JP2006265696A - アルミニウム合金板および熱交換器 - Google Patents

アルミニウム合金板および熱交換器 Download PDF

Info

Publication number
JP2006265696A
JP2006265696A JP2005089210A JP2005089210A JP2006265696A JP 2006265696 A JP2006265696 A JP 2006265696A JP 2005089210 A JP2005089210 A JP 2005089210A JP 2005089210 A JP2005089210 A JP 2005089210A JP 2006265696 A JP2006265696 A JP 2006265696A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
aluminum alloy
skin material
alloy plate
skin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005089210A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3869846B2 (ja
Inventor
Toshiki Ueda
利樹 植田
Akihiro Tsuruno
招弘 鶴野
Fumihiro Koshigoe
史浩 腰越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Alcoa Yuso Kizai KK
Original Assignee
Shinko Alcoa Yuso Kizai KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Alcoa Yuso Kizai KK filed Critical Shinko Alcoa Yuso Kizai KK
Priority to JP2005089210A priority Critical patent/JP3869846B2/ja
Priority to US11/909,168 priority patent/US7771840B2/en
Priority to PCT/JP2006/306080 priority patent/WO2006101226A1/ja
Priority to CN200680009589.5A priority patent/CN101146921B/zh
Publication of JP2006265696A publication Critical patent/JP2006265696A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3869846B2 publication Critical patent/JP3869846B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/06Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736Al-base component
    • Y10T428/12764Next to Al-base component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

