JP2004076145A

JP2004076145A - 熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材

Info

Publication number: JP2004076145A
Application number: JP2002241813A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yoshitomi; 吉冨　雄二
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11
Also published as: US20040038071A1; EP1391679A2

Abstract

【課題】アルカリ性の液体に対する耐孔食性を十分に確保できるクラッド材２を得る。
【解決手段】クラッド材２を構成し、芯材３の片面に積層する為の犠牲材５を、１．０〜１０．０重量％のＺｎと、０．３重量％以上０．５重量％未満のＳｉと、０．４〜３．０重量％のＮｉとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金から構成する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ環境から酸環境に亙る広範囲のｐＨ領域で優れた耐食性が要求される熱交換器の構造部材として用いられるアルミニウム合金に関するものである。特に、本発明は、自動車用等として使用される熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材に関し、例えば、フッ化物系フラックスを用いる不活性ガス雰囲気ろう付け或は真空ろう付けにより、自動車用のラジエーター、ヒータコア等のアルミニウム製熱交換器を製造する場合に、その構成部材である伝熱管、プレート材等を構成する為に使用でき、特に、当該熱交換器に於いて一般的に使用されるＬＬＣ（ロングライフクーラント）を含む水溶液や、ｐＨの高い地下水を冷媒とした場合等によるアルカリ環境で、且つ高流量で循環する環境（エロージョン・コロージョン環境）でも優れた耐食性を確保できる構造を得る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車用のラジエーター、ヒータコア等のコア部を構成する伝熱管として、Ａｌ−Ｍｎ系合金から成る芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系或いはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金から成るろう材を積層し、この芯材の他面に、Ａｌ−Ｚｎ系合金から成る犠牲材を積層した３層のブレージングシートをろう付け又は高周波溶接する事により得た管状部材が使用されている。
【０００３】
例えば、図１に示す様な伝熱管１は、３層のブレージングシートであるクラッド材２により構成している。このクラッド材２は、芯材３の片面にろう材４を、同じく芯材３の他面に犠牲材５を、それぞれ積層して成る。このうちのろう材４は、上記クラッド材２により伝熱管１を造った状態でこの伝熱管１の外周面を覆い、この伝熱管１の外周面と図示しないコルゲート型のフィンとをろう付け接合する為に利用する。又、上記犠牲材５は、上記伝熱管１を造った状態でこの伝熱管１の内周面を覆い、この伝熱管１内を流れる作動流体（冷却水）により上記クラッド材２に、板材の厚さ方向に腐食が進行する、所謂孔食が発生する事を防止する。
【０００４】
この様な伝熱管１を構成する為に最も一般的に用いられるクラッド材２として、ＪＩＳ３００３　Ａｌ合金（　１．０〜１．５重量％のＭｎと、０．１〜０．２重量％のＣｕと、０．６重量％以下のＳｉと、０．７５重量％以下のＦｅと、０．１０重量％以下のＺｎとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたＡｌ−Ｍｎ系合金）を芯材３とし、この芯材３の片面にＡｌ−Ｚｎ系合金であるＪＩＳ７０７２　材から成る犠牲材５を貼り合わせ、他面にＡｌ−Ｓｉ系或いはＡｌ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金から成るろう材４を貼り合わせたものが、従来から知られている。
