその製造方法、並びにこれを用いた熱交換器を提
供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、
Ｔｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．３〜０．３％。
Ｍｎ：０．３〜０．８％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を
含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなることを特
徴とする高強度で耐食性に優れる熱交換器用アルミニウ
ム合金押出チューブ。
にチューブ表面にＺｎ溶射層を形成しなくとも優れた耐
食性を得ることができるアルミニウム合金押出チューブ
およびその製造方法、並びにこれを用いた熱交換器を提
供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、
Ｔｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．３〜０．３％。
Ｍｎ：０．３〜０．８％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を
含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなることを特
徴とする高強度で耐食性に優れる熱交換器用アルミニウ
ム合金押出チューブ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にコンデンサな
どの自動車用アルミニウム合金製熱交換器に使用される
アルミニウム合金押出管あるいはヘッダーパイプなどの
押出材として、高強度かつ優れた耐食性を有するアルミ
ニウム合金押出チューブおよびその製造方法、並びにそ
れらを使用して製造された熱交換器に関するものであ
る。
どの自動車用アルミニウム合金製熱交換器に使用される
アルミニウム合金押出管あるいはヘッダーパイプなどの
押出材として、高強度かつ優れた耐食性を有するアルミ
ニウム合金押出チューブおよびその製造方法、並びにそ
れらを使用して製造された熱交換器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自動車用熱交換器として
は、ヘッダーパイプと称される左右一対の管体の間に多
数の偏平チューブを互いに平行に所定の間隔でヘッダー
パイプと直角に架設し、扁平チューブの端部をヘッダー
パイプの側面に接続してヘッダーパイプの内部空間と各
チューブ内部空間とを連通させ、複数のチューブ間にフ
ィン部材を配して熱交換性を高めた構成が広く知られて
いる。この種の熱交換器は、ヘッダーパイプおよび各チ
ューブの内部を冷媒が循環し、各チューブ間に配された
フィンを介して効率良く熱交換できるようになってい
る。これらの熱交換器は、チューブとフィン部材をろう
付けすることにより製造されるが、チューブに押出材を
使用する場合は、チューブ側にろう材層がないため、あ
らかじめＡｌ合金芯材の両面にＡｌ−Ｓｉ系合金などの
ろう材層をクラッドしたフィン部材が一般的に用いられ
ており、このフィン部材のろう材層によりチューブとフ
ィン部材の接合が行われている。このような熱交換器の
使用部材は、軽量化のために年々薄肉化される傾向にあ
り、特にチューブ材では薄肉化によりさらなる強度アッ
プおよび耐食性の向上が求められてきており、高い強度
と耐食性を兼ね備えていることが必要となる。
は、ヘッダーパイプと称される左右一対の管体の間に多
数の偏平チューブを互いに平行に所定の間隔でヘッダー
パイプと直角に架設し、扁平チューブの端部をヘッダー
パイプの側面に接続してヘッダーパイプの内部空間と各
チューブ内部空間とを連通させ、複数のチューブ間にフ
ィン部材を配して熱交換性を高めた構成が広く知られて
いる。この種の熱交換器は、ヘッダーパイプおよび各チ
ューブの内部を冷媒が循環し、各チューブ間に配された
フィンを介して効率良く熱交換できるようになってい
る。これらの熱交換器は、チューブとフィン部材をろう
付けすることにより製造されるが、チューブに押出材を
使用する場合は、チューブ側にろう材層がないため、あ
らかじめＡｌ合金芯材の両面にＡｌ−Ｓｉ系合金などの
ろう材層をクラッドしたフィン部材が一般的に用いられ
ており、このフィン部材のろう材層によりチューブとフ
ィン部材の接合が行われている。このような熱交換器の
使用部材は、軽量化のために年々薄肉化される傾向にあ
り、特にチューブ材では薄肉化によりさらなる強度アッ
プおよび耐食性の向上が求められてきており、高い強度
と耐食性を兼ね備えていることが必要となる。
【０００３】自動車用熱交換器の中でも、コンデンサは
熱交換効率の関係から車両の最前部に取り付けられてい
るため、厳しい腐食環境に曝されやすい。特に海岸など
の空気中に塩分を含む環境や、空気中に腐食性のガスを
含む工業地帯、あるいは塩化物を主体とした融雪剤を散
布する地域などの過酷な腐食形態となることが知られて
おり、上記のような環境では特に腐食が促進され、短期
間でチューブに貫通孔が発生し冷媒が漏れることで熱交
換器の機能が失われる場合がある。また、前記構成の熱
交換器において、ろう付けフィレット部（ろう材が溶融
凝固した部分）とその周辺のチューブの耐食性を高める
ために、フィン部材のＡｌ合金芯材にＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎ
等の電位を卑化する元素を添加してフィン部材の電位を
他の部分よりも卑とすることにより、いわゆる犠牲陽極
フィンを構成し、これによって仮に腐食環境に曝された
場合であっても、フィン部材を積極的に腐食させてチュ
ーブは腐食しないようにし、チューブの耐食性を確保し
てチューブ内を流れる冷却媒体の漏洩が生じないように
することがなされている。ところが、特定の腐食環境あ
るいは腐食条件においては、フィン部材の犠牲陽極防食
効果が十分に発揮されず、フィン部材のみによる防食機
構では十分な耐食性が得られないことが分かっている。
そこで、現在、これらの熱交換器には押出チューブ表面
にＺｎ溶射を行い、チューブ内部とチューブ表面との間
に電位差を設け、チューブ表面に犠牲陽極層を形成させ
ることで、チューブに深い孔食が発生するのを抑制し、
耐食性の向上を図っている。
熱交換効率の関係から車両の最前部に取り付けられてい
るため、厳しい腐食環境に曝されやすい。特に海岸など
の空気中に塩分を含む環境や、空気中に腐食性のガスを
含む工業地帯、あるいは塩化物を主体とした融雪剤を散
布する地域などの過酷な腐食形態となることが知られて
おり、上記のような環境では特に腐食が促進され、短期
間でチューブに貫通孔が発生し冷媒が漏れることで熱交
換器の機能が失われる場合がある。また、前記構成の熱
交換器において、ろう付けフィレット部（ろう材が溶融
凝固した部分）とその周辺のチューブの耐食性を高める
ために、フィン部材のＡｌ合金芯材にＺｎ、Ｉｎ、Ｓｎ
等の電位を卑化する元素を添加してフィン部材の電位を
他の部分よりも卑とすることにより、いわゆる犠牲陽極
フィンを構成し、これによって仮に腐食環境に曝された
場合であっても、フィン部材を積極的に腐食させてチュ
ーブは腐食しないようにし、チューブの耐食性を確保し
てチューブ内を流れる冷却媒体の漏洩が生じないように
することがなされている。ところが、特定の腐食環境あ
るいは腐食条件においては、フィン部材の犠牲陽極防食