【課題】 薄肉化しても高強度で、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板と、これを用いた熱交換器を提供することを目的とする。
【解決手段】 心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、皮材はFE:0.03〜0.3質量%,Mn:0.4〜1.9質量%、SI:0.4〜1.4質量%、ZN:2.0〜5.5質量%を含有し残部がAl及び不可避的不純物であり、皮材表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率が1%以下であることを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、耐食性に優れたアルミニウム合金板、および熱交換器に関する。
従来、アルミニウム製熱交換器の素材として、片面又は両面にろう材、犠牲材(以下、皮材と記すことがある)を配した種々の材料が使用されている。特に自動車用熱交換器の素材の場合には、薄肉化を図りつつ高強度且つ高耐食性を維持することが求められている。このような要求に応じるために、例えば特許文献1には、高強度及び高耐食性を有し、高いろう付性を維持したまま大幅な薄肉化を可能としたろう付用アルミニウム合金複合材が開示されている。
特許文献1のろう付アルミニウム合金複合材は、心材の一側面に、Zn、Mn、Siを含有する皮材を有するアルミニウム合金板を用い、心材組成、及び、皮材組成と厚さを最適化するものである。
具体的には、特許文献1では、心材の組成をMg:0.2質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Fe:0.2質量%以下、Cu:0.2〜1.0質量%、Si:0.3〜1.3質量%、更にCu及びSiの総量は2.0質量%以下、Mn:1.5質量%以下及びTi:0.02〜0.3質量%、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成に規制している。
そして皮材の組成を、Zn:2〜5質量%、Mn:0.3〜1.2質量、Si:0.04〜0.9質量%のうち少なくとも1種類以上を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成に規制すると共に、皮材を全厚さの15%以上のクラッド率と規制することにより最適化している。
特開2002−294377号公報(段落0014〜0029)
しかし、熱交換器の耐久性向上のために、皮材の耐食性の更なる向上が求められている。特許文献1のように、皮材にMnとSiとを添加したアルミニウム合金複合材料は、水または水を含む冷却液等と接触するとその界面においてカソード反応性が増大し、腐食進行時のカソード電流、すなわち腐食電流が増大するという問題がある。このため、皮材に孔食形態等で局所的な腐食が生じると、その部分の腐食速度が局所的に増大することになる。従って、皮材のZn、Mn、Si組成、および、皮材クラッド率の最適化だけでは、耐食性が不十分な場合が生じる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板と、このアルミニウム合金板を用いた耐食性に優れる熱交換器を提供することを目的とする。
本願発明者らは前記課題を解決するために、アルミニウム合金板の皮材の表面における金属間化合物の形態に着目し、皮材が腐食環境にある場合の皮材の組成、および皮材を構成する元素の金属間化合物の形態がカソード反応に及ぼす影響を種々研究した結果、アルミニウム組成に加え、アルミニウム合金表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の形態を規制することによって、高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
前記課題を解決した請求項1に記載のアルミニウム合金板は、心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、皮材はFe:0.030〜0.30質量%、Mn:0.40〜1.9質量%、Si:0.40〜1.4質量%、Zn:2.0〜5.5質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物であり、かつ、皮材表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率が1%以下であることを特徴とする。
請求項1に記載のアルミニウム合金板によれば、アルミニウム合金の組成に加え、アルミニウム合金表面におけるAl−Mn系、Al−(Mn,Fe)系、Al−Mn−Si系、Al−(Mn,Fe)−Si系等のAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率を1%以下に規制することによって、MnとSiが含有されていてもアルミニウム合金表面でのカソード反応が抑制される結果、高強度と耐食性を兼ね備えたアルミニウム合金板が得られる。
請求項2に記載のアルミニウム合金板は、心材の一側面に請求項1に記載の皮材が形成され、心材の他側面にAl−Si系合金からなるろう材を備えることを特徴とする。
請求項2のアルミニウム合金板によれば、皮材と反対の面に、一般にSiを7〜12質量%含有するろう材が付与されているので、ろう付けにより熱交換器等に容易に加工することができる。
請求項3に記載のアルミニウム合金板は、請求項1または請求項2に記載のアルミニウム合金板において、皮材がさらにMg:0.30〜3.0質量%含有することを特徴とする。
請求項3のアルミニウム合金板によれば、皮材が更にMgを0.30〜3質量%含有しているため、より高強度のアルミニウム合金板とすることができる。
請求項4に記載の熱交換器は、請求項3に記載のアルミニウム合金板を用いて形成されることを特徴とする。
