JP2003340593A - 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシートの製造方法 - Google Patents
成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシートの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空ろう付前に成形加工するブレージングシ
ートについて、成形性と耐エロージョン性に優れた特性
を得る。 【解決手段】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、２〜３００℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施
した後、２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の熱処理を行う。 【効果】 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう
付用ブレージングシートが得られる。
ートについて、成形性と耐エロージョン性に優れた特性
を得る。 【解決手段】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、２〜３００℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施
した後、２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の熱処理を行う。 【効果】 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう
付用ブレージングシートが得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空ろう付にて製
造する、積層型エバポレータ用プレート材、ラジエータ
やヒータコアなどのヘッダープレートやタンクなど、高
い成形性と耐エロージョン性を必要とする真空ろう付用
ブレージングシートの製造方法に関する。
造する、積層型エバポレータ用プレート材、ラジエータ
やヒータコアなどのヘッダープレートやタンクなど、高
い成形性と耐エロージョン性を必要とする真空ろう付用
ブレージングシートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エバポレータなどの積層型の熱交換器は
張出し加工部と絞り加工部を有する一対のプレート材に
より冷媒流通部となる管路を形成させ、熱交換を促進す
るフィンとともにろう付により製造される。また、ラジ
エータやヒータコアなどのヘッダープレートやタンクも
張り出しや絞りなどを含む所定の加工が施された後、チ
ューブなどと組み合わされてろう付により製造される。
これらのブレージングシートの芯材には高い耐食性と強
度を有するＡｌ−Ｍｎ系合金が用いられ、真空ろう付の
場合、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材と組み合わされて
いる。
張出し加工部と絞り加工部を有する一対のプレート材に
より冷媒流通部となる管路を形成させ、熱交換を促進す
るフィンとともにろう付により製造される。また、ラジ
エータやヒータコアなどのヘッダープレートやタンクも
張り出しや絞りなどを含む所定の加工が施された後、チ
ューブなどと組み合わされてろう付により製造される。
これらのブレージングシートの芯材には高い耐食性と強
度を有するＡｌ−Ｍｎ系合金が用いられ、真空ろう付の
場合、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材と組み合わされて
いる。
【０００３】ろう付接合に使用される材料には、ブレー
ジングシートの芯材や被接合部材へのろうの侵食（エロ
ージョン）を抑制し、接合部へ十分なろうを供給する必
要がある。また、ろう材では共晶部を選択溶解するよう
な局部腐食が発生することから、エロージョンを受けた
部分では耐食性が低下する。ろうの流動性を低下させる
エロージョンの原因には２種類あり、わずかにひずみが
導入された部分はろう付を行っても再結晶が完了せず亜
結晶粒が残存するため、この亜結晶粒界からろうの侵食
が起こる。また、大きなひずみが導入された部分では再
結晶が促進されるため、再結晶粒が微細になって、結晶
粒界からろうの侵食が起こる。
ジングシートの芯材や被接合部材へのろうの侵食（エロ
ージョン）を抑制し、接合部へ十分なろうを供給する必
要がある。また、ろう材では共晶部を選択溶解するよう
な局部腐食が発生することから、エロージョンを受けた
部分では耐食性が低下する。ろうの流動性を低下させる
エロージョンの原因には２種類あり、わずかにひずみが
導入された部分はろう付を行っても再結晶が完了せず亜
結晶粒が残存するため、この亜結晶粒界からろうの侵食
が起こる。また、大きなひずみが導入された部分では再
結晶が促進されるため、再結晶粒が微細になって、結晶
粒界からろうの侵食が起こる。
【０００４】積層型エバポレータのプレート材やヘッダ
ープレート材では優れた加工性が必要であることから、
Ｏ材調質の材料が使用されるが、数％程度の低加工域に
おいてろうの侵食が激しくなることはよく知られてお
り、低加工域のエロージョンを防止するための手法とし
ては、芯材に均質化処理を施し、ろう材と熱間クラッド
圧延し、冷間圧延後１０℃／分以上の昇温速度で最終焼
鈍を行い、１〜３％のひずみ加工を導入することで、エ
ロージョンを防止しろう付性を確保する方法がある。
ープレート材では優れた加工性が必要であることから、
Ｏ材調質の材料が使用されるが、数％程度の低加工域に
おいてろうの侵食が激しくなることはよく知られてお
り、低加工域のエロージョンを防止するための手法とし
ては、芯材に均質化処理を施し、ろう材と熱間クラッド