【０００５】
この様な従来から知られている３層構造のクラッド材２により伝熱管１を造った場合、内側を流れる作動流体が、比較的低温で且つ中性〜弱酸性でＣｌイオンを含む溶液である場合には優れた犠牲陽極効果を発揮する。即ち、伝熱管１の内周面を覆った犠牲材５の電位は、芯材３の電位よりも卑である為、この犠牲材５が上記作動流体により犠牲腐食して、この作動流体による腐食がこの芯材３にまで及ぶ事を防止する。一方、上記伝熱管１の外周面を覆ったろう材４は、この伝熱管１と前記フィンとをろう付け接合する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上記伝熱管１を、上述の様に従来から知られているアルミニウム合金製のクラッド材２により造った場合で、内側を流れる作動流体がｐＨ１０以上のアルカリ性の溶液である場合には、耐食性を十分に確保できず、前記孔食による貫通孔が発生し易い。
本発明は、この様な事情に鑑みて、芯材３と犠牲材５との電位差を利用してこの犠牲材５を優先腐食させる場合に於いて、アルカリ環境でその腐食形態が全面腐食となり、部分的に深い孔食が発生するのを防止できる様に、芯材３と犠牲材５との組合わせに就いて多角的な実験や検討を行った結果としてなしたものであり、その目的は、耐アルカリ腐食性に優れ、アルカリ性を有する作動流体に曝される状態で、且つ高流量で循環する環境（エロージョン・コロージョン環境）で使用した場合でも、耐食性を十分に確保できる熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材を実現する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材のうち、請求項１に記載した熱交換器用犠牲材は、１．０〜１０．０重量％（好ましくは１．５〜３．５重量％）のＺｎと、０．３重量％以上０．５重量％未満のＳｉと、０．４〜３．０重量％（好ましくは０．５〜１．２重量％）のＮｉとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金から構成されている。
【０００８】
又、好ましくは、請求項２に記載した様に、０．５〜４．０重量％のＭｇを含むものとする。又、より好ましくは、請求項３に記載した様に、０．００１〜０．０５０重量％のＩｎと、０．００１〜０．０５０重量％のＳｎとのうちから選択される１種又は２種を含むものとする。
【０００９】
又、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材は、請求項１〜３の何れかに記載した熱交換器用犠牲材と、この犠牲材の片面に設けられた芯材とを備える。又、この芯材は、０．３〜２．０重量％（好ましくは０．５〜１．５重量％）のＭｎと、０．１〜１．０重量％（好ましくは０．３〜０．６重量％）のＣｕと、０．３〜２．０重量％（好ましくは０．５〜１．０重量％）のＳｉとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金から構成したものである。
【００１０】
又、好ましくは、請求項５に記載した様に、上記芯材を、０．０３〜０．５０重量％（好ましくは０．０３〜０．１０重量％）のＭｇと、０．０５〜０．３５重量％のＴｉとのうちから選択される１種又は２種を含むものとする。更に、必要に応じて、請求項６に記載した様に、上記芯材のうちの熱交換器用犠牲材とは反対側の面に、Ａｌ−Ｓｉ　系アルミニウム合金製のろう材を積層する。
【００１１】
【作用】
上述の様に構成する本発明の熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材によれば、耐アルカリ腐食性に優れ、アルカリ性を有する作動流体に曝される状態で、且つ高流量で循環する環境で使用した場合でも、耐食性を十分に確保して、貫通孔の発生を防止できるアルミニウム合金製クラッド材を得られる。更に、請求項２に記載した熱交換器用犠牲材によれば、優れたろう付け性を有し、しかも強度を十分に確保したアルミニウム合金製クラッド材を得られる。又、請求項３に記載した熱交換器用犠牲材によれば、芯材に対する犠牲陽極効果を向上させる事ができる。又、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材によれば、アルカリ環境及び酸環境での耐食性を十分に確保できると共に、優れたろう付け性を確保でき、しかも、強度を十分に確保できる。更に、請求項５に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材によれば、芯材の強度を向上させる事ができる。