効果が十分に発揮されず、フィン部材のみによる防食機
構では十分な耐食性が得られないことが分かっている。
そこで、現在、これらの熱交換器には押出チューブ表面
にＺｎ溶射を行い、チューブ内部とチューブ表面との間
に電位差を設け、チューブ表面に犠牲陽極層を形成させ
ることで、チューブに深い孔食が発生するのを抑制し、
耐食性の向上を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く薄肉化の要
求により、押出材にはさらなる強度アップおよび耐食性
の向上が求められており、現行材より強度と耐食性がと
もに優れる材料の開発が望まれている。犠牲陽極フィン
を使用した熱交換器にあっては、チューブやろう付け部
よりもフィン部材が優先的に腐食することによってチュ
ーブやヘッダーパイプの腐食を防止するようになってい
るが、フィン部材の腐食速度が速く、比較的早期にフィ
ン部材の一部が失われることがあると、チューブの耐食
性や熱交換効率の低下などを引き起こしやすいという問
題があった。また、フィン部材のみの犠牲陽極防食機構
では耐食性が不十分なため、チューブ表面にＺｎ溶射を
行い、チューブ表面に犠牲陽極層を形成することにより
耐食性の改善を行っている。しかし、ヘッダー部などは
Ｚｎ溶射ができないため、材料自体の耐食性の向上が非
常に重要であり、耐食性に優れ、さらに高強度の押出材
の開発が望まれている。
求により、押出材にはさらなる強度アップおよび耐食性
の向上が求められており、現行材より強度と耐食性がと
もに優れる材料の開発が望まれている。犠牲陽極フィン
を使用した熱交換器にあっては、チューブやろう付け部
よりもフィン部材が優先的に腐食することによってチュ
ーブやヘッダーパイプの腐食を防止するようになってい
るが、フィン部材の腐食速度が速く、比較的早期にフィ
ン部材の一部が失われることがあると、チューブの耐食
性や熱交換効率の低下などを引き起こしやすいという問
題があった。また、フィン部材のみの犠牲陽極防食機構
では耐食性が不十分なため、チューブ表面にＺｎ溶射を
行い、チューブ表面に犠牲陽極層を形成することにより
耐食性の改善を行っている。しかし、ヘッダー部などは
Ｚｎ溶射ができないため、材料自体の耐食性の向上が非
常に重要であり、耐食性に優れ、さらに高強度の押出材
の開発が望まれている。
【０００５】そこで、本発明は前記課題を解決するため
になされたものであって、高強度でありかつ押出成形性
が良好で、さらにチューブ表面にＺｎ溶射層を形成しな
くとも優れた耐食性を得ることができるアルミニウム合
金押出チューブおよびその製造方法、並びにこれを用い
た熱交換器を提供することを目的とする。
になされたものであって、高強度でありかつ押出成形性
が良好で、さらにチューブ表面にＺｎ溶射層を形成しな
くとも優れた耐食性を得ることができるアルミニウム合
金押出チューブおよびその製造方法、並びにこれを用い
た熱交換器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、重量％でＣｕ：０．０３〜０．４％、Ｔ
ｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．０１〜０．３％、
Ｚｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下を含
み、残部がＡｌと不可避不純物からなり、高強度、高耐
食の特性を併せ持つ熱交換器用アルミニウム合金押出チ
ューブを提供する。
に、本発明は、重量％でＣｕ：０．０３〜０．４％、Ｔ
ｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．０１〜０．３％、
Ｚｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下を含
み、残部がＡｌと不可避不純物からなり、高強度、高耐
食の特性を併せ持つ熱交換器用アルミニウム合金押出チ
ューブを提供する。
【０００７】本発明者は、ＡｌにＴｉを含有させること
で、押し出し成型時に材料中にＴｉ濃度が高い部分と低
い部分が層状に形成され、Ｔｉ濃度が低い部分は高い部
分に比べ電位が卑になり、優先的に腐食が進行するため
腐食形態が層状となり、深い孔食の発生が抑制され耐食
性を向上させること、さらにＺｒを添加することで、よ
り腐食形態が層状となり非常に耐食性が向上することを
見出した。以上のようにＴｉ、Ｚｒの相互作用により、
深い孔食の発生が抑制され、アルミニウム合金押出チュ
ーブの耐食性が著しく向上することを発見した。さら
に、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｚｒを添加することで材
料強度を向上させた。通常、Ｃｕを添加すると腐食速度
が増加し、耐食性は低下するが、Ｃｕ等の添加元素を上
記範囲とすると、耐食性をほとんど低下させることなく
強度を向上させることができることを本発明者は知見し
た。また、Ｍｇの添加もろう付け性を低下させるためあ
まり好ましくないが、本発明の記載範囲であれば、フラ
ックス塗布量の制御によりろう付け性を大きく低下させ
ることなくろう付けが可能で、かつ材料強度を向上させ
ることが確認された。従って、強度および耐食性ともに
優れた押出チューブとして本発明では上記成分範囲を定
めた。
で、押し出し成型時に材料中にＴｉ濃度が高い部分と低
い部分が層状に形成され、Ｔｉ濃度が低い部分は高い部
分に比べ電位が卑になり、優先的に腐食が進行するため
腐食形態が層状となり、深い孔食の発生が抑制され耐食
性を向上させること、さらにＺｒを添加することで、よ
り腐食形態が層状となり非常に耐食性が向上することを
見出した。以上のようにＴｉ、Ｚｒの相互作用により、
深い孔食の発生が抑制され、アルミニウム合金押出チュ
ーブの耐食性が著しく向上することを発見した。さら
に、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｚｒを添加することで材
料強度を向上させた。通常、Ｃｕを添加すると腐食速度
が増加し、耐食性は低下するが、Ｃｕ等の添加元素を上
記範囲とすると、耐食性をほとんど低下させることなく
強度を向上させることができることを本発明者は知見し
た。また、Ｍｇの添加もろう付け性を低下させるためあ
まり好ましくないが、本発明の記載範囲であれば、フラ
ックス塗布量の制御によりろう付け性を大きく低下させ
ることなくろう付けが可能で、かつ材料強度を向上させ
ることが確認された。従って、強度および耐食性ともに
優れた押出チューブとして本発明では上記成分範囲を定
めた。
【０００８】以下、本発明に係る熱交換器用アルミニウ
ム合金押出チューブを構成する各成分の含有範囲とその
作用について説明する。
ム合金押出チューブを構成する各成分の含有範囲とその
作用について説明する。
【０００９】Ｃｕ（０．０３％〜０．４％）：Ｃｕは、
材料の強度を向上させる作用を有する。また、チューブ
の電位を貴にするため、フィンの犠牲陽極効果を有効に
働かせる効果を有する。前記範囲の上限値を越える含有
量では、チューブの腐食が速くなり耐食性が低下する。
また、前記範囲の下限値未満では強度を向上させる効果
が十分に得られない。Ｃｕ含有量のより好ましい範囲と
しては、０．１〜０．３％であり、このような範囲とす
ることで、強度と耐食性を兼ね備えたチューブを構成す
ることができる。
材料の強度を向上させる作用を有する。また、チューブ