圧延し、冷間圧延後１０℃／分以上の昇温速度で最終焼
鈍を行い、１〜３％のひずみ加工を導入することで、エ
ロージョンを防止しろう付性を確保する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車用熱
交換器は省エネルギーなどの環境問題や軽量化によるコ
ストダウンのため、薄肉化に伴う高強度化（ろう付後の
強度において）を余儀なくされている。従来はブレージ
ングシートの芯材にＡＡ３００３合金などが用いられて
いたが、近年では、ＣｕやＳｉなどを含有するアルミニ
ウム合金が用いられ高強度で薄肉化が可能となってい
る。
交換器は省エネルギーなどの環境問題や軽量化によるコ
ストダウンのため、薄肉化に伴う高強度化（ろう付後の
強度において）を余儀なくされている。従来はブレージ
ングシートの芯材にＡＡ３００３合金などが用いられて
いたが、近年では、ＣｕやＳｉなどを含有するアルミニ
ウム合金が用いられ高強度で薄肉化が可能となってい
る。
【０００６】しかしながら、近年、熱交換器の性能向上
のためプレート材の成形が従来よりも複雑で加工度が高
く、困難な形状となってきていることや、高強度材に限
らず、薄肉のブレージングシートでは成形加工が困難に
なってきている。上述したように、これらの材料は優れ
た成形性と耐エロージョン性が必要となるが、特に成形
性を確保するためには最終焼鈍（ひずみを付加前の焼鈍
を含む）にて、より速い速度で昇温するような焼鈍を行
うことが必要になってきている。
のためプレート材の成形が従来よりも複雑で加工度が高
く、困難な形状となってきていることや、高強度材に限
らず、薄肉のブレージングシートでは成形加工が困難に
なってきている。上述したように、これらの材料は優れ
た成形性と耐エロージョン性が必要となるが、特に成形
性を確保するためには最終焼鈍（ひずみを付加前の焼鈍
を含む）にて、より速い速度で昇温するような焼鈍を行
うことが必要になってきている。
【０００７】ところで、真空ろう付用のブレージングシ
ートにはろう材にＭｇが含有され、場合によっては芯材
に含まれることもある。このようなブレージングシート
では、最終焼鈍における冷却速度が速すぎると、焼鈍後
の時効により強度が高くなり、伸びが低下するため、最
終焼鈍時の冷却速度は遅くする必要がある。従来はこの
ような焼鈍では昇温速度は規定されてはいるが、冷却速
度の規定はされていなかった。
ートにはろう材にＭｇが含有され、場合によっては芯材
に含まれることもある。このようなブレージングシート
では、最終焼鈍における冷却速度が速すぎると、焼鈍後
の時効により強度が高くなり、伸びが低下するため、最
終焼鈍時の冷却速度は遅くする必要がある。従来はこの
ような焼鈍では昇温速度は規定されてはいるが、冷却速
度の規定はされていなかった。
【０００８】本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、耐エロージョン性を満足しつつ特に成形性
に優れた、ろう材にＭｇを含有するブレージングシート
の製造方法を提供することを目的とする。
ものであり、耐エロージョン性を満足しつつ特に成形性
に優れた、ろう材にＭｇを含有するブレージングシート
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の成形性と耐エロージョン性に優れたブレージン
グシートの製造方法のうち、請求項１記載の発明は、少
なくともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６
３０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該
芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう
材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０
％以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒
の昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、１５０
℃／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行うことを特徴とす
る。
本発明の成形性と耐エロージョン性に優れたブレージン
グシートの製造方法のうち、請求項１記載の発明は、少
なくともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６
３０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該
芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう
材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０
％以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒
の昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、１５０
℃／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行うことを特徴とす
る。
【００１０】請求項２記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、２〜３０
０℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施した後、２００〜３
５０℃で１時間以上保持、１５０℃／時以下の冷却速度
の熱処理を行うことを特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、２〜３０
０℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施した後、２００〜３
５０℃で１時間以上保持、１５０℃／時以下の冷却速度
の熱処理を行うことを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行い、更に伸びを３〜
２０％低下させる歪加工を行うことを特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行い、更に伸びを３〜
２０％低下させる歪加工を行うことを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、２〜３０
０℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施した後、２００〜３
５０℃で１時間以上保持、１５０℃／時以下の冷却速度
の熱処理を行い、更に伸びを３〜２０％低下させる歪加
工を行うことを特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、少な
くともＭｎを含むアルミニウム合金芯材を５６０〜６３
０℃で８時間以上保持して均質化処理を施した後、該芯
材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材
を貼り合せる熱間クラッド圧延後、最終圧延率が２０％
以上となるように冷間圧延を施し、２〜３００℃／秒の
昇温速度、３００〜５００℃で３分以下保持、２〜３０
０℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施した後、２００〜３
５０℃で１時間以上保持、１５０℃／時以下の冷却速度
の熱処理を行い、更に伸びを３〜２０％低下させる歪加
工を行うことを特徴とする。
【００１３】請求項５記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記少なく
ともＭｎを含むアルミニウム合金芯材は、質量％で、Ｍ
ｎ：１．０〜１．５％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、Ｆ
ｅ：０．１〜０．７％を含有し、残りがＡｌおよび不可
避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金芯材で
あり、かつ前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：
５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜２．０％を含有し、残部が
Ａｌおよび不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系合金ろう材であることを特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記少なく
ともＭｎを含むアルミニウム合金芯材は、質量％で、Ｍ
ｎ：１．０〜１．５％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、Ｆ
ｅ：０．１〜０．７％を含有し、残りがＡｌおよび不可
避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金芯材で
あり、かつ前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：
５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜２．０％を含有し、残部が
Ａｌおよび不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓ
ｉ−Ｍｇ系合金ろう材であることを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記少なく
ともＭｎを含むアルミニウム合金芯材は、質量％で、Ｍ
ｎ：１．０〜１．５％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、Ｆ
ｅ：０．１〜０．７％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１
〜０．８％、Ｚｒ：０．０１〜０．２％、Ｔｉ：０．０
１〜０．２５％、Ｍｇ：０．０５〜０．５％のうち１種
または２種以上を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純
物からなる組成を有するアルミニウム合金芯材であり、
かつ前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１
５％、Ｍｇ：０．３〜２．０％を含有し、残部がＡｌお
よび不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金ろう材であることを特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記少なく
ともＭｎを含むアルミニウム合金芯材は、質量％で、Ｍ
ｎ：１．０〜１．５％、Ｃｕ：０．０５〜０．８％、Ｆ
ｅ：０．１〜０．７％を含有し、さらに、Ｓｉ：０．１
〜０．８％、Ｚｒ：０．０１〜０．２％、Ｔｉ：０．０
１〜０．２５％、Ｍｇ：０．０５〜０．５％のうち１種
または２種以上を含有し、残りがＡｌおよび不可避不純
物からなる組成を有するアルミニウム合金芯材であり、
かつ前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１
５％、Ｍｇ：０．３〜２．０％を含有し、残部がＡｌお
よび不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金ろう材であることを特徴とする。
【００１５】請求項７記載の成形性と耐エロージョン性