【００１２】
次に、本発明の熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材に於いて、各合金成分を含有する事により得られる作用・効果に就いて詳しく説明する。これら各合金成分のうち、犠牲材中に含有させるＮｉは、最も重要な成分であり、マトリックス中にＡｌ−Ｎｉ系化合物を微細に分散させ、材料表面に存在するこの化合物の生成位置に於いて、皮膜成分である水酸化アルミニウムの沈着を妨いで皮膜の生成を抑制する。この結果、Ａｌ−Ｎｉ系化合物が生成された部分は皮膜欠陥となって孔食が生じる。但し、この皮膜欠陥は、微細なものが、上記犠牲材の表面に、多く且つ均一に分散する為、孔食も分散して孔食深さが浅くなり、貫通孔の発生を防止できる。尚、Ｎｉの含有量が０．４重量％未満の場合には、所望の耐孔食性を得られなくなる。反対に、Ｎｉの含有量が３．０重量％を越えると、犠牲材の自己腐食性が悪化（増大）するだけでなく、圧延加工性が低下する。そこで、本発明では、犠牲材中のＮｉの含有量を、０．４〜３．０重量％の範囲に規制し、貫通孔の発生防止と、自己腐食性の向上（低下）及び圧延加工性の向上とを高度に両立させるべく、好ましくは０．５〜１．２重量％の範囲に規制している。
【００１３】
又、犠牲材中に、１．０〜１０．０重量％のＺｎを含有させる事により、この犠牲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、隙間腐食を防止できる。尚、Ｚｎの含有量が１．０重量％未満の場合には、芯材に対する犠牲陽極効果を十分に得られなくなる。反対に、Ｚｎの含有量が１０．０重量％を越えると、自己腐食性が悪化（増大）する。そこで、本発明では、犠牲材中のＺｎの含有量を、１．０〜１０．０重量％の範囲に規制し、芯材に対する犠牲陽極効果の向上と、自己腐食性の低下とを高度に両立させるべく、好ましくは１．５〜３．５重量％の範囲に規制している。
【００１４】
又、犠牲材中に、０．３重量％以上０．５重量％未満のＳｉを含有させる事により、この犠牲材の強度を向上させ、アルカリ環境での耐エロージョン・　コロージョン性を向上させる事ができる。尚、Ｓｉの含有量が０．３重量％未満の場合には、この耐エロージョン・　コロージョン性の向上効果が小さい。反対に、Ｓｉの含有量が０．５重量％以上の場合には、犠牲材の自己腐食性が悪化（増大）するだけでなく、圧延加工性が低下する。一方、本発明の熱交換器用犠牲材の場合、材料製造過程での不可避的な不純物として、０．２５重量％以下のＦｅが含有される。又、Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金では、Ｓｉ／Ｆｅ≒２を満たす場合に、材料表面でのカソード反応が抑制され、高耐食性を示す事が一般的に知られている。そこで、本発明では、犠牲材の耐食性を十分に確保する事を含め、上述した事情を考慮して、この犠牲材中のＳｉの含有量を、０．３重量％以上０．５重量％未満の範囲に規制している。
【００１５】
又、請求項２に記載した様に、犠牲材中に、０．５〜４．０重量％のＭｇを含有させる事により、熱交換器の組立時での加熱ろう付け中にＭｇを芯材内部に拡散させ、この芯材中のＳｉやＣｕと共に、芯材の強度を向上させる事ができる。尚、Ｍｇの含有量が０．５重量％未満の場合には、この芯材の強度向上の効果が小さい。反対に、Ｍｇの含有量が４．０重量％を越えると、ろう付け性が阻害される。そこで、本発明では、好ましくは、上記犠牲材中に、０．５〜４．０重量％のＭｇを含有させる。
【００１６】
