JP2012126950A - 熱交換器用アルミニウム合金フィン材および該フィン材を用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐食性及び耐金型磨耗性を有し、ろう付後の強度に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材及び該フィン材を用いた熱交換器の提供。
【解決手段】質量％で、Ｍｎ：１．５〜２．０％、Ｓｉ：０．７〜１．３％、Ｆｅ：０．１５〜０．５％、Ｚｎ：０．０５〜５．０％を含有し、１．２５≦Ｍｎ／Ｓｉ≦２．２５、３．０≦Ｍｎ／Ｆｅ≦１０．０、１．４５≦（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉ≦２．８０であり、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金より構成され、Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１〜１μｍの金属間化合物に関して、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）が１×１０^３個／ｍｍ^２以上、且つ、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物の数密度（Ｄ２）との化合物比Ｄ１／Ｄ２が２０〜２５０であり、ろう付前の導電率が４６％ＩＡＣＳ以上で、板厚０．０６ｍｍ以下である熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱交換器用のチューブ材にろう付けされるアルミニウム合金フィン材および該フィン材を用いた熱交換器に関する。

近年の自動車の軽量化・低燃費化に伴って、自動車用の熱交換器もまた軽量化が求められている。自動車用熱交換器にはアルミニウム合金のチューブやフィンが用いられているが、軽量化を目的にこれら各部材の薄肉化が進んでおり、それに伴って熱交換器の耐圧強度確保のため、ろう付後の高強度化が必要となる。特にアルミニウム合金フィン材は、熱交換器の伝熱性能とともに耐圧強度にも大きな影響を及ぼすことから、これまでにも薄肉高強度のフィン材が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載の技術では、フィン材の波の幅を規定することにより、フィン材の耐圧強度を向上させている。また、特許文献２に記載の技術では、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系をベース合金とし、Ｍｎ、Ｓｉ等の添加量を従来フィンから増加させることでフィン材の高強度化を確保している。
また、特許文献３には、Ｍｎ、Ｓｉ添加量を増加させるとともに、Ｍｎ含有量とＳｉ含有量の比（Ｍｎ／Ｓｉ）を適正化させることでアルミニウム合金フィン材を高強度化することが開示されている。

特開２００７−１７８０１０号公報 特開２００５−２２０３７５号公報 特開平１１−２６９５９０号公報

しかしながら、近年、熱交換器の軽量化およびフィン材の薄肉化の要求がさらに高まっており、熱交換器用アルミニウム合金フィン材には、フィン材に求められる耐食性、耐金型磨耗性などの各種特性を満足するだけでなく、ろう付後フィン材の更なる高強度化が求められている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐食性及びフィン成形時の耐金型磨耗性を有し、且つろう付後の強度に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材および該フィン材を用いた熱交換器を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、ろう付後のフィン材の高強度化について検討を行った。本発明者らの知見によれば、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ系合金フィン材において約６００℃程度のろう付熱処理後に、フィン材の強度が向上する機構は、サブミクロンオーダーのＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系の微細な金属間化合物の分散強化が主であり、これら微細な金属間化合物のサイズや密度など、マトリクスの分散状態が材料強度に大きな影響を及ぼしている。
そこで、これら金属間化合物の分散状態に着目して、高強度と更にはその他フィン材に求められる各種特性（耐食性、耐金型磨耗性）を満足する高性能フィン材を得るべく検討を進めた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、Ｍｎ：１．５〜２．０質量％、Ｓｉ：０．７〜１．３質量％、Ｆｅ：０．１５〜０．５質量％、Ｚｎ：０．０５〜５．０質量％を含有し、各元素の化学成分比が１．２５≦Ｍｎ／Ｓｉ≦２．２５、３．０≦Ｍｎ／Ｆｅ≦１０．０、且つ１．４５≦（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉ≦２．８０であり、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの範囲の金属間化合物に関して、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）が１×１０^３個／ｍｍ^２以上存在し、且つ、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）とＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物の数密度（Ｄ２）との化合物比Ｄ１／Ｄ２が２０〜２５０の範囲内であり、ろう付前の導電率が４６％ＩＡＣＳ以上であり、 板厚が０．０６ｍｍ以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金フィン材である。