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項５または６記載の発明において、前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜
２．０％を含有し、さらにＺｎ：５％以下、Ｉｎ：０．
０５％以下、Ｓｎ：０．２％以下のうち１種または２種
以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる
組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材であること
を特徴とする。
に優れたブレージングシートの製造方法の発明は、請求
項５または６記載の発明において、前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍ
ｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜
２．０％を含有し、さらにＺｎ：５％以下、Ｉｎ：０．
０５％以下、Ｓｎ：０．２％以下のうち１種または２種
以上を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる
組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材であること
を特徴とする。
【００１６】なお上記冷間圧延においては最終圧延率が
２０％以上であれば必要により中間焼鈍を施してもよ
い。
２０％以上であれば必要により中間焼鈍を施してもよ
い。
【００１７】以下に、本発明で限定する事項について説
明する。 （芯材均質化処理）芯材において、均質化処理により、
鋳造時に過飽和に固溶したＭｎを析出させ最終焼鈍時お
よびろう付時の特に低ひずみ導入部位の再結晶を促進
し、また最終焼鈍後の結晶粒径を微細にして成形加工性
を十分なものとするとともに、ろう付時の芯材へのろう
の侵食を抑制することができるが、その温度が５６０℃
未満であると、上記作用を十分に得ることができず、一
方、６３０℃を越えると、一層の効果が望めず、生産性
が低下し、局部溶融の危険もある。従って、均質化処理
温度は、５６０〜６３０℃に定めた。また、前記温度で
８時間未満保持しても十分な効果が得られないので８時
間以上保持するものとする。また、あまり長時間保持し
ても一層の効果が望めないので上限は３０時間が好まし
い。
明する。 （芯材均質化処理）芯材において、均質化処理により、
鋳造時に過飽和に固溶したＭｎを析出させ最終焼鈍時お
よびろう付時の特に低ひずみ導入部位の再結晶を促進
し、また最終焼鈍後の結晶粒径を微細にして成形加工性
を十分なものとするとともに、ろう付時の芯材へのろう
の侵食を抑制することができるが、その温度が５６０℃
未満であると、上記作用を十分に得ることができず、一
方、６３０℃を越えると、一層の効果が望めず、生産性
が低下し、局部溶融の危険もある。従って、均質化処理
温度は、５６０〜６３０℃に定めた。また、前記温度で
８時間未満保持しても十分な効果が得られないので８時
間以上保持するものとする。また、あまり長時間保持し
ても一層の効果が望めないので上限は３０時間が好まし
い。
【００１８】（最終焼鈍前の冷間圧延率）最終焼鈍前の
冷間圧延率２０％以上とすることにより、最終焼鈍時に
完全に再結晶させるとともに、焼鈍後の結晶粒径を微細
にし、ひずみを付加する場合はその部分の再結晶を促進
させる。上記冷間圧延率が２０％未満であると上記作用
が十分に得られないので最終冷間圧延率は２０％以上が
好ましい。
冷間圧延率２０％以上とすることにより、最終焼鈍時に
完全に再結晶させるとともに、焼鈍後の結晶粒径を微細
にし、ひずみを付加する場合はその部分の再結晶を促進
させる。上記冷間圧延率が２０％未満であると上記作用
が十分に得られないので最終冷間圧延率は２０％以上が
好ましい。
【００１９】（最終焼鈍昇温速度）最終焼鈍時の昇温速
度を２℃／秒以上にすることにより、最終焼鈍後の結晶
粒径を微細にし、成形加工性を上げることができる。２
℃／秒未満では、最終焼鈍時の再結晶が遅延され残留ひ
ずみが大きくなるため加工性が著しく低下する。一方、
３００℃／秒を越えても一層の効果は得られない。従っ
て、最終焼鈍昇温速度は２〜３００℃／秒とする。
度を２℃／秒以上にすることにより、最終焼鈍後の結晶
粒径を微細にし、成形加工性を上げることができる。２
℃／秒未満では、最終焼鈍時の再結晶が遅延され残留ひ
ずみが大きくなるため加工性が著しく低下する。一方、
３００℃／秒を越えても一層の効果は得られない。従っ
て、最終焼鈍昇温速度は２〜３００℃／秒とする。
【００２０】（最終焼鈍保持条件）最終焼鈍の保持温度
を３００℃以上とすることにより、材料を完全に再結晶
させて、成形性を上げる。一方、保持時間が３分を越え
たり、保持温度が５００℃を越えると、結晶粒が粗大化
するとともに、元素の固溶が進行して強度が高くなり、
伸びが低下するため成形性が低下する。従って最終焼鈍
保持温度は３００〜５００℃、保持時間は３分以下とす
る。
を３００℃以上とすることにより、材料を完全に再結晶
させて、成形性を上げる。一方、保持時間が３分を越え
たり、保持温度が５００℃を越えると、結晶粒が粗大化
するとともに、元素の固溶が進行して強度が高くなり、
伸びが低下するため成形性が低下する。従って最終焼鈍
保持温度は３００〜５００℃、保持時間は３分以下とす
る。
【００２１】（最終焼鈍冷却速度）最終焼鈍時の冷却速
度を１５０℃／時以下にすることにより、最終焼鈍後の
ＭｇとＳｉの固溶度を低くし、時効による強度上昇、伸
びの低下を防止することができる。１５０℃／時を越え
ると、焼鈍後の時効により、Ｍｇ２Ｓｉに代表されるＭ
ｇ−Ｓｉ系の化合物が析出し、強度の上昇とともに伸び
が低下して成形性が低下する。従って、最終焼鈍冷却速
度は１５０℃／時以下とする。
度を１５０℃／時以下にすることにより、最終焼鈍後の