又、請求項３に記載した様に、犠牲材中に、０．００１〜０．０５０重量％のＩｎを含有させる事により、この犠牲材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を向上させ、その結果として芯材の孔食や隙間腐食の発生を防止できる。尚、Ｉｎの含有量が、０．００１重量％未満の場合には、この犠牲陽極効果の向上が小さい。反対に、Ｉｎの含有量が０．０５０重量％を越えると、自己耐食性が悪化（低下）したり、圧延加工性が低下する。この場合に、自己耐食性の悪化と圧延加工性の低下とは、少なくとも一方が生じる。そこで、本発明では、好ましくは、上記犠牲材中に、０．００１〜０．０５０重量％のＩｎを含有させる。
【００１７】
又、請求項３に記載した様に、犠牲材中に、０．００１〜０．０５０重量％のＳｎを含有させる事により、この犠牲材の電位を卑にし、芯材に対する犠牲陽極効果を向上させ、芯材の孔食や隙間腐食の発生を防止できる。尚、Ｓｎの含有量が０．００１未満の場合には、この犠牲陽極効果の向上が小さい。反対に、Ｓｎの含有量が０．０５０重量％を越えると、自己腐食性が悪化（低下）したり、圧延加工性が低下する。そこで、本発明では、好ましくは、上記犠牲材中に、０．００１〜０．０５０重量％のＳｎを含有させる。
【００１８】
又、熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材を構成する芯材中に、０．３〜２．０重量％のＭｎを含有させる事により、この芯材の強度を向上させると共に、この芯材の電位を貴にし、犠牲材との電位差を大きくして芯材の耐食性を高める事ができる。尚、Ｍｎの含有量が０．３重量％未満の場合には、この芯材の強度及び耐食性の向上が小さい。反対に、Ｍｎの含有量が、２．０重量％を越えると、上記芯材の鋳造時に粗大な化合物が生成され、圧延加工性が低下する結果、健全なクラッド材を得る事が難しくなる。そこで、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材の場合には、上記芯材中に含有するＭｎの含有量を、０．３〜２．０重量％の範囲に規制し、芯材の強度及び耐食性の向上と、圧延加工性の向上とを高度に両立させるべく、好ましくは、０．５〜１．５重量％の範囲に規制している。
【００１９】
又、上記芯材中に、０．１〜１．０重量％のＣｕを含有させる事により、この芯材の強度を向上させると共に、この芯材の電位を貴にし、犠牲材との電位差及びろう材との電位差を大きくして、防食効果を向上させる事ができる。更に、上記芯材中のＣｕは、加熱ろう付け時に、犠牲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、芯材側の電位を貴とし、犠牲材の表面側及びろう材の表面側の電位を卑として、芯材の厚さ方向中央から犠牲材表面及びろう材表面に向かってなだらかな電位分布を形成して、腐食形態を全面腐食型にできる。尚、上記芯材中のＣｕの含有量が０．１重量％未満の場合には、上記芯材の強度向上と、防食効果の向上とが小さい。反対に、Ｃｕの含有量が１．０重量％を越えると、上記芯材の自己耐食性が悪化（低下）したり、この芯材の融点が低下して、ろう付け時に局部的な溶融が生じ易くなる。そこで、本発明の熱交換器用クラッド材の場合には、上記芯材中に含有するＣｕの含有量を、０．１〜１．０重量％の範囲に規制し、上記芯材の強度及び防食効果の向上と、ろう付け時での局部的な溶融防止と高度に両立させるべく、好ましくは０．３〜０．６重量％の範囲に規制している。
【００２０】
又、上記芯材中に、０．３〜２．０重量％のＳｉを含有させる事により、この芯材の強度を向上させる事ができる。特に、ＳｉがＭｇと共存している場合には、ろう付け後に、時効硬化を生じさせて、芯材の強度を向上させる事ができる。尚、この芯材中のＳｉの含有量が０．３重量％未満の場合には、この芯材の強度向上が小さい。反対に、Ｓｉの含有量が２．０重量％を越えると、上記芯材の耐食性が悪化（低下）したり、芯材の融点が低下して、ろう付け時に局部的な溶融が生じ易くなる。そこで、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材の場合には、上記芯材中に含有するＳｉの含有量を、０．３〜２．０重量％の範囲に規制し、芯材の強度向上と、この芯材の耐食性向上及びろう付け時での局部的な溶融防止とを高度に両立させるべく、好ましくは０．５〜１．０重量％の範囲に規制している。