請求項4に記載の熱交換器によれば、高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板が用いられているので、水または水を含む冷却液等が流通する面を有する熱交換器、あるいは大気と接する面に結露が生じる熱交換器等において耐食性が優れ、かつ薄肉化することで軽量化された熱交換器を得ることができる。
本発明によれば、アルミニウム組成、およびアルミニウム合金表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の形態を規制することによって、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を提供することができる。
また、心材の一側面に所定の組成の皮材を形成し、他側面にAl−Si系合金からなるろう材を形成することで、前記効果と併せ、ろう付けにより熱交換器等に容易に加工可能なアルミニウム合金板を提供することができる。
さらに、本発明に係る熱交換器によれば、耐食性に優れ薄肉化・軽量化された熱交換器を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜に改変・変更することが可能である。
<アルミニウム合金板>
アルミニウム合金板の皮材の組成を、Fe:0.030〜0.30質量%、Mn:0.40〜1.9質量%、Si:0.40〜1.4質量%、Zn:2.0〜5.5質量%で残部がAl及び不可避的不純物とし、皮材表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率を1%以下とすることで、薄肉化しても高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を発明するに至った。
なお、以下「AlとMnとを含む金属間化合物」のことを、「Al−Mn系金属間化合物」と記す。また、以下の記載では「皮材表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率」のことを単に「面積率」と記す場合がある。
以下に、高強度が維持され、かつ耐食性に優れるアルミニウム合金板の各種成分の含量を限定した理由、および面積率を限定した理由について説明する。
(皮材Fe:0.030〜0.30質量%)
Feはアルミニウム合金板中で固溶体、およびAl−Fe系金属間化合物の1μm以下の微細な分散粒子を形成して強度向上に寄与する。
Feの含量が0.030以下では固溶体形成による強度増の効果が不十分である。一方、Feの含量が0.30質量%以上ではAl−Fe系、Al−(Fe,Mn)系、Al−Fe−Si系、Al−(Fe,Mn)−Si系の金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大する結果、皮材の耐食性が低下する。従って本発明におけるFe含量は、0.030〜0.30質量%とする。
(皮材Mn:0.40〜1.9質量%)
Mnはアルミニウム合金板中で固溶し、Al−Mn系金属間化合物の1μm以下の微細な分散粒子を形成して強度向上に寄与する。Mnの含量が0.40質量%以下では固溶による強度向上の効果が不十分である。一方、Mnの含量が1.9質量%以上では、Al−Mn系金属間化合物、すなわちAl−(Mn,Fe)系、Al−Mn−Si系、Al−(Mn,Fe)−Si系の金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大する結果、皮材の耐食性が低下する。従って、本発明におけるMn含量は0.40〜1.9質量%とする。
(皮材Si:0.40〜1.4質量%)
Siは、アルミニウム合金板中で固溶することで強度向上に寄与する。Siの含量が0.40質量%以下では固溶体形成による強度向上の効果が不十分である。一方、Siの含量が1.4質量%以上では、Al−Mn−Si系、Al−Fe−Si系金属間化合物が増大するため、カソード反応が増大し、皮材の耐食性が低下する。従って、本発明におけるSi含量は0.40〜1.4質量%とする。
(皮材Zn:2.0〜5.5質量%)
本発明で皮材にZnを添加するのは、心材に対して皮材を電気化学的に卑として犠牲陽極効果を付与するためである。
高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板を得るには、皮材だけでなく心材の合金組成も規制する必要がある。このため、心材にCuを添加する技術が一般に用いられている。Cuは心材の強度を向上させる元素であり、0.20質量%以上のCuを添加することにより心材の強度を向上させることができる。しかし、Cuは心材の強度を向上させることができる反面、粒界腐食感受性を増大させるため、皮材側の耐食性を低下させてしまう。
そこで、本発明に係る皮材と組み合せる心材のCu含量が0.2質量%を超える場合、心材の粒界腐食感受性に対して皮材に犠牲陽極効果を付与するために皮材にZnを2質量%以上添加することにより、皮材の電位を粒界に対して卑に設定することができると共に、粒界腐食を防止することができるので、皮材側の耐食性が低下するのを妨げることができる。
一方、Znの含量が5.5質量%以上となると、皮材の融点が低下することから鋳造性が劣化し、造塊時の生産性が低下する。従って本発明におけるZn含量は2.0〜5.5質量%とする。
(皮材表面のAl−Mn系金属間化合物の面積率:1%以下)
皮材が腐食環境にある場合のカソード反応は、酸素の還元反応が主体である場合が多い。本発明者らが鋭意検討した結果、これらのカソード反応性は、アルミニウムの固溶状態の影響も受けるが、表面に存在するAl−Mn系金属間化合物の形態によっても著しく影響を受けることが判明した。
すなわち、皮材表面のAl−Mn系金属間化合物の面積率を1%以下とすると、腐食環境下でも皮材のカソード反応性が増大することはなく、腐食電流密度が抑制される結果、皮材の耐食性を向上させることができる。