ＭｇとＳｉの固溶度を低くし、時効による強度上昇、伸
びの低下を防止することができる。１５０℃／時を越え
ると、焼鈍後の時効により、Ｍｇ２Ｓｉに代表されるＭ
ｇ−Ｓｉ系の化合物が析出し、強度の上昇とともに伸び
が低下して成形性が低下する。従って、最終焼鈍冷却速
度は１５０℃／時以下とする。
【００２２】（最終焼鈍後の熱処理）最終焼鈍を連続焼
鈍炉で行う場合、通常は冷却速度は２〜３００℃／秒と
なるので上記好ましい冷却速度を満たすことが困難であ
る。この場合、最終焼鈍後に熱処理を行う。最終焼鈍後
に熱処理を２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０
℃／時以下の冷却速度で行うことにより、Ｍｇ−Ｓｉ系
の化合物を粗大に析出させ、熱処理後の時効による成形
性の低下を防止できる。保持温度が３５０℃を越えると
元素が再固溶するため熱処理後に再び時効し成形性が低
下する。保持温度が２００℃未満、保持時間が１時間未
満では効果が不十分である。また、あまり長時間保持し
ても一層の効果は望めないので保持時間の上限は３０時
間が望ましい。
鈍炉で行う場合、通常は冷却速度は２〜３００℃／秒と
なるので上記好ましい冷却速度を満たすことが困難であ
る。この場合、最終焼鈍後に熱処理を行う。最終焼鈍後
に熱処理を２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０
℃／時以下の冷却速度で行うことにより、Ｍｇ−Ｓｉ系
の化合物を粗大に析出させ、熱処理後の時効による成形
性の低下を防止できる。保持温度が３５０℃を越えると
元素が再固溶するため熱処理後に再び時効し成形性が低
下する。保持温度が２００℃未満、保持時間が１時間未
満では効果が不十分である。また、あまり長時間保持し
ても一層の効果は望めないので保持時間の上限は３０時
間が望ましい。
【００２３】（歪加工）素材の伸びを３〜２０％[（加
工前伸び−加工後伸び）／加工前伸び]低下させるひず
みを付加することで、成形性を阻害することなく、低加
工域におけるろう付時の未再結晶部からのろうの侵食が
抑制できる。素材の伸びの低下率が３％未満では、成形
で加工が加わらない部分のエロージョンが激しくなる。
一方、素材の伸びの低下率が２０％を越えると、成形性
が低下する。なお、歪加工の方法は、繰返し曲げ加工、
スキンパス圧延、引張ひずみ付加、テンションレベラー
などどのような手法でもよい。
工前伸び−加工後伸び）／加工前伸び]低下させるひず
みを付加することで、成形性を阻害することなく、低加
工域におけるろう付時の未再結晶部からのろうの侵食が
抑制できる。素材の伸びの低下率が３％未満では、成形
で加工が加わらない部分のエロージョンが激しくなる。
一方、素材の伸びの低下率が２０％を越えると、成形性
が低下する。なお、歪加工の方法は、繰返し曲げ加工、
スキンパス圧延、引張ひずみ付加、テンションレベラー
などどのような手法でもよい。
【００２４】（各成分の作用と限定理由）
（芯材）
Ｍｎ：１．０〜１．５％
Ｍｎは金属間化合物として晶出または析出し、ろう付後
の強度を向上させる。また芯材の電位を貴にして犠牲材
側だけでなくろう材側の耐孔食性も向上させる。これら
の特性を得るためには、１．０％以上の含有が望まし
い。一方、１．５％を越えて含有すると、圧延などの加
工性が低下する。また、一層の効果向上も得られない。
従ってＭｎの含有量は１．０〜１．５％が望ましい。
の強度を向上させる。また芯材の電位を貴にして犠牲材
側だけでなくろう材側の耐孔食性も向上させる。これら
の特性を得るためには、１．０％以上の含有が望まし
い。一方、１．５％を越えて含有すると、圧延などの加
工性が低下する。また、一層の効果向上も得られない。
従ってＭｎの含有量は１．０〜１．５％が望ましい。
【００２５】Ｃｕ：０．０５〜０．８％
Ｃｕは固溶してろう付後の強度を向上させると共に、芯
材の電位を貴にして犠牲材側だけでなくろう材側の耐孔
食性も向上させる。これら作用を十分に得るためには
０．０５％以上の含有が望ましい。一方、０．８％を越
えて含有すると、融点が低下しろう付時に溶融する。従
って、Ｃｕの含有量は０．０５〜０．８％が望ましい。
材の電位を貴にして犠牲材側だけでなくろう材側の耐孔
食性も向上させる。これら作用を十分に得るためには
０．０５％以上の含有が望ましい。一方、０．８％を越
えて含有すると、融点が低下しろう付時に溶融する。従
って、Ｃｕの含有量は０．０５〜０．８％が望ましい。
【００２６】Ｆｅ：０．１〜０．７％
Ｆｅは、金属間化合物として晶出または析出し、ろう付
後の強度を向上させる。また、最終焼鈍時とろう付時の
再結晶を促進する。これら作用を十分に得るためには
０．１％以上の含有が望ましい。一方、０．７％を越え
て含有すると、腐食速度が速くなりすぎたり、最終焼鈍
後の結晶粒径が細かくなりすぎて成形時に加工の導入さ
れない部分でろうの侵食が著しく大きくなったりする。
従って、Ｆｅの含有量は０．１〜０．７％が望ましい。
後の強度を向上させる。また、最終焼鈍時とろう付時の
再結晶を促進する。これら作用を十分に得るためには
０．１％以上の含有が望ましい。一方、０．７％を越え
て含有すると、腐食速度が速くなりすぎたり、最終焼鈍
後の結晶粒径が細かくなりすぎて成形時に加工の導入さ
れない部分でろうの侵食が著しく大きくなったりする。
従って、Ｆｅの含有量は０．１〜０．７％が望ましい。
【００２７】Ｓｉ：０．１〜０．８％
Ｓｉは、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ化合物として分散あるいはマ
トリックスに固溶して強度を向上させる。この作用を十
分に得るためには０．１％以上の含有が望ましい。一
方、０．８％を越えて含有すると、Ｍｇとともに犠牲材
に拡散し、犠牲材の粒界腐食感受性を高める。従ってＳ
ｉの含有量は０．１〜０．８％が望ましい。
トリックスに固溶して強度を向上させる。この作用を十
分に得るためには０．１％以上の含有が望ましい。一