【００２１】
更に、請求項５に記載した様に、上記芯材中に、０．０３〜０．５０重量％のＭｇを含有させる事により、芯材の強度を向上させる事ができる。尚、この芯材中のＭｇの含有量が０．０３未満の場合には、この芯材の強度向上が小さい。反対に、芯材中のＭｎの含有量が０．５０重量％を越えると、ろう付け性が低下し易くなる。特に、フッ化物系のフラックスを使用する不活性ガス雰囲気でのろう付けを行なう場合には、Ｍｇの含有量が０．５０重量％を越えると、この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のフッ化物が生成される結果、ろう付け部の外観が不良になる。そこで、本発明の熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材の場合には、好ましくは、上記芯材中に、０．０３〜０．５０重量％のＭｇを含有させる。又、より好ましくは、この芯材の強度向上と、ろう付け性の向上とを高度に両立させるべく、上記芯材中に、０．０３〜０．１０重量％のＭｇを含有させる。
【００２２】
又、請求項５に記載した様に、上記芯材中に、０．０５〜０．３５重量％のＴｉを含有させる事により、材料の板厚方向にＴｉ濃度の高い領域と低い領域とが、交互に層状に形成される。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、腐食形態は層状となり、板厚方向への腐食の進行が妨げられる結果、材料の耐孔食性を向上させる事ができる。尚、Ｔｉの含有量が０．０５重量％未満の場合には、この耐孔食性の向上が小さい。反対に、Ｔｉの含有量が０．３５重量％を越えると、上記芯材の鋳造時に巨大な晶出物が生成され、健全なクラッド材を製造する事が難しくなる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明の発明者が、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。実験には、それぞれが次の表１に示す組成を有するアルミニウム合金から成る犠牲材５（図１参照）と、同じく表２に示す組成を有するアルミニウム合金から成る芯材３（図１参照）と、ＪＩＳ　ＢＡ４３４３材（７．５重量％のＳｉを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金）から成るろう材４（図１参照）とを積層して成る、厚さが０．２５ｍｍの板材（Ｈ１４）である５０種類の試験片を使用した。又、これら各試験片を構成する犠牲材５の厚さを０．０３８ｍｍ（クラッド率１５％）とし、ろう材４の厚さを０．０２５ｍｍ（クラッド率１０％）とした。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【表２】

【００２６】
又、前記５０種類の試験片のうち、次の表３に示すＮＯ．１〜２６の試験片は、表１に示した発明材（ａ〜ｅ）の何れかから成る犠牲材５と、表２に示した発明材（Ａ〜Ｆ）の何れかから成る芯材３とを組み合わせた実施例である。
【００２７】
【表３】

【００２８】
又、前記５０種類の試験片のうち、次の表４に示すＮＯ．２７〜５０の試験片は、表１に示した発明材（ａ〜ｅ）の何れかから成る犠牲材５と、表２に示した比較材（Ｇ〜Ｉ）の何れかから成る芯材３とを組み合わせた比較例（ＮＯ．２７〜３５）と、表１に示した比較材（ｆ〜ｈ）の何れかから成る犠牲材５と、表２に示した発明材（Ａ〜Ｆ）の何れかから成る芯材３とを組み合わせた比較例（ＮＯ．３６〜５０）とである。
【００２９】
【表４】

【００３０】