本発明の熱交換器用アルミニウム合金フィン材において、さらに、Ｃｕ：０．０１〜０．８０質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｓｒ：０．０１〜０．０５質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０質量％のうち、１種または２種以上含有することが好ましい。
本発明の熱交換器用アルミニウム合金フィン材は、アルミニウム合金溶湯を鋳造する工程と、前記工程で得られた鋳塊を処理温度４８０℃以下且つ処理時間１０時間以下で均質化処理する工程とを経て得られたものであってもよい。
本発明の熱交換器は、上記熱交換器用アルミニウム合金フィン材を備えたことを特徴とする。

本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金フィン材は、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｚｎを所定の含有量で、且つ各元素の化学成分比が所定範囲となるように含まれるとともに、Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの金属間化合物の存在割合を所定範囲とし、さらに、ろう付前の導電率を４６％ＩＡＣＳ以上と規定したことにより、優れた耐食性や耐金型磨耗性だけでなく、優れたろう付後強度を有する。また、本発明の熱交換器用アルミニウム合金フィン材は、熱交換器用のチューブ材へのろう付性および耐ろう侵食性に優れる。

本発明に係る熱交換器は、上記のような熱交換器用アルミニウム合金フィン材を備えるため、フィン材とチューブ材とが確実に接合されており、冷媒と外気との熱交換がフィン材を介して効率良くなされる。また、本発明のフィン材は薄く、小型化されているが、ろう付後に優れた強度を有するため、軽量化・小型化されても優れた強度を備える熱交換器となる。

本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金フィン材を備えた熱交換器の一例を示す概略斜視図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金フィン材（以下、単に「フィン材」と略称する。）は、熱交換器用のチューブ材（冷媒通路材）に組み付けられた状態でろう付処理されることにより、ろう材を介してチューブ材（冷媒通路材）にろう付け接合されるものである。フィン材の形状は、特に限定されず、例えば、平板状、波板状、蛇腹状等、フィン材が適用される熱交換器の形態に応じて適宜選択することができる。本発明において、フィン材の板厚は０．０６ｍｍ以下とされる。

本発明に係るフィン材は、Ｍｎ：１．５〜２．０質量％、Ｓｉ：０．７〜１．３質量％、Ｆｅ：０．１５〜０．５質量％、Ｚｎ：０．０５〜５．０質量％を含有し、各元素の化学成分比が１．２５≦Ｍｎ／Ｓｉ≦２．２５、３．０≦Ｍｎ／Ｆｅ≦１０．０、且つ１．４５≦（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉ≦２．８０であり、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの範囲の金属間化合物に関して、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）が１×１０^３個／ｍｍ^２以上存在し、且つ、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）とＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物の数密度（Ｄ２）との化合物比Ｄ１／Ｄ２が２０〜２５０の範囲内とされている。

以下、これらの元素の含有量と化学成分比、及び金属間化合物の数密度を規定した理由について詳述する。
「Ｍｎ：１．５〜２．０質量％」
Ｍｎの含有量を１．５質量％以上とすることにより、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物による分散強化が小さくなることを防ぎ、所望のろう付後強度が得られなくなることを抑制することができる。また、Ｍｎの含有量が１．５質量％未満の場合、相対的にＳｉの固溶度が増加するため、融点が低下し、ろう付熱処理後に著しいろう侵食（エロージョン）が生じやすくなる可能性がある。
さらに、Ｍｎの含有量を２．０質量％以下とすることにより、鋳造時にＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系の粗大な晶出物が増加することを防ぎ、所望のろう付後強度が得られなくなることを抑制することができる。また、Ｍｎの含有量が２．０質量％を超える場合、フィン材成形時の切断加工性が低下するおそれがある。

「Ｓｉ：０．７〜１．３質量％」
Ｓｉの含有量を０．７質量％以上とすることにより、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物による分散強化が小さくことを防ぎ、所望のろう付後強度が得られなくなることを抑制することができる。また、Ｓｉの含有量を１．３質量％以下とすることにより、Ｓｉの固溶量が大きくなりすぎて融点が低下することを防ぎ、ろう付熱処理時に著しいろう侵食が生じやすくなることを抑制することができる。