の電位を貴にするため、フィンの犠牲陽極効果を有効に
働かせる効果を有する。前記範囲の上限値を越える含有
量では、チューブの腐食が速くなり耐食性が低下する。
また、前記範囲の下限値未満では強度を向上させる効果
が十分に得られない。Ｃｕ含有量のより好ましい範囲と
しては、０．１〜０．３％であり、このような範囲とす
ることで、強度と耐食性を兼ね備えたチューブを構成す
ることができる。
【００１０】Ｔｉ（０．０３％〜０．５％）：Ｔｉを添
加すると鋳造時にＴｉ濃度（固溶度）が高い部分と低い
部分が形成され、このＴｉ分布が押出成型時に材料中に
層状に分布する。Ｔｉ濃度が低い部分は高い部分に比べ
電位が卑になるため優先的に腐食が進行し、腐食形態が
層状となり、深い孔食の発生が抑制されるため耐食性が
向上する。また、材料の強度を向上させる効果もある。
前記範囲の上限値を越える量のＴｉを含む場合、合金の
融点が上昇して鋳造時に溶け残りが発生したり、巨大な
金属間化合物が生成しやすくなるため、材料の押出加工
性を低下させる。また、前記範囲の下限値未満では耐食
性を向上させる効果が十分に得られない。Ｔｉ含有量の
より好ましい範囲としては、０．１〜０．２％の範囲で
ある。
加すると鋳造時にＴｉ濃度（固溶度）が高い部分と低い
部分が形成され、このＴｉ分布が押出成型時に材料中に
層状に分布する。Ｔｉ濃度が低い部分は高い部分に比べ
電位が卑になるため優先的に腐食が進行し、腐食形態が
層状となり、深い孔食の発生が抑制されるため耐食性が
向上する。また、材料の強度を向上させる効果もある。
前記範囲の上限値を越える量のＴｉを含む場合、合金の
融点が上昇して鋳造時に溶け残りが発生したり、巨大な
金属間化合物が生成しやすくなるため、材料の押出加工
性を低下させる。また、前記範囲の下限値未満では耐食
性を向上させる効果が十分に得られない。Ｔｉ含有量の
より好ましい範囲としては、０．１〜０．２％の範囲で
ある。
【００１１】Ｚｒ（０．０１〜０．３％）：Ｚｒは、Ｔ
ｉの層状腐食を促進させて耐食性を向上させる効果を有
するとともに、材料強度を向上させる効果を有する。前
記範囲の上限値を越えるＺｒを含む場合、Ｔｉ−Ｚｒ系
の巨大金属間化合物が生成して材料の押出加工性が低下
する。また、前記範囲の下限値未満では、耐食性を向上
させる効果が十分に得られない。Ｚｒ含有量の最適な範
囲は、０．０５〜０．１５％の範囲である。
ｉの層状腐食を促進させて耐食性を向上させる効果を有
するとともに、材料強度を向上させる効果を有する。前
記範囲の上限値を越えるＺｒを含む場合、Ｔｉ−Ｚｒ系
の巨大金属間化合物が生成して材料の押出加工性が低下
する。また、前記範囲の下限値未満では、耐食性を向上
させる効果が十分に得られない。Ｚｒ含有量の最適な範
囲は、０．０５〜０．１５％の範囲である。
【００１２】Ｍｇ（０．０１〜０．３％）：ろう付け時
に材料中に固溶し、その後析出することで材料の強度を
向上させる。また、Ｓｉが存在する場合には、Ｍｇ2Ｓ
ｉの析出物を生成し、Ｍｇ単独の場合よりさらに強度が
向上する。前記範囲の上限値を越える場合には、フラッ
クスの効果を阻害し、ろう付け性を著しく低下させる。
ろう付け性を阻害しない範囲のＭｇ添加量は０．１％ま
でだが、それ以上添加してもフラックス塗布量を増量す
ればろう付け性をある程度改善することが可能である。
また、前記範囲の下限値未満では、材料強度を向上させ
る効果が十分に得られない。Ｍｇ含有量の最適な範囲
は、０．０１〜０．１％の範囲であり、Ｍｇ含有量をこ
の範囲とすることで、高強度でろう付け性に優れたアル
ミニウム合金押出チューブを構成することができる。
に材料中に固溶し、その後析出することで材料の強度を
向上させる。また、Ｓｉが存在する場合には、Ｍｇ2Ｓ
ｉの析出物を生成し、Ｍｇ単独の場合よりさらに強度が
向上する。前記範囲の上限値を越える場合には、フラッ
クスの効果を阻害し、ろう付け性を著しく低下させる。
ろう付け性を阻害しない範囲のＭｇ添加量は０．１％ま
でだが、それ以上添加してもフラックス塗布量を増量す
ればろう付け性をある程度改善することが可能である。
また、前記範囲の下限値未満では、材料強度を向上させ
る効果が十分に得られない。Ｍｇ含有量の最適な範囲
は、０．０１〜０．１％の範囲であり、Ｍｇ含有量をこ
の範囲とすることで、高強度でろう付け性に優れたアル
ミニウム合金押出チューブを構成することができる。
【００１３】Ｍｎ（０．０３％以下）：ＭｎはＡｌとの
金属間化合物を形成して金属組織中に晶出又は析出し、
ろう付け後の強度を向上させる効果を有する。さらに、
アルミニウム合金チューブの電位をフィン部材に対して
貴にするため、フィン部材との電位差を大きくすること
ができ、フィン部材の犠牲陽極効果をより有効に作用さ
せて耐食性を向上させる。前記範囲の上限値を超える場
合には、Ａｌ−Ｍｎ系化合物として材料中に分散し、高
温での変形抵抗が大きくなるため、押出加工性を著しく
低下させる。偏平多穴管のようにチューブ形状が複雑な
場合はＭｎ添加量は少なくする方が好ましい。
金属間化合物を形成して金属組織中に晶出又は析出し、
ろう付け後の強度を向上させる効果を有する。さらに、
アルミニウム合金チューブの電位をフィン部材に対して
貴にするため、フィン部材との電位差を大きくすること
ができ、フィン部材の犠牲陽極効果をより有効に作用さ
せて耐食性を向上させる。前記範囲の上限値を超える場
合には、Ａｌ−Ｍｎ系化合物として材料中に分散し、高
温での変形抵抗が大きくなるため、押出加工性を著しく
低下させる。偏平多穴管のようにチューブ形状が複雑な
場合はＭｎ添加量は少なくする方が好ましい。
【００１４】さらに、本発明に係る熱交換器用アルミニ
ウム合金押出チューブにおいては、Ｆｅ：０．１５〜
１．０％及び／又はＳｉ：０．３〜１．０％を含む組成
とすることもできる。以下に、Ｆｅ及びＳｉの作用と含
有範囲について説明する。
ウム合金押出チューブにおいては、Ｆｅ：０．１５〜
１．０％及び／又はＳｉ：０．３〜１．０％を含む組成
とすることもできる。以下に、Ｆｅ及びＳｉの作用と含
有範囲について説明する。
【００１５】Ｆｅ（０．１５〜１．０％）：ＦｅもＭｎ
と同様にＡｌとの金属間化合物を形成して金属組織中に
晶出又は析出し、さらにろう付け後の結晶粒を細かくす
る作用によりろう付け後の強度を向上させる効果を有す
る。前記範囲の上限値を超える含有量では、粗大なＡｌ
−Ｆｅ系化合物として材料中に分散するため、高温での
変形抵抗が上昇し、押出加工性を著しく低下させる。ま
た、上記範囲の下限値未満では、上述の効果が得られな
い。
と同様にＡｌとの金属間化合物を形成して金属組織中に
晶出又は析出し、さらにろう付け後の結晶粒を細かくす
る作用によりろう付け後の強度を向上させる効果を有す
る。前記範囲の上限値を超える含有量では、粗大なＡｌ
−Ｆｅ系化合物として材料中に分散するため、高温での
変形抵抗が上昇し、押出加工性を著しく低下させる。ま
た、上記範囲の下限値未満では、上述の効果が得られな
い。
【００１６】Ｓｉ（０．３〜１．０％）：Ｓｉは材料中
に固溶あるいは析出物として微細に分布され、ろう付け
後の強度を向上させる効果を有する。さらに、固溶した
Ｓｉはフィン部材に対してチューブの電位を貴にするた
め、フィン部材との電位差が大きくとれ、フィン部材の
犠牲陽極効果を有効に働かせることができ、チューブの
耐食性を向上させることができる。また、チューブのろ
う付け性を向上させる効果も有する。Ｓｉは上記範囲の
上限値を越える含有量では、材料の融点が低下するため