尚、前記表１及び表２の「比較材」の欄に、「＊」を付したものは、合金成分の含有量が、請求項４の範囲から外れる事を表している。そして、この様なクラッド材２である各試験片を使用して、ろう付け性試験と、第一、第二の腐食試験と、引っ張り強度試験とを行なった。このうちのろう付け性試験を行なう為に、上記各試験片のろう材４側に、１．２重量％のＭｎと、１．５重量％のＺｎとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金製で、厚さが０．１０ｍｍである板材をコルゲート加工して成るフィン材をろう付け接合した。又、このろう付け接合は、ろう材４の表面にフッ化物系フラックスを塗布した状態で、窒素ガス雰囲気中で約６００℃（材料温度）の温度に加熱する事により行なった。そして、ろう付け性試験では、この様にしてろう付け接合した状態での上記各試験片とフィンとの接合状態を目視により観察すると共に、芯材３及び犠牲材５での溶融の有無を断面組織観察により調べる事により、ろう付け性を評価した。
【００３１】
又、上記第一、第二の腐食試験を行なう場合には、上記各試験片の片側にフィン材を配置しない状態で、これら各試験片を、上述したフッ化物系フラックスを使用するろう付けの場合と同じ条件で加熱した。そして、第一の腐食試験（腐食試験１）では、１９５ｐｐｍ　のＣｏ（−　）と、６０ｐｐｍ　のＳＯ_４　（２−）と、１ｐｐｍ　のＣｕ（２＋）と、３０ｐｐｍ　のＦｅ（３＋）とを含む水溶液を腐食液とし、８８℃の温度に加温したこの腐食液中に、少なくとも各試験片を円筒状に形成した場合に内面側となる犠牲材５側を８時間浸漬した後に、２５℃の温度に冷却してこの状態を１６時間保持すると言ったサイクルを１カ月間繰り返した。そして実験終了後に、試験片を取り出して、腐食による貫通孔（貫通腐食）の発生の有無を観察すると共に、犠牲材５側での最大孔食深さを測定した。
【００３２】
又、上記第二の腐食試験（腐食試験２）では、１９５ｐｐｍ　のＣｏ（−　）　と、６０ｐｐｍ　のＳＯ_４　（２−）と、１ｐｐｍ　のＣｕ（２＋）と、３０ｐｐｍ　のＦｅ（３＋）とを含む水溶液を更に、ＮａＯＨでｐＨを１０に調整した腐食液を循環させ、この腐食液を循環させる為の配管経路内で上記各試験片の犠牲材５側の面に、この腐食液の流れを当てた状態で、８８℃で１６８時間（１週間）連続運転を行った。そして実験終了後に、試験片を取り出して、貫通腐食の発生の有無を観察すると共に、犠牲材５側での最大孔食深さを測定した。
又、前記引っ張り強度試験は、株式会社島津製作所製の万能試験機（オートグラフＡＧ−１００ｋＮＤ）により、ＪＩＳ１３号Ｂのダンベル試験片を５ｍｍ／ｍｉｎ　の引っ張り速度で引っ張る条件の下で、最大引っ張り荷重に関する引っ張り強さを測定した。
【００３３】
上述の様にして行なった、第一、第二の腐食試験とろう付け性試験と引っ張り強度試験との結果を、前記表３及び表４に示している。尚、これら表３及び表４の「ろう付け性」の欄中、○印は、ろう付け接合部の接合状態が良好で、且つ、芯材３と犠牲材５との何れにも溶融が発生しなかった事を、×印は、上記接合状態が不良となる事と、これら芯材３と犠牲材５とのうちの少なくとも一方に溶融が発生した事との少なくとも一方が生じた事を、それぞれ表している。
【００３４】
表３に示した実験結果から明らかな様に、前記表１に示した発明材から成る犠牲材５と、前記表２に示した発明材から成る芯材３とを組み合わせて成る実施例の場合には、何れもろう付け接合部の接合状態が良好で、しかも芯材３と犠牲材５とに溶融は観察されなかった。又、上記各実施例の場合には、第一の腐食試験での最大孔食深さは、何れも０．２０ｍｍ以下で、クラッド材２の板厚（０．２５ｍｍ）よりも小さくなり、貫通腐食は発生しなかった。又、第二の腐食試験での最大孔食深さは、何れも０．２２ｍｍ以下で、クラッド材２の板厚よりも小さくなり、この場合にも貫通腐食は発生しなかった。この結果、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材によれば、優れたろう付け性を確保できると共に、アルカリ環境及び酸環境で使用する場合でも、優れた耐食性を確保できる事を確認できた。更に、上記各実施例の場合には、引張り強度試験での引っ張り強度が高い数値を示しており、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材によれば、高い引っ張り強度を確保できる事も確認できた。
【００３５】