「Ｆｅ：０．１５〜０．５質量％」
Ｆｅの含有量を０．１５質量％以上とすることにより、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物およびＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物による分散強化が小さくなることを防ぎ、所望のろう付後強度が得られなくなることを抑制することができる。
Ｆｅの含有量を０．５質量％以下とすることにより、鋳造時の晶出物が粗大化することを防ぎ、フィン材成形時の金型磨耗性が大きく低下することを抑制するとともに、所望のろう付後強度が得られなくなることを抑制することができる。また、Ｆｅの含有量が０．５質量％を超える場合、鋳造時に粗大化した晶出物（金属間化合物）が腐食の起点となることで、フィン材の自己耐食性が低下するおそれがある。

「Ｚｎ：０．０５〜５．０質量％」
Ｚｎの含有量が０．０５質量％未満の場合、電位が貴となるため、所望の犠牲陽極効果が得られず、組み合わされるチューブの侵食深さが大きくなるおそれがある。
また、Ｚｎの含有量が５．０質量％を超える場合、電位が卑となり、フィン材単体の自己耐食性が低下するおそれがある。

「各元素の成分比が１．２５≦Ｍｎ／Ｓｉ≦２．２５」
Ｍｎ／Ｓｉが１．２５未満の場合、Ｓｉのマトリクスへの固溶量が多くなり、フィン材の融点が低下するとともに、ろう付時にフィン材へのろう侵食性が大きくなるおそれがある。
Ｍｎ／Ｓｉが２．２５を超える場合、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物による分散強化が小さくなり、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。
なお、本発明において、各元素の成分比とは、各元素の含有量（質量％）の比を表す。

「各元素の成分比が３．０≦Ｍｎ／Ｆｅ≦１０．０」
Ｍｎ／Ｆｅの含有量が３．０未満の場合、Ａｌ−Ｆｅ系の粗大な金属間化合物の割合が増加し、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。
Ｍｎ／Ｆｅの含有量が１０．０を超える場合、Ａｌ−Ｍｎ系の粗大な金属間化合物の割合が増加し、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。

「各元素の成分比が１．４５≦（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉ≦２．８０」
（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉが１．４５未満の場合、Ｓｉのマトリクスへの固溶量が多くなり、融点が低下するとともに、ろう付時にフィン材へのろう侵食性が大きくなるおそれがある。
（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉが２．８０を超える場合、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物による分散強化が小さくなり、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。

本発明のフィン材中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの範囲の金属間化合物において、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）は１×１０^３個／ｍｍ^２以上とされる。円相当径０．０１μｍ〜１μｍのＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系の金属間化合物の数密度（Ｄ１）が１×１０^３個／ｍｍ^２未満の場合、各化合物の分散強化が小さくなり、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。

本発明のフィン材中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの範囲の金属間化合物において、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）とＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物の数密度（Ｄ２）の化合物比Ｄ１／Ｄ２は、２０〜２５０の範囲内とされる。前記化合物比Ｄ１／Ｄ２が２０未満の場合、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系の粗大な金属間化合物の割合が増加し、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。また、前記化合物比Ｄ１／Ｄ２が２５０を超える場合、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系の微細な金属間化合物の割合が増加し、これらが約６００℃のろう付時に再固溶し、所望のろう付後強度が得られないおそれがある。

本発明において、フィン材は、以上の元素に加えて、Ｃｕ：０．０１〜０．８０質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｓｒ：０．０１〜０．０５質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０質量％のうち、１種または２種以上含有することができる。
これらの元素はフィン材の強度を高める作用を有する。これらの元素の含有量が前記範囲よりも小さい場合には、金属間化合物による分散強化および固溶強化の影響が小さく、ろう付後強度への寄与が小さくなる。また、これらの元素のうち、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｒ、Ｔｉの含有量が前記範囲を超える場合には、鋳造時の晶出物が粗大化し、製造性が低下する可能性がある。また、Ｃｕの含有量が前記範囲を超える場合には、マトリクスへの固溶度が増加し、フィン材の融点が低下するとともに、自己耐食性が低下する可能性がある。