Al−Mn系金属間化合物の面積率が小さい程、皮材のカソード反応性を低下させることができ、面積率の下限値についての限定は特にない。なお、本発明に係る組成のアルミニウム合金板である限り、Al−Mn系金属間化合物は不可避的に形成されるので、面積率は常に0%より大きな値となる。
腐食初期のカソード反応性を抑制する観点から、皮材表面におけるAl−Mn系金属間化合物の面積率を1%以下とすることが特に重要である。
なお、面積率が1%以下のアルミニウム合金板は、その組成をMn+Fe<0.6質量%と規制することで得ることができる。さらにアルミニウム合金板の組成がMn+Fe≧0.6質量%の場合には、鋳造時の冷却速度を1℃/分以上とし、かつ皮材のMn含量とFe含量の質量比をFe/Mn<0.4とすることで実現できる。
Mn含量とFe含量の質量比がFe/Mn<0.4の場合、鋳造時にAl−Mn系金属間化合物の著しい晶出は無く面積率は1%以下となるが、Fe/Mn≧0.4の条件では面積率が1%を超えてしまう。これはMn含量に対するFe含量の比率が増大するに従い、Al−Mn系金属間化合物の晶出が促進されるためと考えられる。
また、鋳造時の冷却速度が1℃/分未満のときはAl−Mn系金属間化合物が成長しやすいため、冷却速度を1℃/分以上とすることが好ましい。
(皮材Mg:0.3〜3.0質量%)
Mgは、アルミニウム合金板中の強度向上に寄与するが、その反面、ろう付性を低下させてしまう。
心材の一面に皮材を配し他面にろう材を配したアルミニウム合金板の場合、前記の心材の厚さが薄いと、皮材の強度を向上させるため添加したMgがろう付時の熱により心材の中を拡散して反対側のろう材まで達し、ろう付性を低下させてしまう。
しかし、心材厚を十分大きくして、心材中を拡散してろう材に達するMgの量を低下させることにより、ろう付性を損なうことなく皮材の強度を向上させることができる。具体的には、心材厚をろう材厚の2.5倍以上で、0.1〜1.0mmとすることができる。
この場合、皮材のMg含量が0.30質量%未満では皮材の強度向上効果が不十分である。3.0質量%を超えると、熱間圧延粗圧時に、皮材と心材とを一体化するクラッド工程での圧着性が低下し、皮材の剥離が生じ易くなり歩留まりが低下する結果、生産性が低下する。従って本発明におけるMg含量は0.3〜3.0質量%とする。
(不可避的不純物)
本発明のアルミニウム合金板においては、不可避的不純物として、例えばCr:0.1質量%以下、Ti:0.2質量%以下、Zr:0.2質量%以下、B:0.1質量%以下、に制限してこれらを含有することは、本発明の効果を妨げるものではないので、このような不可避的不純物の含有は許容される。
(ろう材)
ろう材は公知のろう材から適宜選択して用いることができ、例えばSiを7〜12質量%含有するアルミニウム合金(Al−Si系合金)のろう材により、本発明に係るアルミニウム合金材を用いた熱交換器等を成形することができる。
(心材)
本発明に係る皮材と組み合せるアルミニウム合金からなる心材として、必要に応じて、例えば心材がCu:0.5〜1.2質量%、Mn:0.6〜1.9質量%、Si:0.5〜1.4質量%含有し、残部がAl及び不可避的不純物である心材、またはCu:0.5〜1.2質量%、Mn:0.6〜1.9質量%、Si:0.5〜1.4質量%含有し、さらに、Cr:0.05〜0.3質量%、Ti:0.05〜0.3質量%のうち少なくとも1種類を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物である心材等から適宜選択して用いることができる。
<熱交換器>
次に、本発明に係るアルミニウム合金板を用いて形成される熱交換器について、ラジエータのチューブに用いる場合を例に説明する。図1は本発明に係るアルミニウム合金板を用いたラジエータ10のチューブ11の一部を示す断面図である。
本実施形態に係るラジエータ10は、チューブ11と、放熱フィン12と、チューブ11を連結するヘッダ13とが組み合わされた状態でろう付けされている。チューブ11は心材1の一側面に皮材2が形成され、他側面にろう材3が形成されたアルミニウム合金板を用い、皮材2がチューブ11の内周面すなわち冷却水と接触する面となり、ろう材3が外周面となる構造となっている。
チューブ11の成形は、例えばアンコイラーからアルミニウム合金板をフィンパスロールにより円管にし、次に高周波誘導溶接機等によりアルミニウム合金板の端部同士を電縫して溶接し、ビードカッターによって不要なビード部を取り除き、サイジングロールによって所定の寸法形状にすることで行なうことができる。
チューブ11と、放熱フィン12およびヘッダ13とのろう付けは例えば次のようにして行なえる。まず図1のように配置されたチューブ11、放熱フィン12及びヘッダ13に対してノコロック用フラックスをスプレー塗布し、乾燥させた後、露点−40℃、酸素濃度300ppmで600℃の窒素雰囲気下において5分間加熱することにより、チューブ11、放熱フィン12及びヘッダ13間の接続部においてフィレットを形成させてろう付けすることができる。
本発明に係る高強度で耐食性のあるアルミニウム合金板が用いることにより、耐食性の優れた熱交換器を提供することができる。特に、ろう付により接合されて成形される自動車の熱交換器等の材料として好適に用いることができ、ラジエータ及びヒータコアのチューブ、ヘッダプレート材として使用された場合の内面側(クーラント側)の耐食性、あるいは、エバポレータ、コンデンサとして使用された場合の外面側(大気側)の耐食性が 優れた熱交換器を提供することができる。さらに、本発明のアルミニウム合金板は高強度であるため、熱交換器の薄肉化が可能となり、軽量な熱交換器を提供することができる。
以下、本発明に係るアルミニウム合金板について、本発明の規定する必要条件を満たす実施例と、本発明の必要条件を満たさない比較例とを対比して具体的に説明する。