押出時に局所融解が生じたり、高温強度の低下によりチ
ューブの変形が起こりやすい。また、粒界腐食の発生に
より耐食性が低下するおそれもある。また、前記範囲の
下限値未満では、上記ろう付け強度の向上効果が十分に
得られない。
に固溶あるいは析出物として微細に分布され、ろう付け
後の強度を向上させる効果を有する。さらに、固溶した
Ｓｉはフィン部材に対してチューブの電位を貴にするた
め、フィン部材との電位差が大きくとれ、フィン部材の
犠牲陽極効果を有効に働かせることができ、チューブの
耐食性を向上させることができる。また、チューブのろ
う付け性を向上させる効果も有する。Ｓｉは上記範囲の
上限値を越える含有量では、材料の融点が低下するため
押出時に局所融解が生じたり、高温強度の低下によりチ
ューブの変形が起こりやすい。また、粒界腐食の発生に
より耐食性が低下するおそれもある。また、前記範囲の
下限値未満では、上記ろう付け強度の向上効果が十分に
得られない。
【００１７】また、本発明に係る熱交換器用アルミニウ
ム合金押出チューブは、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄの希土類元素
のうち１種または２種以上を含有し、その総量（Ｃｅ＋
Ｌａ＋Ｎｄ）が重量％で０．００５〜０．２％の範囲と
された構成としても良い。以下にこれの希土類元素を含
有した場合の作用とその含有範囲について説明する。
ム合金押出チューブは、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄの希土類元素
のうち１種または２種以上を含有し、その総量（Ｃｅ＋
Ｌａ＋Ｎｄ）が重量％で０．００５〜０．２％の範囲と
された構成としても良い。以下にこれの希土類元素を含
有した場合の作用とその含有範囲について説明する。
【００１８】Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｂ（総量０．００５〜０．
２％）：これらの希土類元素は、Ａｌ−Ｘ系（Ｘ＝Ｃ
ｅ，Ｌａ，Ｎｂ）、あるいはＦｅが含まれる場合には、
Ａｌ−Ｆｅ−Ｘ系の晶析出物を形成し、これらの晶析出
物が素地中に微細均一に分布することで材料の強度を向
上させる効果を有する。含有量が前記範囲の上限値を越
える場合には、粗大な金属間化合物が生成し、押出加工
性及び切削加工性が低下する。また、前記範囲の下限値
未満では、材料の強度を向上させる効果が不十分なもの
となる。これらＣｅ，Ｌａ，Ｎｂは、それぞれの純金属
を必要量添加することもできるが、これら希土類元素の
混合物として算出されるミッシュメタルを添加しても良
い。このミッシュメタルは、前記元素の純金属よりも割
安であり、アルミニウム合金押出チューブのコスト削減
に非常に有効である。ミッシュメタルには、前記Ｃｅ，
Ｌａ，Ｎｂ以外の元素として数％のＰｒやごく微量のＰ
ｂ，Ｐ，Ｓ等が含まれることがあるが、これらの不純物
が含まれることによる本発明のアルミニウム合金押出チ
ューブへの影響は殆ど無い。従って、実用的にはミッシ
ュメタルの添加量を制御することで、極めて容易に希土
類元素の総量を調整することができる。尚、ミッシュメ
タルの典型的な組成は、Ｃｅ：約５０％、Ｌａ：約２５
％、Ｎｄ：約１０％である。
２％）：これらの希土類元素は、Ａｌ−Ｘ系（Ｘ＝Ｃ
ｅ，Ｌａ，Ｎｂ）、あるいはＦｅが含まれる場合には、
Ａｌ−Ｆｅ−Ｘ系の晶析出物を形成し、これらの晶析出
物が素地中に微細均一に分布することで材料の強度を向
上させる効果を有する。含有量が前記範囲の上限値を越
える場合には、粗大な金属間化合物が生成し、押出加工
性及び切削加工性が低下する。また、前記範囲の下限値
未満では、材料の強度を向上させる効果が不十分なもの
となる。これらＣｅ，Ｌａ，Ｎｂは、それぞれの純金属
を必要量添加することもできるが、これら希土類元素の
混合物として算出されるミッシュメタルを添加しても良
い。このミッシュメタルは、前記元素の純金属よりも割
安であり、アルミニウム合金押出チューブのコスト削減
に非常に有効である。ミッシュメタルには、前記Ｃｅ，
Ｌａ，Ｎｂ以外の元素として数％のＰｒやごく微量のＰ
ｂ，Ｐ，Ｓ等が含まれることがあるが、これらの不純物
が含まれることによる本発明のアルミニウム合金押出チ
ューブへの影響は殆ど無い。従って、実用的にはミッシ
ュメタルの添加量を制御することで、極めて容易に希土
類元素の総量を調整することができる。尚、ミッシュメ
タルの典型的な組成は、Ｃｅ：約５０％、Ｌａ：約２５
％、Ｎｄ：約１０％である。
【００１９】次に、本発明に係る熱交換器用アルミニウ
ム合金押出チューブの製造方法は、先のいずれかに記載
の合金組成のビレットを鋳造し、その後均質化処理を実
施せずに押出成形することを特徴とする。
ム合金押出チューブの製造方法は、先のいずれかに記載
の合金組成のビレットを鋳造し、その後均質化処理を実
施せずに押出成形することを特徴とする。
【００２０】すなわち、本発明に係る熱交換器用アルミ
ニウム合金押出チューブの製造方法は、重量％で、Ｃ
ｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、
Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下、Ｚ
ｒ：０．０１〜０．３％を含有し、残部がＡｌと不可避
不純物とからなる合金組成のビレットを鋳造し、その後
均質化処理を実施せずに押出成形するものである。
ニウム合金押出チューブの製造方法は、重量％で、Ｃ
ｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、
Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下、Ｚ
ｒ：０．０１〜０．３％を含有し、残部がＡｌと不可避
不純物とからなる合金組成のビレットを鋳造し、その後
均質化処理を実施せずに押出成形するものである。
【００２１】また、本発明においては、重量％で、Ｃ
ｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、
Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下、Ｚ
ｒ：０．０１〜０．３％を含有し、Ｆｅ：０．１５〜
１．０％、Ｓｉ：０．３〜１．０％のうち１種又は２種
を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなる合金組
成のビレットを鋳造し、その後均質化処理を実施せずに
押出成形することを特徴とする熱交換器用アルミニウム
合金押出チューブの製造方法も適用することができる。
ｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、
Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以下、Ｚ
ｒ：０．０１〜０．３％を含有し、Ｆｅ：０．１５〜
１．０％、Ｓｉ：０．３〜１．０％のうち１種又は２種
を含有し、残部がＡｌと不可避不純物とからなる合金組
成のビレットを鋳造し、その後均質化処理を実施せずに
押出成形することを特徴とする熱交換器用アルミニウム
合金押出チューブの製造方法も適用することができる。
【００２２】あるいはまた、本発明においては、重量％
で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．