また、本発明のフィン材は、その導電率（ろう付前の導電率）が４６％ＩＡＣＳ（International Annealed Copper Standard）以上とされている。
フィン材の導電率が４６％ＩＡＣＳ未満の場合、フィン材中の各添加元素の固溶度が高く、さらに約６００℃のろう付熱処理により固溶度が増すため、各化合物による分散強化が小さくなり、ろう付後に所望の強度を得られない可能性がある。

さらに、本発明のフィン材の板厚は０．０６ｍｍ以下とされている。フィン材の板厚を０．０６ｍｍ以下とすることで熱交換器を薄肉化、小型化できる。フィン材として十分な強度を保持するためには、フィン材の板厚は０．０４ｍｍ以上がより好ましい。

以上説明のようなフィン材は、前述の組成に対応するように鋳造されたアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊を作製し、この鋳塊を従来公知の製法で所定の厚さの板材とすることにより得られる。
ここで、フィン材の作製工程において、均質化処理を行う場合、処理温度を４８０℃以下、且つ、処理時間を１０時間以下に設定するか、均質化処理そのものを行わないことが好ましい。均質化処理の処理温度および処理時間が前記範囲を超える場合、金属間化合物が粗大化し、所望のろう付後強度が得られないとともに、自己耐食性が低下する可能性がある。なお、この均質化処理は必要に応じて行われるものであり、行わなくても差し支えない。

本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金フィン材は、Ｍｎ、Ｓｉ，Ｆｅ、Ｚｎを所定の含有量で、且つ各元素の化学成分比が所定範囲となるように含まれるとともに、Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの金属間化合物の存在割合を所定範囲とし、さらに、ろう付前の導電率を４６％ＩＡＣＳ以上と規定したことにより、優れた耐食性やフィン成形時の耐金型磨耗性だけでなく、優れたろう付後強度を有する。また、本発明の熱交換器用アルミニウム合金フィン材は、熱交換器用のチューブ材へのろう付性および耐ろう侵食性に優れる。

次に、本発明に係るフィン材を備えた熱交換器の一実施形態について説明する。
図１は、本発明に係るフィン材が適用された熱交換器の一実施形態を示す概略斜視図である。図１に示す熱交換器１０は、左右に配された一対のヘッダーパイプ１１と、各ヘッダーパイプ１１同士の間に、互いに平行に間隔を空けて架設された複数のチューブ１２と、隣接するチューブ１２同士の間に配設されたフィン材１とで構成されている。

各チューブ１２は、扁平状の多穴管等からなり、チューブ１２とヘッダーパイプ１１の内部空間（冷媒通路）同士が連通され、冷媒が循環されるようになっている。また、各フィン材１は、それぞれ、蛇腹状をなし、各屈曲部が各チューブ１２の上面あるいは下面にろう付けされて固定されている。
以上のような構成の熱交換器１０では、各ヘッダーパイプ１１と各チューブ１２の内部空間（冷媒通路）が冷媒を循環するので、この冷媒と外気との熱交換をフィン材１を介して行うようになっている。

そして、この形態の熱交換器１０では、特に、各フィン材１が本発明のフィン材１により構成されている。このため、フィン材１とチューブ材１２とが確実に接合されており、冷媒と外気との熱交換がフィン材１を介して効率良くなされる。また、本発明のフィン材１は薄く、小型化されているが、ろう付後に優れた強度を有するため、軽量化・小型化されても優れた強度を備える熱交換器１０となる。

以上、本発明に係る熱交換器用アルミニウム合金フィン材および該フィン材を用いた熱交換器の各実施形態について説明したが、前記した熱交換器用アルミニウム合金フィン材１および熱交換器１０を構成する各部は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

「フィン材の作製」
（実施例１〜２０）
表１に示す含有量で各元素を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金溶湯を鋳造して鋳塊を作製し、表２に示す条件で均質化処理を行い、その後、熱間圧延、冷間圧延を順次行い、板厚０．０５ｍｍ、調質Ｈ１４のフィン材を製造した。なお、熱間圧延および冷間圧延の条件は、一般的に用いられる条件を用いた。

（比較例１〜１０）
フィン材の添加元素の含有量を本発明で規定した範囲から外れるように製造した例であり、フィン材の組成を表１に示すようにし、表２に示す条件で均質化処理を行ったこと以外は、実施例１〜２０と同様にしてフィン材を得た。