表1に示す組成の皮材、ろう材を原料として、常法により鋳造、均質化処理、熱延・圧着を行い、適宜熱処理、および冷延工程を行い、板厚0.17〜0.3mmの図2(a)に示す構成の2層、または図2(b)に示す3層のアルミニウム合金板の供試材を作製した。表1において、S9皮材の鋳造時の冷却速度は1℃/分未満、他の皮材の鋳造時の冷却速度は1℃/分以上、とした。
なお、心材にはSi;0.80質量%、Fe;0.18質量%、Cu;0.95質量%、Mn;1.4質量%、Mg;0.04質量%、Ti;0.12質量%、のアルミニウム合金を用いた。
表1中の下線は本発明の範囲を満たしていないことを示す。図2に示すように、アルミニウム合金板が2層のときは心材1の一面に皮材2が形成され(図2(a))、3層のときは心材1の一側面に皮材2が形成され、他側面にろう材3が形成された構成である(図2(b))。
Figure 2006265696
これら供試材について、ろう付条件に相当する加熱条件として、600℃で5分間加熱した後、皮材表面の金属間化合物の占める面積率、皮材側のカソード反応性を評価し、さらに皮材側耐食性を浸漬試験、CASS試験で評価した。
<面積率の測定>
皮材表面におけるAl−Mn系金属間化合物の占める面積率の測定は、次の手順で行った。
(1)実施例、および比較例の供試材の表面を圧延時の圧延目が消失するまでバフ研磨を行い、鏡面とした。
(2)研磨後の実施例、および比較例の供試材の表面を走査型電子顕微鏡(日本電子製、JSM−T330)にて500倍で観察した。
(3)これに画像解析処理(高速画像処理装置、東芝製、TOSPIX−II)を施した組織写真を用いて30視野について画像解析し、視野中の1μm〜15μmのサイズのAl−Mn系金属間化合物の面積率を計算した。なお、画像解析においてAlより原子量の大きいAl−Mn系金属間化合物は白いコントラストとして区別される。
<皮材のカソード反応性>
皮材のカソード反応性は3電極単室型セルを用いてカソード分極曲線を測定して評価した。3電極単室型セルの対極には白金を用い、参照極には飽和KCl溶液中のAg/AgCl電極を用いた。以下、電位はこの参照電極を基準に記述する。
予め空気を吹き込み、十分に空気を飽和させた5質量%のNaCl水溶液に対極、参照極及び供試材を浸漬して構成したセルを用い、室温下で電位掃引速度20mV/分でカソード分極曲線を測定した。
カソード反応性の評価は、酸素の還元反応が生じていると考えられる−1000Vの電位におけるカソード電流密度の値で行なった。この電位でカソード電流密度≦1×10-4A/cm2の場合を問題無しとして「○」、カソード電流密度>1×10-4A/cm2の場合を問題ありとして「×」と評価した。
<皮材耐食性評価>
皮材の耐食性評価は、本発明に係るアルミニウム合金板が熱交換器等に使用されたとき、皮材の腐食が空気側(熱交換器の外面側)で進行する場合と、冷却水側内(熱交換器の内側)で進行する場合とを想定して行なった。
(空気側想定試験)
空気側で腐食が進行する場合を想定したテストは、JISH8681に拠り連続250時間のCASS試験により.試験後の腐食深さで評価した。
腐食深さが皮材厚さ以下のときを◎、皮材厚さ+20μm未満のときを○、皮材厚さ+20μm以上のときを×と評価した。
(冷却水側想定試験)
冷却水側で腐食が進行する場合を想定したテストは、腐食模擬試験水溶液(Cl-:300質量ppm、SO4 2+:100質量ppm、Cu2+:5質量ppm)に供試材を88℃で8時間浸漬した後、浸漬したまま加熱をとめて室温まで自然冷却し、16時間放置するサイクルの腐食試験を30日間行ない、試験後の腐食深さを評価した。
腐食深さが皮材厚さ以下のときを◎、皮材厚さ+20μm未満のときを○、皮材厚さ+20μm以上のときを×と評価した。
<ろう付後強度>
供試材からJIS5号試験片作製し、室温にて引張強さを測定した。皮材にMgを添加したS6、S14皮材は、ろう付加熱した後、室温で7日保持してから引張強さを測定した。
引張強さが180MPa以上のときを◎、160MPa以上のときを○、160MPa以下のときを×と評価した。
このようにして求めた各特性値を表2に示す。
Figure 2006265696
表2に示すように、本発明の必要条件を満たすS1〜S6皮材を用いた本実施例はカソード反応性、浸漬耐食性(冷却水側想定試験)、CASS耐食性(空気側想定試験)等の耐食性、および引張強さにおいて評価はいずれも「○」であり、問題はなかった。
これに対し、本発明の必要条件を満たさないS7〜S15皮材を用いた比較例では、耐食性、引張強さのいずれかが「×」であり、好ましくない評価結果となった。
すなわち、Fe、Mn、Si、Zn含量が耐食性に不利な方向に本発明の範囲から外れる比較例8、10、12、13ではカソード反応性、浸漬耐食性、CASS耐食性のうち少なくとも1つの評価が「×」であった。さらに、アルミニウム合金板の組成は本発明の範囲内にあるが、面積率が上限値の1%を超える比較例15の耐食性に関する評価は全て「×」であった。
このことから、アルミニウム合金板の組成だけではなく、面積率も制御することが高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板を得る上で重要であることが分かる。
また、Fe、Mn、Si、Mg含量が、ろう付け後強度に不利な方向に外れる比較例7、9、11、14では、いずれも引張強さの評価結果が「×」であった。
以上述べたように、アルミニウム合金板の組成と面積率を本発明の範囲内に規制することにより、高強度を維持しつつ耐食性に優れるアルミニウム合金板が得られることができた。なお、Mgは、S6皮材のようにろう付け後強度が特に優れている。ただし、Mg含量が本発明の上限値を超えると、圧着性、および生産性が低下した。
実施形態に係る熱交換器のチューブの一部を示す断面図である。 (a)は2層の、(b)は3層のアルミニウム合金板の構成を示す断面図である。
符号の説明
1 心材
2 皮材
3 ろう材
10 ラジエータ(熱交換器)