５％、Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以
下、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を含有し、Ｃｅ，Ｌａ，
Ｎｄの希土類元素のうち１種又は２種以上を、その総量
が重量％で０．００５〜０．２％となるように含有し、
残部がＡｌと不可避不純物とからなる合金組成のビレッ
トを鋳造し、その後均質化処理を実施せずに押出成形す
ることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金押出チ
ューブの製造方法も適用可能である。
で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．
５％、Ｍｇ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０３％以
下、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を含有し、Ｃｅ，Ｌａ，
Ｎｄの希土類元素のうち１種又は２種以上を、その総量
が重量％で０．００５〜０．２％となるように含有し、
残部がＡｌと不可避不純物とからなる合金組成のビレッ
トを鋳造し、その後均質化処理を実施せずに押出成形す
ることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金押出チ
ューブの製造方法も適用可能である。
【００２３】上記熱交換器用アルミニウム合金押出チュ
ーブの製造方法の特徴的な点は、合金ビレットの鋳造
後、従来実施されていた均質化処理を施すことなく鋳造
ままで押出成形を行うことにある。均質化処理は、鋳造
凝固時に偏析した元素あるいは金属間化合物を安定化
（均一化）させるために、通常はほぼ全ての材料で実施
されている。本発明に係るアルミニウム合金において
は、Ｔｉ及びＺｒの材料中の不均一分布により腐食形態
を層状にすることで耐食性の向上を図っている。このＴ
ｉ及びＺｒの不均一分布は鋳造時に形成されるため、そ
の後均質化処理を行うと前記Ｔｉ，Ｚｒの不均一分布が
若干解消され、層状腐食の効果が弱まり、押出材の耐食
性が低下することが分かった。本発明に係る合金組成を
備えたアルミニウム合金においては、均質化処理をしな
くとも押出加工性や特性上の問題は発生しないことが本
発明者らにより確認されており、耐食性向上の面から、
本発明に係る製造方法では、均質化処理を実施せずに押
出成形を行うこととした。
ーブの製造方法の特徴的な点は、合金ビレットの鋳造
後、従来実施されていた均質化処理を施すことなく鋳造
ままで押出成形を行うことにある。均質化処理は、鋳造
凝固時に偏析した元素あるいは金属間化合物を安定化
（均一化）させるために、通常はほぼ全ての材料で実施
されている。本発明に係るアルミニウム合金において
は、Ｔｉ及びＺｒの材料中の不均一分布により腐食形態
を層状にすることで耐食性の向上を図っている。このＴ
ｉ及びＺｒの不均一分布は鋳造時に形成されるため、そ
の後均質化処理を行うと前記Ｔｉ，Ｚｒの不均一分布が
若干解消され、層状腐食の効果が弱まり、押出材の耐食
性が低下することが分かった。本発明に係る合金組成を
備えたアルミニウム合金においては、均質化処理をしな
くとも押出加工性や特性上の問題は発生しないことが本
発明者らにより確認されており、耐食性向上の面から、
本発明に係る製造方法では、均質化処理を実施せずに押
出成形を行うこととした。
【００２４】次に、本発明に係る熱交換器は、先のいず
れかに記載の本発明の熱交換器用アルミニウム合金押出
チューブと、該アルミニウム合金押出チューブにろう付
けされたフィン部材とを備えたことを特徴とする。係る
構成とすることで、高強度で耐食性に優れる熱交換器を
提供することができる。
れかに記載の本発明の熱交換器用アルミニウム合金押出
チューブと、該アルミニウム合金押出チューブにろう付
けされたフィン部材とを備えたことを特徴とする。係る
構成とすることで、高強度で耐食性に優れる熱交換器を
提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１は本発明に係る熱交換器の
一例を示すもので、この例の熱交換器Ａは、左右に離間
して配置されて上下方向に伸びるヘッダーパイプ１、２
と、これらのヘッダーパイプ１、２の間に相互の間に間
隙をあけて互いに平行に、かつ、ヘッダーパイプ１、２
に対して直角に接合された複数のチューブ３と、チュー
ブ３にそれぞれろう付けされた波形の複数のフィン部材
４を主体として構成されている。前記ヘッダーパイプ
１、２とチューブ３とフィン部材４は、それぞれ熱伝導
性に優れたＡｌまたはＡｌ合金から構成されているが、
これらの中でチューブ３は本発明に係るＡｌ合金押出チ
ューブから構成され、フィン部材４は、Ａｌ合金の芯材
４ａと、この芯材４ａの表面と裏面を覆って設けられた
Ａｌ合金からなるろう材層４ｂとからなるブレージング
シートをフィン状に加工することで構成されている。
施例について説明する。図１は本発明に係る熱交換器の
一例を示すもので、この例の熱交換器Ａは、左右に離間
して配置されて上下方向に伸びるヘッダーパイプ１、２
と、これらのヘッダーパイプ１、２の間に相互の間に間
隙をあけて互いに平行に、かつ、ヘッダーパイプ１、２
に対して直角に接合された複数のチューブ３と、チュー
ブ３にそれぞれろう付けされた波形の複数のフィン部材
４を主体として構成されている。前記ヘッダーパイプ
１、２とチューブ３とフィン部材４は、それぞれ熱伝導
性に優れたＡｌまたはＡｌ合金から構成されているが、
これらの中でチューブ３は本発明に係るＡｌ合金押出チ
ューブから構成され、フィン部材４は、Ａｌ合金の芯材
４ａと、この芯材４ａの表面と裏面を覆って設けられた
Ａｌ合金からなるろう材層４ｂとからなるブレージング
シートをフィン状に加工することで構成されている。
【００２６】前記チューブ３は、Ｃｕ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｍ
ｎ，Ｚｒを添加したＡｌ合金押出チューブから形成さ
れ、各添加元素の含有量は、重量％でＣｕ：０．０３〜
０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．０１
〜０．３％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０
３％以下とされる。前記フィン部材４の芯材４ａは、例
えばＭｎとＳｉとＦｅとＺｒとＺｎを添加したＡｌ合金
から形成される。また、前述のチューブ３の組成に加え
て、Ｆｅ及び／又はＳｉを、重量％で０.１５％≦Ｆｅ
≦１．０％、０.３％≦Ｓｉ≦１．０％の割合で添加し
てもよい。あるいはまた、前記のいずれかの組成に加え
て、Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｂから選ばれる１種又は２種以上の
希土類元素を、その総量が重量％で０．００５〜０．２
％の範囲となるように加えても良い。これらの元素をさ
らに添加することによる効果は、上記（課題を解決する
ための手段）の項で述べた通りである。
ｎ，Ｚｒを添加したＡｌ合金押出チューブから形成さ
れ、各添加元素の含有量は、重量％でＣｕ：０．０３〜
０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．５％、Ｍｇ：０．０１