（比較例１１〜１４）
均質化処理の条件を本発明で規定した範囲から外れるように製造した例であり、フィン材の組成を表１に示すようにし、表２に示す条件で均質化処理を行ったこと以外は、実施例１〜２０と同様にしてフィン材を得た。

「評価」
各実施例および各比較例で作製したフィン材について、次のようにして、導電率、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系金属間化合物の数密度（Ｄ１）、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系金属間化合物の数密度（Ｄ２）、ろう付後の強度を測定するとともに、腐食試験、切断試験およびろう付試験を行った。結果を表２〜表４に示した。

１．導電率
各フィン材について、ダブルブリッジ法を用いて導電率を測定した。
２．円相当径０．０１μｍ〜１μｍのＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系金属間化合物の数密度（Ｄ１）、及び円相当径０．０１μｍ〜１μｍのＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系金属間化合物の数密度（Ｄ２）
数密度は、供試フィンの断面を２００００倍×５０視野でＦＥ−ＳＥＭ（Field Emission-Scanning Electron Microscope）にて円相当径０．０１μｍ〜１μｍの金属間化合物を観察し、これらを二値化処理することで、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系金属間化合物の数密度（Ｄ１）、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系金属間化合物の数密度（Ｄ２）および化合物比Ｄ１／Ｄ２を測定した。

３．切断試験（ろう付前の切断加工性：耐金型磨耗性）
各フィン材のコイルについて、幅３２ｍｍの条材にスリット加工し、得られた条材を用いて、高速プレス機（株式会社黒田製作所製）のエンドシャー（切断刃の材質：ＳＫＤ６（硬度ＨＲＣ５０））による切断試験を実施した。試験条件は条材の送り速度２００ｓｐｍ、５ｍｍピッチで供試材の圧延垂直方向に切断した。評価は切断回数５万ショット後の切断片断面のバリ高さを測定し、バリ高さが５０μｍ未満のものを非常に良好（◎）、５０μｍ以上８０μｍ未満のものを良好（○）、８０μｍ以上のものは不良（×）とした。バリ高さが低いほど、耐金型磨耗性が良好であることを示す。

４．ろう付後の強度
各フィン材にろう付処理（窒素雰囲気中、６００℃、３分間）を施した後、引張試験を行うことにより、各フィン材の強度を測定した。フィン材はＪＩＳ５号引張試験片（幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍ）とし、これを試験片として用い、引張試験機として島津製作所社製：ＡＧ−ＧＩ １０ｋＮを使用して、引張速度２ｍｍ／分で引張試験を行うことにより、ろう付後の引張強度（耐力：ＭＰａ）を測定した。引張強度１４０ＭＰａ以上で強度良好である。

５．フィン単体の腐食試験
各フィン材について、窒素ガス雰囲気中、６００℃で３分間ろう付加熱した後、３０ｍｍ×８０ｍｍの短冊状に切り出し、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）を２４０時間実施した。評価は、腐食試験後にリン酸クロムにて腐食生成物を除去した後、腐食減量を測定することにより行った。腐食減量が４．０ｍｇ／ｃｍ^２未満のものを「○」、４．０ｍｇ／ｃｍ^２以上のものを「×」と判定した。

６．フィンとチューブのコアでの腐食試験
各フィン材とチューブを接合してなるコアについて、ＳＳＴ（塩水噴霧試験）を２０００時間実施した。評価は、腐食試験後にリン酸クロムにて腐食生成物を除去した後、チューブに生じた最大侵食深さを測定することにより行った。

７．ろう付試験
各フィン材について、それぞれ、コルゲート成形加工を行い、ろう材４３４３／芯材３００３のクラッドチューブと組付けて、フッ化物系のフラックスを塗布した後、窒素ガス雰囲気中、６００℃で３分間ろう付加熱した。
次に、ろう付接合された各フィン材を、チューブ材からカッター刃にて物理的に除去し、チューブ材表面に残存するフィン接合部跡を観察した。そして、未接合箇所（ろう付を行ったが接合部跡が残らなかった箇所）の数をカウントし、下記式に基づいて接合率を求めた。
接合率＝（未接合箇所の数／全接合箇所の数）×１００（％）
全接合箇所の数：ろう付を行った全箇所数
未接合箇所の数：ろう付を行ったが接合部跡が残らなかった箇所の数
また、ろう付接合された各フィン材の断面を観察し、フィン材にろう材が溶融拡散していないものをろう侵食性「○」、フィン材にろう材が溶融拡散していたものを「×」と判定した。