方、０．８％を越えて含有すると、Ｍｇとともに犠牲材
に拡散し、犠牲材の粒界腐食感受性を高める。従ってＳ
ｉの含有量は０．１〜０．８％が望ましい。
【００２８】Ｍｇ：０．０５〜０．５％
Ｍｇはマトリックスに固溶して強度を向上させると共に
ろう材から拡散したＳｉや芯材中のＳｉとＭｇ２Ｓｉを
形成して強度を向上させる。これらの作用を十分に得る
ためには０．０５％以上の含有が望ましい。一方、０．
５％を越えるとろう付性を阻害し、Ｓｉとともに犠牲材
に拡散し、犠牲材の粒界腐食感受性を高める。従ってＭ
ｇの含有量は０．０５〜０．５％が望ましい。
ろう材から拡散したＳｉや芯材中のＳｉとＭｇ２Ｓｉを
形成して強度を向上させる。これらの作用を十分に得る
ためには０．０５％以上の含有が望ましい。一方、０．
５％を越えるとろう付性を阻害し、Ｓｉとともに犠牲材
に拡散し、犠牲材の粒界腐食感受性を高める。従ってＭ
ｇの含有量は０．０５〜０．５％が望ましい。
【００２９】Ｚｒ：０．０１〜０．２％、Ｔｉ：０．０
１〜０．２５％ Ｚｒ、Ｔｉは、ろう付後に微細な金属間化合物として分
散し、強度を向上させる。この作用を十分に得るために
は、Ｚｒ、Ｔｉともに、０．０１％以上の含有が望まし
い。一方、Ｚｒでは０．２％超、Ｔｉでは０．２５％超
で含有すると加工性が低下する。従って、Ｚｒの含有量
は０．０１〜０．２％、Ｔｉの含有量は０．０１〜０．
２５％が望ましい。
１〜０．２５％ Ｚｒ、Ｔｉは、ろう付後に微細な金属間化合物として分
散し、強度を向上させる。この作用を十分に得るために
は、Ｚｒ、Ｔｉともに、０．０１％以上の含有が望まし
い。一方、Ｚｒでは０．２％超、Ｔｉでは０．２５％超
で含有すると加工性が低下する。従って、Ｚｒの含有量
は０．０１〜０．２％、Ｔｉの含有量は０．０１〜０．
２５％が望ましい。
【００３０】（ろう材）
Ｓｉ：５〜１５％
Ｓｉは溶融、流動して接合部を形成するものであり、５
％以上の含有が望ましい。５％未満では流動性が低下す
る。一方、１５％を越えると、芯材あるいは被接合部材
への侵食が激しくなる。従ってＳｉ含有量は５〜１５％
とするのが望ましい。
％以上の含有が望ましい。５％未満では流動性が低下す
る。一方、１５％を越えると、芯材あるいは被接合部材
への侵食が激しくなる。従ってＳｉ含有量は５〜１５％
とするのが望ましい。
【００３１】Ｍｇ：０．３〜２．０％
Ｍｇは真空ろう付にてろう材表面から蒸発、雰囲気中及
び材料表面の酸素と結合し材料表面の酸化皮膜を破壊
し、ろう付性を確保するものであり、０．３％以上の含
有が望ましい。一方、２．０％を越えるとろう付性を阻
害し、ろう材の加工性を低下させる。従ってＭｇ含有量
は０．３〜２．０％が望ましい。
び材料表面の酸素と結合し材料表面の酸化皮膜を破壊
し、ろう付性を確保するものであり、０．３％以上の含
有が望ましい。一方、２．０％を越えるとろう付性を阻
害し、ろう材の加工性を低下させる。従ってＭｇ含有量
は０．３〜２．０％が望ましい。
【００３２】Ｚｎ：５％以下
Ｚｎは電位を卑にして、ろう材表面から芯材への防食上
有効な電位分布を形成し、耐孔食性を向上させる。ただ
し、５％を越えて含有すると自己腐食速度が速くなりす
ぎるので、Ｚｎ含有量は５％以下に定めるのが望まし
い。
有効な電位分布を形成し、耐孔食性を向上させる。ただ
し、５％を越えて含有すると自己腐食速度が速くなりす
ぎるので、Ｚｎ含有量は５％以下に定めるのが望まし
い。
【００３３】Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：０．２％以
下 Ｉｎ、Ｓｎは犠牲材の電位を卑にしてろう材の犠牲陽極
効果を向上させる。ただし、Ｉｎで０．０５％、Ｓｎで
０．２％を越えて含有してもコストが増すのみで一層の
効果は望めない。従って、Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓ
ｎ：０．２％以下に定めるのが望ましい。
下 Ｉｎ、Ｓｎは犠牲材の電位を卑にしてろう材の犠牲陽極
効果を向上させる。ただし、Ｉｎで０．０５％、Ｓｎで
０．２％を越えて含有してもコストが増すのみで一層の
効果は望めない。従って、Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓ
ｎ：０．２％以下に定めるのが望ましい。
【００３４】なお、上記組成は、代表的かつ好適な芯材
およびろう材組成について説明したが、本発明としては
これら組成に限定されるものではない。また、本発明の
ブレージングシートでは、芯材の片面または両面にろう
材がクラッドされるが、片面がろう材の場合、他の面に
例えば犠牲材をクラッドしたものであってもよい。
およびろう材組成について説明したが、本発明としては
これら組成に限定されるものではない。また、本発明の
ブレージングシートでは、芯材の片面または両面にろう
材がクラッドされるが、片面がろう材の場合、他の面に
例えば犠牲材をクラッドしたものであってもよい。
【００３５】
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と対比しつつ
説明する。通常の条件で、下記に示す組成の芯材用合
金、ろう材用合金を溶解・鋳造し、続いて面削、均質化
処理（６００℃×１５時間保持）を行い、熱間と冷間圧
延により芯材用合金は１６０ｍｍ、ろう材用合金は２０
ｍｍとした。これらを熱間にて仕上がり厚さ７．０ｍｍ
にてクラッド圧延し、板厚０．４ｍｍまで冷間圧延を行
った後、最終焼鈍（昇温速度２０℃／秒、保持４００℃
×５０秒）を行った。その後、熱処理（昇温速度５０℃
／時、保持８時間）、繰返し曲げ（素材伸びの低下率
５．５％）の歪加工を必要により行った。
説明する。通常の条件で、下記に示す組成の芯材用合
金、ろう材用合金を溶解・鋳造し、続いて面削、均質化
処理（６００℃×１５時間保持）を行い、熱間と冷間圧
延により芯材用合金は１６０ｍｍ、ろう材用合金は２０
ｍｍとした。これらを熱間にて仕上がり厚さ７．０ｍｍ