〜０．３％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％、Ｍｎ：０．０
３％以下とされる。前記フィン部材４の芯材４ａは、例
えばＭｎとＳｉとＦｅとＺｒとＺｎを添加したＡｌ合金
から形成される。また、前述のチューブ３の組成に加え
て、Ｆｅ及び／又はＳｉを、重量％で０.１５％≦Ｆｅ
≦１．０％、０.３％≦Ｓｉ≦１．０％の割合で添加し
てもよい。あるいはまた、前記のいずれかの組成に加え
て、Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｂから選ばれる１種又は２種以上の
希土類元素を、その総量が重量％で０．００５〜０．２
％の範囲となるように加えても良い。これらの元素をさ
らに添加することによる効果は、上記（課題を解決する
ための手段）の項で述べた通りである。
【００２７】次に、フィン部材４の折曲部４Ａとチュー
ブ３のろう付け部を図２に拡大して示すが、フィン部材
４の折曲部４Ａがチューブ３の外周部に当接され、この
当接部まわりの、例えばＳｉとＺｎを添加したＡｌ合金
からなるろう材層４ｂが、ろう付け時の熱により溶融凝
固されて折曲部分４Ａの先端部周りを覆ってろう付け部
６が形成され、このろう付け部６においてろう材が拡が
った部分がフィレット部６ａとされ、このフィレット部
６ａにはＺｎの濃縮部が形成されている。前記ろう付け
部６のフィレット部６ａとその周囲部分の構造におい
て、フィレット部６ａとろう材層４ｂと芯材４ａとチュ
ーブ３の順に次第に電気化学的に貴になるように各部材
が設けられている。
ブ３のろう付け部を図２に拡大して示すが、フィン部材
４の折曲部４Ａがチューブ３の外周部に当接され、この
当接部まわりの、例えばＳｉとＺｎを添加したＡｌ合金
からなるろう材層４ｂが、ろう付け時の熱により溶融凝
固されて折曲部分４Ａの先端部周りを覆ってろう付け部
６が形成され、このろう付け部６においてろう材が拡が
った部分がフィレット部６ａとされ、このフィレット部
６ａにはＺｎの濃縮部が形成されている。前記ろう付け
部６のフィレット部６ａとその周囲部分の構造におい
て、フィレット部６ａとろう材層４ｂと芯材４ａとチュ
ーブ３の順に次第に電気化学的に貴になるように各部材
が設けられている。
【００２８】上記構成の熱交換器に用いられているチュ
ーブ３は、所定の組成を有するＡｌ合金のビレットを鋳
造し、このビレットに均質化処理を実施せずに押出成形
することで製造することができる。このようにビレット
への均質化処理を実施しないのは、ビレット鋳造時に金
属組織中に形成されるＴｉ及びＺｒの不均一分布を保持
するためである。均質化処理を行うと、この不均一分布
が解消されて、チューブの耐食性が低下するため好まし
くない。図２に示すチューブ３の表面には、溶射により
Ｚｎからなる層を形成しても良い。このようにして形成
されたＺｎ層は、チューブ３の表面と内部とに電位差を
生じさせてチューブ３の表面に犠牲陽極層を形成する。
これにより、深い孔食がチューブ３に生じるのを効果的
に防止することができる。また、前記チューブ３の表面
に、Ｓｉ粉末、あるいはＡｌ−Ｓｉ系又はＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系の粉末ろう材を含有するフラックスを塗布するこ
ともできる。このような構成とすることで、フィン部材
４とチューブ３あるいはヘッダーパイプ１，２を一括的
にろう付け接合して製造することができるので、熱交換
器Ａの製造コストを低減することができる。特に、Ｓｉ
粉末は安価で塗布量が少なくてすむため、幅広い使用が
期待できる。従来、Ｓｉ粉末やＡｌ−Ｓｉ粉末をろう材
として使用する場合、押出チューブの耐食性が問題とな
っていたが、本発明に係る合金組成を備えた押出チュー
ブは、優れた耐食性を備えているので、これらの粉末を
含むフラックスをも用いる場合にも、腐食の心配がな
い。
ーブ３は、所定の組成を有するＡｌ合金のビレットを鋳
造し、このビレットに均質化処理を実施せずに押出成形
することで製造することができる。このようにビレット
への均質化処理を実施しないのは、ビレット鋳造時に金
属組織中に形成されるＴｉ及びＺｒの不均一分布を保持
するためである。均質化処理を行うと、この不均一分布
が解消されて、チューブの耐食性が低下するため好まし
くない。図２に示すチューブ３の表面には、溶射により
Ｚｎからなる層を形成しても良い。このようにして形成
されたＺｎ層は、チューブ３の表面と内部とに電位差を
生じさせてチューブ３の表面に犠牲陽極層を形成する。
これにより、深い孔食がチューブ３に生じるのを効果的
に防止することができる。また、前記チューブ３の表面
に、Ｓｉ粉末、あるいはＡｌ−Ｓｉ系又はＡｌ−Ｓｉ−
Ｚｎ系の粉末ろう材を含有するフラックスを塗布するこ
ともできる。このような構成とすることで、フィン部材
４とチューブ３あるいはヘッダーパイプ１，２を一括的
にろう付け接合して製造することができるので、熱交換
器Ａの製造コストを低減することができる。特に、Ｓｉ
粉末は安価で塗布量が少なくてすむため、幅広い使用が
期待できる。従来、Ｓｉ粉末やＡｌ−Ｓｉ粉末をろう材
として使用する場合、押出チューブの耐食性が問題とな
っていたが、本発明に係る合金組成を備えた押出チュー
ブは、優れた耐食性を備えているので、これらの粉末を
含むフラックスをも用いる場合にも、腐食の心配がな
い。
【００２９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について比較例ある
いは従来例と対比して説明する。 （実施例１）本例では、表１に示す合金組成を有するア
ルミニウム合金の直径８インチ（２０３．２ｍｍ）のビ
レットを、常法に基づき溶解鋳造を行って作製した。次
いで、このビレットを押出成形して、成形直後に水冷す
ることにより、図３に示す多穴のアルミニウム合金押出
チューブ１３を作製した。図３に示す押出チューブ１３
は、複数の仕切壁１３Ａにより内部を区画されており、
この区画された空間が冷媒流路である通孔１３Ｂとされ
ている。本例では、押出チューブ１３として幅２０ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ、肉厚０．４ｍｍであり、通孔１３Ｂが
２４個形成されたものを作製した。次に、ＪＩＳ３００
３合金を芯材とし、ＪＩＳ４０４５合金を芯材の両面に
クラッドした板厚０．１ｍｍの板材を、高さ１０ｍｍ、
フィンピッチ３ｍｍのコルゲート状に加工してフィン部
材を作製した。そして、上記押出チューブ１３及びフィ
ン部材を脱脂後、ステンレスワイヤで拘束してフッ化フ
ラックスを均一に塗布した後、１００℃で５分間加熱乾
燥して、これを窒素ガス雰囲気中で６００℃×３分間加
熱するろう付け熱処理にてろう付けし、評価用の模擬コ
アを作製した。
いは従来例と対比して説明する。 （実施例１）本例では、表１に示す合金組成を有するア
ルミニウム合金の直径８インチ（２０３．２ｍｍ）のビ
レットを、常法に基づき溶解鋳造を行って作製した。次
いで、このビレットを押出成形して、成形直後に水冷す
ることにより、図３に示す多穴のアルミニウム合金押出
チューブ１３を作製した。図３に示す押出チューブ１３
は、複数の仕切壁１３Ａにより内部を区画されており、
この区画された空間が冷媒流路である通孔１３Ｂとされ
ている。本例では、押出チューブ１３として幅２０ｍ