Claims (4)

  1. 心材の少なくとも一側面に皮材が形成されたアルミニウム合金板において、前記皮材はFe:0.030〜0.30質量%,Mn:0.40〜1.9質量%、Si:0.40〜1.4質量%、Zn:2.0〜5.5質量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物であり、かつ、前記皮材表面におけるAlとMnとを含む金属間化合物の占める面積率が1%以下であることを特徴とするアルミニウム合金板。
  2. 心材の一側面に請求項1に記載の皮材が形成され、前記心材の他側面にAl−Si系合金からなるろう材を備えることを特徴とするアルミニウム合金板。
  3. 前記皮材がさらにMg:0.30〜3.0質量%含有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアルミニウム合金板。
  4. 請求項3に記載のアルミニウム合金板を用いて形成されることを特徴とする熱交換器。
JP2005089210A 2005-03-25 2005-03-25 アルミニウム合金板および熱交換器 Expired - Fee Related JP3869846B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005089210A JP3869846B2 (ja) 2005-03-25 2005-03-25 アルミニウム合金板および熱交換器
US11/909,168 US7771840B2 (en) 2005-03-25 2006-03-27 Aluminum alloy plate and heat exchanger formed thereof
PCT/JP2006/306080 WO2006101226A1 (ja) 2005-03-25 2006-03-27 アルミニウム合金板およびそれを用いて形成される熱交換器
CN200680009589.5A CN101146921B (zh) 2005-03-25 2006-03-27 铝合金板及用其形成的热交换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005089210A JP3869846B2 (ja) 2005-03-25 2005-03-25 アルミニウム合金板および熱交換器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006265696A true JP2006265696A (ja) 2006-10-05
JP3869846B2 JP3869846B2 (ja) 2007-01-17