にてクラッド圧延し、板厚０．４ｍｍまで冷間圧延を行
った後、最終焼鈍（昇温速度２０℃／秒、保持４００℃
×５０秒）を行った。その後、熱処理（昇温速度５０℃
／時、保持８時間）、繰返し曲げ（素材伸びの低下率
５．５％）の歪加工を必要により行った。
【００３６】なお、芯材用合金には、Ａｌ−１．０％Ｍ
ｎ−０．３％Ｃｕ−０．３％Ｆｅ、ろう材用合金には、
Ａｌ−９％Ｓｉ−１％Ｍｇ（両面）を用いた。
ｎ−０．３％Ｃｕ−０．３％Ｆｅ、ろう材用合金には、
Ａｌ−９％Ｓｉ−１％Ｍｇ（両面）を用いた。
【００３７】上記により得られた供試材は、表１の特性
であった。
であった。
【００３８】成形性を評価する目的でエリクセン値およ
び深絞り性試験による限界絞り比を測定した。耐エロー
ジョン性は、１００ｍｍ長×２５ｍｍ幅に切断した供試
材を、長手方向に吊り下げた状態でろう付熱処理を行う
ドロップ試験を行い、流動係数を測定した。材料はその
ままの状態のものと、成形加工をシミュレートし５％の
圧延加工を施した、２種類について測定し、その結果を
表１に示した。なお、流動係数Ｋｄは以下に示す式によ
り算出した。
び深絞り性試験による限界絞り比を測定した。耐エロー
ジョン性は、１００ｍｍ長×２５ｍｍ幅に切断した供試
材を、長手方向に吊り下げた状態でろう付熱処理を行う
ドロップ試験を行い、流動係数を測定した。材料はその
ままの状態のものと、成形加工をシミュレートし５％の
圧延加工を施した、２種類について測定し、その結果を
表１に示した。なお、流動係数Ｋｄは以下に示す式によ
り算出した。
【００３９】
Ｋｄ＝（４ＷＢ−Ｗ０）／３Ｗ０×クラッド率
Ｗ０：ドロップ試験前の重量
ＷＢ：ろう付後下１／４の重量
【００４０】表１から明らかなように、本発明の供試材
は、比較例と比べ、成形性、耐エロージョン性に優れる
ことがわかる。
は、比較例と比べ、成形性、耐エロージョン性に優れる
ことがわかる。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形性と
耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシ
ートの製造方法によれば、耐エロージョン性を満足しつ
つ特に成形性に優れた、ろう材にＭｇを含有するブレー
ジングシートが得られる。
耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシ
ートの製造方法によれば、耐エロージョン性を満足しつ
つ特に成形性に優れた、ろう材にＭｇを含有するブレー
ジングシートが得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ２２Ｆ 1/047 Ｃ２２Ｆ 1/047
// Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１４ 1/00 ６１４
６２３ ６２３
６２７ ６２７
６３０ ６３０Ｋ
６５１ ６５１Ａ
６８２ ６８２
６８３ ６８３
６８５ ６８５Ｚ
６８６ ６８６Ａ
６９１ ６９１Ａ
６９１Ｂ
６９１Ｃ
６９２ ６９２Ａ
６９３ ６９３Ａ
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、１５０℃／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行
うことを特徴とする成形性と耐エロージョン性に優れた
真空ろう付用ブレージングシートの製造方法。 - 【請求項２】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、２〜３００℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施
した後、２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の熱処理を行うことを特徴とする成
形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージ
ングシートの製造方法。 - 【請求項３】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、１５０℃／時以下の冷却速度の最終焼鈍を行
い、更に伸びを３〜２０％低下させる歪加工を行うこと
を特徴とする成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろ
う付用ブレージングシートの製造方法。 - 【請求項４】 少なくともＭｎを含むアルミニウム合金
芯材を５６０〜６３０℃で８時間以上保持して均質化処
理を施した後、該芯材の片面あるいは両面にＡｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材を貼り合せる熱間クラッド圧延後、
最終圧延率が２０％以上となるように冷間圧延を施し、
２〜３００℃／秒の昇温速度、３００〜５００℃で３分
以下保持、２〜３００℃／秒の冷却速度の最終焼鈍を施
した後、２００〜３５０℃で１時間以上保持、１５０℃
／時以下の冷却速度の熱処理を行い、更に伸びを３〜２
０％低下させる歪加工を行うことを特徴とする成形性と
耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシ
ートの製造方法。 - 【請求項５】 前記少なくともＭｎを含むアルミニウム
合金芯材は、質量％で、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．８％、Ｆｅ：０．１〜０．７％を含
有し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有
するアルミニウム合金芯材であり、かつ前記Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１５％、Ｍｇ：０．３