ｍ、高さ２ｍｍ、肉厚０．４ｍｍであり、通孔１３Ｂが
２４個形成されたものを作製した。次に、ＪＩＳ３００
３合金を芯材とし、ＪＩＳ４０４５合金を芯材の両面に
クラッドした板厚０．１ｍｍの板材を、高さ１０ｍｍ、
フィンピッチ３ｍｍのコルゲート状に加工してフィン部
材を作製した。そして、上記押出チューブ１３及びフィ
ン部材を脱脂後、ステンレスワイヤで拘束してフッ化フ
ラックスを均一に塗布した後、１００℃で５分間加熱乾
燥して、これを窒素ガス雰囲気中で６００℃×３分間加
熱するろう付け熱処理にてろう付けし、評価用の模擬コ
アを作製した。
【００３０】
【表１】
【００３１】以上の工程により得られた本発明材（Ｎ
ｏ．１〜１４）及び比較材（Ｎｏ．１５〜２４）につい
て、以下の評価を行った。その結果を表２に示す。ま
ず、押出加工性の評価は、押出成形後の押出チューブの
断面形状を観察することにより行った。この観察におい
て、割れやくびれ等の異常が無く、良好な断面形状が得
られたものには、○（良好）を付し、異常が見られたも
のには×（不良）を付して評価した。次に、フィン部材
と押出チューブとのろう付け性の評価は、押出チューブ
とフィン部材との接合を確認することにより行い、その
接合部におけるろう付け状態を○（良好）、×（不良）
とに分類して表２に併記する。次に、耐食性の評価は、
上記のコアに対し、塩水噴霧４時間→乾燥２時間→湿潤
２時間の乾湿サイクルを付加するサイクル試験を行い、
この腐食サイクル試験条件に５００時間暴露して腐食さ
せた後、押出チューブに生じた孔食の最大腐食深さを測
定することにより行った。次に、材料強度の評価は、断
面積及び断面形状を同じくした押出チューブを一定長さ
に切断し、窒素ガス雰囲気中で６００℃×３分間加熱す
るろう付け相当の熱処理を行った後に、引張試験を行っ
て機械的性質を測定し、この引張強さを比較することに
より行った。
ｏ．１〜１４）及び比較材（Ｎｏ．１５〜２４）につい
て、以下の評価を行った。その結果を表２に示す。ま
ず、押出加工性の評価は、押出成形後の押出チューブの
断面形状を観察することにより行った。この観察におい
て、割れやくびれ等の異常が無く、良好な断面形状が得
られたものには、○（良好）を付し、異常が見られたも
のには×（不良）を付して評価した。次に、フィン部材
と押出チューブとのろう付け性の評価は、押出チューブ
とフィン部材との接合を確認することにより行い、その
接合部におけるろう付け状態を○（良好）、×（不良）
とに分類して表２に併記する。次に、耐食性の評価は、
上記のコアに対し、塩水噴霧４時間→乾燥２時間→湿潤
２時間の乾湿サイクルを付加するサイクル試験を行い、
この腐食サイクル試験条件に５００時間暴露して腐食さ
せた後、押出チューブに生じた孔食の最大腐食深さを測
定することにより行った。次に、材料強度の評価は、断
面積及び断面形状を同じくした押出チューブを一定長さ
に切断し、窒素ガス雰囲気中で６００℃×３分間加熱す
るろう付け相当の熱処理を行った後に、引張試験を行っ
て機械的性質を測定し、この引張強さを比較することに
より行った。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２に示すように、本発明の要件を満たす
Ｎｏ．１〜１４の本発明材は、本発明の要件を満たさな
いＮｏ．１５〜２４の比較材に比して、強度が高く、か
つ押出加工性、ろう付け性も良好であり、その腐食形態
が層状あるいは面状であるために孔食の深さが浅く、優
れた耐食性を有していた。一方、比較材においては、そ
の腐食形態が孔食型であるために、深い孔食が形成され
て短期間に貫通孔が発生し、特性は明らかに劣ってい
た。また、貫通孔が発生しなかったもの（Ｎｏ．１５，
１８〜２１）についても、引張強さが９０ＭＰａ未満で
強度不足となるか、またはろう付け性や押出加工性に劣
るものであった。
Ｎｏ．１〜１４の本発明材は、本発明の要件を満たさな
いＮｏ．１５〜２４の比較材に比して、強度が高く、か
つ押出加工性、ろう付け性も良好であり、その腐食形態
が層状あるいは面状であるために孔食の深さが浅く、優
れた耐食性を有していた。一方、比較材においては、そ
の腐食形態が孔食型であるために、深い孔食が形成され
て短期間に貫通孔が発生し、特性は明らかに劣ってい
た。また、貫通孔が発生しなかったもの（Ｎｏ．１５，
１８〜２１）についても、引張強さが９０ＭＰａ未満で
強度不足となるか、またはろう付け性や押出加工性に劣
るものであった。
【００３４】（実施例２）本例では、本発明に係る製造
方法における均質化処理の有無による耐食性への影響を
より明らかにするために、表１に示す試料Ｎｏ．２の組
成のアルミニウム合金のビレットを作製後、均質化処理
を行った後に押出成形を行ったコアを作製した。このコ
アと、Ｎｏ．２のコアについて、上記実施例１と同様に
押出加工性と、耐食性の評価を行った。その結果を表３
に示す。表３に示すように、均質化処理を行った後に押
出成形を行ったコアは、均質化処理を実施しない以外は
同等の構成のＮｏ．２のコアに比して耐食性に劣る結果
となった。これは、均質化処理によりＴｉ及びＺｒの不
均一分布が一部解消され、深い孔食が生じ易くなったた
めであると考えられる。
方法における均質化処理の有無による耐食性への影響を
より明らかにするために、表１に示す試料Ｎｏ．２の組
成のアルミニウム合金のビレットを作製後、均質化処理
を行った後に押出成形を行ったコアを作製した。このコ
アと、Ｎｏ．２のコアについて、上記実施例１と同様に
押出加工性と、耐食性の評価を行った。その結果を表３
に示す。表３に示すように、均質化処理を行った後に押
出成形を行ったコアは、均質化処理を実施しない以外は
同等の構成のＮｏ．２のコアに比して耐食性に劣る結果
となった。これは、均質化処理によりＴｉ及びＺｒの不
均一分布が一部解消され、深い孔食が生じ易くなったた
めであると考えられる。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、重量％
で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．
５％、Ｍｇ：０．３〜０．３％。Ｍｎ：０．３〜０．８
％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を含有し、残部がＡｌと
不可避不純物とからなる構成とされた本発明のアルミニ
ウム合金押出チューブは、高強度で耐食性に優れてお
り、また押出加工性及びろう付け性にも優れていること
から、コンデンサなどの押出チューブを使用する自動車
の熱交換器に好適に使用することができ、熱交換器の寿
命や品質向上に大いに貢献し得るものである。次に、本
発明に係る製造方法によれば、上記優れた強度を耐食性
を兼ね備えたアルミニウム合金押出チューブを、容易に
製造することができる。
で、Ｃｕ：０．０３〜０．４％、Ｔｉ：０．０３〜０．
５％、Ｍｇ：０．３〜０．３％。Ｍｎ：０．３〜０．８
％、Ｚｒ：０．０１〜０．３％を含有し、残部がＡｌと
不可避不純物とからなる構成とされた本発明のアルミニ
ウム合金押出チューブは、高強度で耐食性に優れてお
り、また押出加工性及びろう付け性にも優れていること
から、コンデンサなどの押出チューブを使用する自動車
の熱交換器に好適に使用することができ、熱交換器の寿
命や品質向上に大いに貢献し得るものである。次に、本
発明に係る製造方法によれば、上記優れた強度を耐食性
を兼ね備えたアルミニウム合金押出チューブを、容易に
製造することができる。