これに対して、表４に示した実験結果から明らかな様に、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材の範囲から外れた比較例の場合には、耐食性と、ろう付け性と、機械的強度とのうち、少なくとも何れかの性能が、上記各実施例の場合に対して劣っている。例えば、ＮＯ．２７、３０、３３の比較例は、芯材３中のＭｎの含有量が少ない為、ＮＯ．２８、３１、３４の比較例は、芯材３中のＣｕの含有量が少ない為、何れも酸側での耐孔食性が劣っている。この為、これら各比較例（ＮＯ．２７、２８、３０、３１、３３、３４）の場合には、第一の腐食試験で貫通腐食が発生した。又、ＮＯ．２９、３２、３５の比較例は、芯材３中のＳｉの含有量が少ない為、機械的強度が劣っている。この為、これら各比較例の引っ張り強度試験での引っ張り強度は小さくなった。
【００３６】
又、ＮＯ．３６、３９、４２、４５、４８の比較例は、犠牲材５中のＳｉの含有量が少ない為、アルカリ側での耐エロージョン・　コロージョン性が劣っている。この為、上記各比較例（ＮＯ．３６、３９、４２、４５、４８）の場合には、第二の腐食試験で貫通腐食が発生した。又、ＮＯ．３７、４０、４３、４６、４９の比較例は、犠牲材５中のＺｎの含有量が少ない為、アルカリ側での耐エロージョン・　コロージョン性が劣るだけでなく、犠牲材４中のＭｇの含有量が少ない為、機械的強度も劣っている。この為、上記各比較例（ＮＯ．３７、４０、４３、４６、４９）の場合には、第二の腐食試験で貫通腐食が発生しただけでなく、引っ張り強度試験での引っ張り強度が小さくなった。更に、ＮＯ．３８、４１、４４、４７、５０の比較例の場合には、犠牲材５中のＮｉの含有量が少ない為、アルカリ側での耐エロージョン・　コロージョン性が劣るだけでなく、犠牲材５中のＭｇの含有量が多い為、ろう付け性も劣っている。この為、これら各比較例（ＮＯ．３８、４１、４４、４７、５０）の場合には、第二の腐食試験で貫通孔が発生しただけでなく、ろう付け性が不良になった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の熱交換器用犠牲材及び熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材は、以上に述べた通り構成され、作用するので、アルカリ側での耐エロージョン・　コロージョン性に優れた熱交換器用クラッド材を実現できる。この結果、上記熱交換器用犠牲材及び熱交換器用クラッド材を、ラジエーター、ヒータコア等のアルミニウム製熱交換器の構成部材、特に、伝熱管を構成する為に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となる熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材により造った伝熱管の部分断面図。
【符号の説明】
１　　伝熱管
２　　クラッド材
３　　芯材
４　　ろう材
５　　犠牲材

Claims

１．０〜１０．０重量％のＺｎと、０．３重量％以上０．５重量％未満のＳｉと、０．４〜３．０重量％のＮｉとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金から構成されている熱交換器用犠牲材。
０．５〜４．０重量％のＭｇを含む、請求項１に記載した熱交換器用犠牲材。
０．００１〜０．０５０重量％のＩｎと、０．００１〜０．０５０重量％のＳｎとのうちから選択される１種又は２種を含む、請求項１又は請求項２に記載した熱交換器用犠牲材。
請求項１〜３の何れかに記載した熱交換器用犠牲材と、この犠牲材の片面に設けられた芯材とを備え、この芯材は、０．３〜２．０重量％のＭｎと、０．１〜１．０重量％のＣｕと、０．３〜２．０重量％のＳｉとを含み、残りをＡｌと不可避不純物としたアルミニウム合金から構成したものである熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材。
芯材が、０．０３〜０．５０重量％のＭｇと、０．０５〜０．３５重量％のＴｉとのうちから選択される１種又は２種を含むものである、請求項４に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材。
芯材のうちの熱交換器用犠牲材とは反対側の面に、Ａｌ−Ｓｉ　系アルミニウム合金製のろう材を積層している、請求項４又は請求項５に記載した熱交換器用アルミニウム合金製クラッド材。