Family

ID=37023872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005089210A Expired - Fee Related JP3869846B2 (ja) 2005-03-25 2005-03-25 アルミニウム合金板および熱交換器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7771840B2 (ja)
JP (1) JP3869846B2 (ja)
CN (1) CN101146921B (ja)
WO (1) WO2006101226A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009074138A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金複合材および熱交換器
JP2009074137A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金複合材および熱交換器
JP2010168622A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2011241448A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Furukawa-Sky Aluminum Corp 耐アルカリ性に優れたアルミニウム合金クラッド材
JP2014031588A (ja) * 2013-10-30 2014-02-20 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4111456B1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JP4181607B2 (ja) 2007-03-29 2008-11-19 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金製ブレージングシートおよびその製造方法
FR2921472B1 (fr) * 2007-09-26 2015-12-11 Valeo Systemes Thermiques Revetement pour materiau d'echangeur de chaleur
US8079508B2 (en) * 2008-05-30 2011-12-20 Foust Harry D Spaced plate heat exchanger
JP5576666B2 (ja) * 2010-02-08 2014-08-20 株式会社神戸製鋼所 熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材およびそれに用いるアルミニウム合金クラッド材用芯材
US20110240280A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Aluminum alloy brazing sheet and heat exchanger
CN102330002A (zh) * 2011-06-23 2012-01-25 苏州方暨圆节能科技有限公司 散热器热管的铝合金材料
CN102330003A (zh) * 2011-06-23 2012-01-25 苏州方暨圆节能科技有限公司 散热器散热片的铝合金材料
JP5284542B1 (ja) 2011-11-02 2013-09-11 古河スカイ株式会社 アルミニウム合金クラッド材の製造方法
JP5388156B2 (ja) * 2011-11-02 2014-01-15 株式会社Uacj 成形加工用アルミニウム合金クラッド材
IN2014MN01031A (ja) * 2011-12-02 2015-05-01 Uacj Corp
JP5906113B2 (ja) 2012-03-27 2016-04-20 三菱アルミニウム株式会社 熱交換器用押出伝熱管と熱交換器および熱交換器用押出伝熱管の製造方法
JP6315365B2 (ja) * 2013-07-05 2018-04-25 株式会社Uacj 熱交換器用ブレージングシート及びその製造方法
CN103820687A (zh) * 2013-11-04 2014-05-28 熊科学 一种热交换器用铝合金板
CN103589923A (zh) * 2013-11-05 2014-02-19 吴高峰 一种热交换器用耐腐蚀的铝合金板
CN206399042U (zh) * 2016-06-15 2017-08-11 苏州纵贯线换热器有限公司 一种平行流微通道换热器
CN108754193A (zh) * 2018-05-23 2018-11-06 大力神铝业股份有限公司 一种高强度耐腐蚀集流管材料及其制作方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4451974B2 (ja) * 2000-08-10 2010-04-14 古河スカイ株式会社 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート
JP2002294377A (ja) 2001-03-29 2002-10-09 Kobe Steel Ltd ろう付け用アルミニウム合金複合材
JP4030006B2 (ja) * 2002-07-05 2008-01-09 住友軽金属工業株式会社 アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
US7514155B2 (en) * 2003-07-18 2009-04-07 Aleris Aluminum Koblenz Gmbh High strength aluminium alloy brazing sheet
JP4220411B2 (ja) * 2004-02-18 2009-02-04 住友軽金属工業株式会社 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2006015376A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート
JP2006015377A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009074138A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金複合材および熱交換器
JP2009074137A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Kobe Steel Ltd アルミニウム合金複合材および熱交換器
JP2010168622A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
US8524377B2 (en) 2009-01-22 2013-09-03 Kobe Steel, Ltd. Aluminum alloy clad sheet for heat exchanger
JP2011241448A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Furukawa-Sky Aluminum Corp 耐アルカリ性に優れたアルミニウム合金クラッド材
JP2014031588A (ja) * 2013-10-30 2014-02-20 Kobe Steel Ltd 熱交換器用アルミニウム合金クラッド材