【図１】 図１は、本発明に係る熱交換器の一例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】 図２は、図１に示すチューブ及びフィン部材
を拡大して示す図である。
を拡大して示す図である。
【図３】 図３は、本発明に係る多穴の押出チューブの
一例における断面図である。
一例における断面図である。
【符号の説明】
Ａ 熱交換器
１，２ ヘッダーパイプ
１３ チューブ（アルミニウム合金押出チューブ）
４ フィン部材
─────────────────────────────────────────────────────
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）
// Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１２ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１２
６２６ ６２６
６３０ ６３０Ａ
６４０ ６４０Ａ
６５１ ６５１Ａ
６８１ ６８１
６８３ ６８３
(72)発明者 当摩 建
静岡県裾野市平松85番地 三菱アルミニウ
ム株式会社技術開発センター内
Ｆターム(参考） 3L103 AA12 AA27 BB38 CC23 CC28
CC30 DD15 DD18 DD32 DD33
DD53 DD69 DD85
4E029 AA06
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃｕ：０．０３〜０．４％、 Ｔｉ：０．０３〜０．５％、 Ｍｇ：０．０１〜０．３％、 Ｍｎ：０．０３％以下、 Ｚｒ：０．０１〜０．３％を含有し、 残部がＡｌと不可避不純物とからなることを特徴とする
高強度で耐食性に優れる熱交換器用アルミニウム合金押
出チューブ。 - 【請求項２】 重量％で、Ｆｅ：０．１５〜１．０％、
Ｓｉ：０．３％〜１．０％のうち、１種又は２種を含有
することを特徴とする請求項１に記載の高強度で耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ。 - 【請求項３】 Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄの希土類元素のうち１
種または２種以上を含有し、その総量（Ｃｅ＋Ｌａ＋Ｎ
ｄ）が重量％で０．００５〜０．２％の範囲とされたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の高強度で耐食性
に優れた熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の合
金組成のビレットを鋳造し、 その後均質化処理を実施せずに押出成形することを特徴
とする熱交換器用アルミニウム合金押出チューブの製造
方法。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱
交換器用アルミニウム合金押出チューブと、該アルミニ
ウム合金押出チューブにろう付けされたフィン部材とを
備えたことを特徴とする高強度高耐食性の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313139A JP3759441B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001313139A JP3759441B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003119533A true JP2003119533A (ja) | 2003-04-23 |
| JP3759441B2 JP3759441B2 (ja) | 2006-03-22 |
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ID=19131679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001313139A Expired - Fee Related JP3759441B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | 熱交換器用高強度高耐食性アルミニウム合金押出チューブ及びその製造方法並びに熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3759441B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012505080A (ja) * | 2008-10-08 | 2012-03-01 | サパ ヒート トランスファー アーベー | アルミニウム熱交換器のヘッダータンクの成形方法 |
| KR101198324B1 (ko) | 2010-07-07 | 2012-11-06 | 한국전기연구원 | 고강도 고열전도성의 컨덴서 튜브용 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| KR101198323B1 (ko) | 2010-07-07 | 2012-11-06 | 한국전기연구원 | 고강도 고열전도성의 컨덴서 튜브용 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
| US11230964B2 (en) * | 2020-04-20 | 2022-01-25 | Caterpillar Inc. | Machine system having cooler with pack seal and header assembly for same |
| CN114310189A (zh) * | 2022-01-08 | 2022-04-12 | 亚太轻合金(南通)科技有限公司 | 一种薄壁多曲面铝管的制备工艺 |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001313139A patent/JP3759441B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR101198324B1 (ko) | 2010-07-07 | 2012-11-06 | 한국전기연구원 | 고강도 고열전도성의 컨덴서 튜브용 알루미늄 합금 및 그 제조방법 |
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| US11230964B2 (en) * | 2020-04-20 | 2022-01-25 | Caterpillar Inc. | Machine system having cooler with pack seal and header assembly for same |
| CN114310189A (zh) * | 2022-01-08 | 2022-04-12 | 亚太轻合金(南通)科技有限公司 | 一种薄壁多曲面铝管的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3759441B2 (ja) | 2006-03-22 |
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