表３および表４に示すように、実施例１〜２０のフィン材は、いずれもろう付後の強度に優れ、切断加工性（耐金型磨耗性）および耐食性に優れていた。また、チューブ材に対する接合性が良く、ろう侵食が抑えられていた。

これに対し、ＭｎとＦｅの含有量およびＭｎ、Ｓｉ、Ｆｅの元素比が本発明の所定範囲外の比較例１のフィン材は、ろう付後の強度が低く、また、ろう侵食が生じていた。また、Ｍｎの含有量が本発明の所定範囲より多い比較例２のフィン材は、ろう付後の強度が低く、また、切断加工性が低くなっていた。
Ｓｉの含有量およびＭｎ、Ｓｉ、Ｆｅの元素比が本発明の所定範囲外の比較例３のフィン材は、ろう付後の強度が低くなっていた。また、Ｓｉの含有量が所定範囲よりも大きく、ＭｎとＳｉの元素比が本発明の所定範囲外の比較例４のフィン材は、ろう侵食が生じていた。

Ｆｅの含有量が本発明の所定範囲よりも小さい比較例５のフィン材は、ろう付後の強度が低くなっていた。また、Ｆｅの含有量が本発明の所定範囲よりも大きい比較例６のフィン材は、ろう付後の強度が低く、また、切断加工性と耐食性が低くなっていた。
Ｚｎの含有量が本発明の所定範囲よりも小さい比較例７のフィン材は、組み合わされたチューブの腐食深さが深くなっていた。また、Ｚｎの含有量が本発明の所定範囲よりも大きい比較例８のフィン材は、フィン材の耐食性が低くなっていた。

Ｍｎ、Ｓｉ、Ｆｅの元素比が本発明の所定範囲外の比較例９のフィン材は、ろう侵食が生じていた。また、Ｍｎ、Ｓｉの元素比が本発明の所定範囲外の比較例１０のフィン材は、ろう付後の強度が低くなっていた。
均質化処理の条件が本発明の所定範囲外の比較例１１〜１４のフィン材は、ろう付後の強度が低く、耐食性も低くなっていた。

１…フィン材（熱交換器用アルミニウム合金フィン材）、１０…熱交換器、１１…ヘッダーパイプ、１２…チューブ材。

Claims (4)

1. Ｍｎ：１．５〜２．０質量％、Ｓｉ：０．７〜１．３質量％、Ｆｅ：０．１５〜０．５質量％、Ｚｎ：０．０５〜５．０質量％を含有し、各元素の化学成分比が１．２５≦Ｍｎ／Ｓｉ≦２．２５、３．０≦Ｍｎ／Ｆｅ≦１０．０、且つ１．４５≦（Ｍｎ＋Ｆｅ）／Ｓｉ≦２．８０であり、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金によって構成され、
   Ａｌマトリクス中に存在する円相当径０．０１μｍ〜１μｍの範囲の金属間化合物に関して、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）が１×１０^３個／ｍｍ^２以上存在し、且つ、Ａｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）−Ｓｉ系化合物の数密度（Ｄ１）とＡｌ−（Ｍｎ、Ｆｅ）系化合物の数密度（Ｄ２）との化合物比Ｄ１／Ｄ２が２０〜２５０の範囲内であり、
   ろう付前の導電率が４６％ＩＡＣＳ以上であり、
   板厚が０．０６ｍｍ以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
2. さらに、Ｃｕ：０．０１〜０．８０質量％、Ｚｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０５〜０．２０質量％、Ｓｒ：０．０１〜０．０５質量％、Ｔｉ：０．０５〜０．２０質量％のうち、１種または２種以上含有することを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
3. アルミニウム合金溶湯を鋳造する工程と、前記工程で得られた鋳塊を処理温度４８０℃以下且つ処理時間１０時間以下で均質化処理する工程とを経て得られたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器用アルミニウム合金フィン材。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウム合金フィン材を備えたことを特徴とする熱交換器。

Images