〜２．０％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物か
らなる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材であ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成
形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージ
ングシートの製造方法。 - 【請求項６】 前記少なくともＭｎを含むアルミニウム
合金芯材は、質量％で、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．８％、Ｆｅ：０．１〜０．７％を含
有し、さらに、Ｓｉ：０．１〜０．８％、Ｚｒ：０．０
１〜０．２％、Ｔｉ：０．０１〜０．２５％、Ｍｇ：
０．０５〜０．５％のうち１種または２種以上を含有
し、残りがＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有す
るアルミニウム合金芯材であり、かつ前記Ａｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系合金ろう材はＳｉ：５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜
２．０％を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物から
なる組成を有するＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の成形
性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージン
グシートの製造方法。 - 【請求項７】 前記Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材はＳ
ｉ：５〜１５％、Ｍｇ：０．３〜２．０％を含有し、さ
らにＺｎ：５％以下、Ｉｎ：０．０５％以下、Ｓｎ：
０．２％以下のうち１種または２種以上を含有し、残部
がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有するＡｌ−
Ｓｉ−Ｍｇ系合金ろう材であることを特徴とする請求項
５または６に記載の成形性と耐エロージョン性に優れた
真空ろう付用ブレージングシートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149999A JP2003340593A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149999A JP2003340593A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340593A true JP2003340593A (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=29767956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149999A Pending JP2003340593A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 成形性と耐エロージョン性に優れた真空ろう付用ブレージングシートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003340593A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007070699A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Calsonic Kansei Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブおよび熱交換器ならびにチューブの製造方法 |
| JP2013111634A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム材のろう付方法 |
| CN105339514A (zh) * | 2013-07-05 | 2016-02-17 | 株式会社Uacj | 铝合金钎焊片及其制造方法 |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002149999A patent/JP2003340593A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007070699A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Calsonic Kansei Corp | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブおよび熱交換器ならびにチューブの製造方法 |
| JP4612510B2 (ja) * | 2005-09-08 | 2011-01-12 | カルソニックカンセイ株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金押出チューブおよび熱交換器ならびにチューブの製造方法 |
| JP2013111634A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム材のろう付方法 |
| CN105339514A (zh) * | 2013-07-05 | 2016-02-17 | 株式会社Uacj | 铝合金钎焊片及其制造方法 |
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