Also Published As

Publication number Publication date
CN101146921B (zh) 2010-08-18
JP3869846B2 (ja) 2007-01-17
WO2006101226A1 (ja) 2006-09-28
US20090078398A1 (en) 2009-03-26
US7771840B2 (en) 2010-08-10
CN101146921A (zh) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3869846B2 (ja) アルミニウム合金板および熱交換器
US8501327B2 (en) Aluminum alloy clad sheet for heat exchanger
RU2635052C2 (ru) Материал в виде полосы с превосходной коррозионной стойкостью после высокотемпературной пайки
JPH08134574A (ja) アルミニウム合金ブレージングシート、前記ブレージングシートの製造方法、前記ブレージングシートを用いた熱交換器、および前記熱交換器の製造方法
JPWO2015104760A1 (ja) アルミニウム合金クラッド材及びその製造方法、ならびに、当該アルミニウム合金クラッド材を用いた熱交換器及びその製造方法
CN101358311A (zh) 高强度铝合金钎接板及其制造方法
JP6726370B1 (ja) フラックスフリーろう付用アルミニウムブレージングシート
JP3910506B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
JP2685927B2 (ja) A▲l▼製熱交換器の冷媒通路用ブレージングシート
JP4030006B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
JP5086751B2 (ja) アルミニウム合金複合材および熱交換器
CN108779520A (zh) 铝合金制钎焊板
JP2019167581A (ja) アルミニウム合金押出管の製造方法
JP7252079B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材
JP5388084B2 (ja) 強度および耐孔食性に優れる熱交換器用アルミニウム合金クラッド材
JP2004017116A (ja) ろう付造管チューブ用アルミニウム合金ブレージングシートおよびその製造方法
JP5209926B2 (ja) アルミニウム合金複合材および熱交換器
JP3765327B2 (ja) ろう付用アルミニウム合金複合部材及びろう付方法
JP6178483B1 (ja) アルミニウム合金ブレージングシート
JP2016182616A (ja) アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
JP2010270386A (ja) 熱交換器用アルミニウム合金フィン材
JP4263160B2 (ja) アルミニウム合金クラッド材並びにそれを用いた熱交換器用チューブ及び熱交換器
JP2004225061A (ja) 耐食性に優れたアルミニウム合金クラッドチューブ材および該クラッドチューブ材を組付けた熱交換器
JP4424569B2 (ja) 造管性および耐食性に優れた熱交換器用高強度アルミニウム合金クラッド材およびその製造方法
JP2012148344A (ja) アルミニウム合金複合材および熱交換器

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061013

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3869846

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121020

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131020

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees