JP2968304B2 - Ａｌ合金製熱交換器の構造部材 - Google Patents
Ａｌ合金製熱交換器の構造部材Info
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- JP2968304B2 JP2968304B2 JP12378190A JP12378190A JP2968304B2 JP 2968304 B2 JP2968304 B2 JP 2968304B2 JP 12378190 A JP12378190 A JP 12378190A JP 12378190 A JP12378190 A JP 12378190A JP 2968304 B2 JP2968304 B2 JP 2968304B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高強度および犠牲陽極効果を有するＡ
合金で構成されたＡ合金製熱交換器の構造部材に関す
るものである。
合金で構成されたＡ合金製熱交換器の構造部材に関す
るものである。
従来、一般に自動車のラジエータなどのＡ合金製熱
交換器のフィン材や管材の皮材などの構造部材が、例え
ば特開昭62−158850号公報に記載されるＡ合金はじ
め、その他多くのＡ合金で構成されていることは良く
知られるところである。
交換器のフィン材や管材の皮材などの構造部材が、例え
ば特開昭62−158850号公報に記載されるＡ合金はじ
め、その他多くのＡ合金で構成されていることは良く
知られるところである。
一方、近年、熱交換器の軽量化および小型化に対する
要求は厳しく、これに伴い、これの構造部材であるフィ
ン材や管材の薄肉化が強く望まれているが、上記したＡ
合金ほか、従来知られているＡ合金は強度が十分で
ないために、例えばフィン材を薄肉化した場合、Ａ合
金製熱交換器の組立て時の真空ろう付けや実用時に変形
を起こし、管材に対する接合性が低下し、熱交換機能の
低いものとなるなど、これらの要求に十分に対応するこ
とができないのが現状である。
要求は厳しく、これに伴い、これの構造部材であるフィ
ン材や管材の薄肉化が強く望まれているが、上記したＡ
合金ほか、従来知られているＡ合金は強度が十分で
ないために、例えばフィン材を薄肉化した場合、Ａ合
金製熱交換器の組立て時の真空ろう付けや実用時に変形
を起こし、管材に対する接合性が低下し、熱交換機能の
低いものとなるなど、これらの要求に十分に対応するこ
とができないのが現状である。
そこで、発明者等は、上記のような観点から、Ａ合
金製熱交換器の構造部材の薄肉化をはかるべく研究を行
った結果、Ａ合金製熱交換器の構造部材を、重量％で
（以下％は重量％を示す）、 Mn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜0.75％、 Fe:0.8〜1.5％、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜２％、Sn:0.11〜0.2％、 In:0.005〜0.1％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡと不可避不純物からなる組成を有
するＡ合金で構成すると、この構造部材は、素地中に
Ａ−Mn−Si系化合物やＡ−Si−Fe系化合物、さらに
Ａ−Mn−Fe系化合物およびＡ−Fe系化合物が微細均
一に分散した組織をもつようになり、これら化合物の存
在によって高強度が確保されるので薄肉化が可能となる
ばかりでなく、合成成分として含有するFeがＡ−Mn−
Si系化合物の形成を促進し、かつ自身も上記の通り化合
物を形成し、これらの成分が素地中に固溶するのを抑制
するように作用するので、電位の上昇が防止され、すぐ
れた犠牲陽極効果が確保され、Zn、Sn、およびIn成分に
はいずれも素地に固溶して、これを電気化学的に卑にす
る作用があるので、犠牲陽極効果が一段と向上するよう
になるという研究結果を得たのである。
金製熱交換器の構造部材の薄肉化をはかるべく研究を行
った結果、Ａ合金製熱交換器の構造部材を、重量％で
（以下％は重量％を示す）、 Mn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜0.75％、 Fe:0.8〜1.5％、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜２％、Sn:0.11〜0.2％、 In:0.005〜0.1％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡと不可避不純物からなる組成を有
するＡ合金で構成すると、この構造部材は、素地中に
Ａ−Mn−Si系化合物やＡ−Si−Fe系化合物、さらに
Ａ−Mn−Fe系化合物およびＡ−Fe系化合物が微細均
一に分散した組織をもつようになり、これら化合物の存
在によって高強度が確保されるので薄肉化が可能となる
ばかりでなく、合成成分として含有するFeがＡ−Mn−
Si系化合物の形成を促進し、かつ自身も上記の通り化合
物を形成し、これらの成分が素地中に固溶するのを抑制
するように作用するので、電位の上昇が防止され、すぐ
れた犠牲陽極効果が確保され、Zn、Sn、およびIn成分に
はいずれも素地に固溶して、これを電気化学的に卑にす
る作用があるので、犠牲陽極効果が一段と向上するよう
になるという研究結果を得たのである。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもの
であって、 Mn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜0.75％、 Fe:0.8〜1.5％、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜２％、Sn:0.11〜0.2％、 In:0.005〜0.1％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡと不可避不純物からなる組成を有
するＡ合金で構成してなるＡ合金製交換器の構造部
材に特徴を有するものである。
であって、 Mn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜0.75％、 Fe:0.8〜1.5％、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜２％、Sn:0.11〜0.2％、 In:0.005〜0.1％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡと不可避不純物からなる組成を有
するＡ合金で構成してなるＡ合金製交換器の構造部
材に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のＡ合金製熱交換器の構造部材を
構成するＡ合金の成分組成を上記の通りに限定した理
由を説明する。
構成するＡ合金の成分組成を上記の通りに限定した理
由を説明する。
（ａ） MnおよびSi 上記の通り、これらの成分には、素地に微細均一に分
散するＡ−Mn−Si系化合物を形成して強度を向上させ
る作用があり、この場合これらの成分の素地中への固溶
をできるだけ抑制、すなわち素地の電位上昇（犠牲陽極
効果の低下）を抑制して、Ａ−Mn−Si系化合物の形成
を十分に行わせるためには、重量比ではMn/Si＝２〜４
の割合で含有するのが望ましく、しかしその含有量がM
n:0.99％未満およびSi:0.311％未満では所望の高強度を
確保することができず、一方その含有量がMn:1.5％およ
びSi:0.75％を越えると、これら成分の素地に固溶する
割合が急激に増加し、犠牲陽極効果が低下するようにな
ることから、その含有量をMn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜
0.75％と定めた。
散するＡ−Mn−Si系化合物を形成して強度を向上させ
る作用があり、この場合これらの成分の素地中への固溶
をできるだけ抑制、すなわち素地の電位上昇（犠牲陽極
効果の低下）を抑制して、Ａ−Mn−Si系化合物の形成
を十分に行わせるためには、重量比ではMn/Si＝２〜４
の割合で含有するのが望ましく、しかしその含有量がM
n:0.99％未満およびSi:0.311％未満では所望の高強度を
確保することができず、一方その含有量がMn:1.5％およ
びSi:0.75％を越えると、これら成分の素地に固溶する
割合が急激に増加し、犠牲陽極効果が低下するようにな
ることから、その含有量をMn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜
0.75％と定めた。
（ｂ） Fe 同様にFe成分にもＡ−Mn−Fe系化合物、Ａ−Si−
Fe系化合物、およびＡ−Fe系化合物を形成して強度を
向上させるほか、電位上昇の原因となるMnおよびSiの素
地中への固溶を抑制し、Ａ−Mn−Si系化合物の形成を
促進する作用があるが、その含有量が0.8％未満では所
望の高強度が得られず、一方その含有量が1.5％を越え
ると、素地への固溶割合が増加し、この結果電位が上昇
して、犠牲陽極効果が低下するようになることから、そ
の含有量を0.8〜1.5％と定めた。
Fe系化合物、およびＡ−Fe系化合物を形成して強度を
向上させるほか、電位上昇の原因となるMnおよびSiの素
地中への固溶を抑制し、Ａ−Mn−Si系化合物の形成を
促進する作用があるが、その含有量が0.8％未満では所
望の高強度が得られず、一方その含有量が1.5％を越え
ると、素地への固溶割合が増加し、この結果電位が上昇
して、犠牲陽極効果が低下するようになることから、そ
の含有量を0.8〜1.5％と定めた。
（ｃ） Zn、Sn、およびIn これらの成分には、いずれも素地に固溶して、これの
電位を低下させ、もって犠牲陽極効果を向上させる作用
があるが、その含有量がそれぞれZn:0.1％未満、Sn:0.1
1％未満、およびIn:0.005％未満では所望の犠牲陽極効
果の向上効果が得られず、一方その含有量がそれぞれZ
n:2％、Sn:0.2％、およびIn:0.1％を越えても前記作用
により一層の向上効果が得られず、むしろ自己腐食速度
が上昇するようになることから、その含有量を、Zn:0.1
〜２％、Sn:0.11〜0.2％、In:0.005〜0.1％と定めた。
電位を低下させ、もって犠牲陽極効果を向上させる作用
があるが、その含有量がそれぞれZn:0.1％未満、Sn:0.1
1％未満、およびIn:0.005％未満では所望の犠牲陽極効
果の向上効果が得られず、一方その含有量がそれぞれZ
n:2％、Sn:0.2％、およびIn:0.1％を越えても前記作用
により一層の向上効果が得られず、むしろ自己腐食速度
が上昇するようになることから、その含有量を、Zn:0.1
〜２％、Sn:0.11〜0.2％、In:0.005〜0.1％と定めた。
つぎに、この発明のＡ合金製熱交換器の構造部材を
実施例により具体的に説明する。
実施例により具体的に説明する。
通常の溶解法にて、それぞれ第１表に示される成分組
成をもったＡ合金溶湯を調製し、幅:1450mm×長さ:28
00mm×厚さ:400mmの寸法をもったスラブに鋳造し、この
スラブに通常の条件で均質化処理を施して、ある種の化
合物を析出分散させた状態で、同じく通常の条件で熱間
圧延を施して厚さ:6mmの熱延板とし、さらに中間焼鈍を
加えながら冷間圧延（最終冷間圧延率:30％）を繰り返
し施して厚さ:0.3mmの冷延板とすることによりＡ合金
製熱交換器の構造部材であるフィン材として用いられる
本発明フィン素材１〜10および比較フィン素材１〜４を
それぞれ製造した。
成をもったＡ合金溶湯を調製し、幅:1450mm×長さ:28
00mm×厚さ:400mmの寸法をもったスラブに鋳造し、この
スラブに通常の条件で均質化処理を施して、ある種の化
合物を析出分散させた状態で、同じく通常の条件で熱間
圧延を施して厚さ:6mmの熱延板とし、さらに中間焼鈍を
加えながら冷間圧延（最終冷間圧延率:30％）を繰り返
し施して厚さ:0.3mmの冷延板とすることによりＡ合金
製熱交換器の構造部材であるフィン材として用いられる
本発明フィン素材１〜10および比較フィン素材１〜４を
それぞれ製造した。
なお、比較フィン素材１〜４は、いずれもＡ合金の
構成成分のうちの強度に影響を及ぼすMn、SiおよびFeの
少なくともいずれかの成分含有量（第１表に＊印を付し
たもの）がこの発明の範囲から外れたものである。
構成成分のうちの強度に影響を及ぼすMn、SiおよびFeの
少なくともいずれかの成分含有量（第１表に＊印を付し
たもの）がこの発明の範囲から外れたものである。
ついで、この結果得られた各種のフィン素材につい
て、ろう付け条件に相当する600℃に５分間保持の条件
で加熱した状態で、引張強さを測定して強度を評価し、
また1NのＡCl3水溶液中で電位を測定して犠牲陽極効
果を評価した。これらの測定結果を第１表に示した。
て、ろう付け条件に相当する600℃に５分間保持の条件
で加熱した状態で、引張強さを測定して強度を評価し、
また1NのＡCl3水溶液中で電位を測定して犠牲陽極効
果を評価した。これらの測定結果を第１表に示した。
〔発明の効果〕 第１表に示される結果から、通常Ａ合金製熱交換器
で使用されているフィン材は、ろう付け後の状態で引張
強さ:9〜11kgf/mm2、電位：−700〜−800mV vs SCEをも
つのが一般的であるから、本発明フィン素材１〜10がい
かに高強度を有し、低電位を示すものであるかが明白で
あり、一方比較フィン素材１〜４に見られるように、Ａ
合金の構成成分のうちの少なくともいずれかの含有量
がこの発明の範囲から外れると強度および電位のうちの
少なくともいずれかの特性が劣ったものになることが明
らかである。
で使用されているフィン材は、ろう付け後の状態で引張
強さ:9〜11kgf/mm2、電位：−700〜−800mV vs SCEをも
つのが一般的であるから、本発明フィン素材１〜10がい
かに高強度を有し、低電位を示すものであるかが明白で
あり、一方比較フィン素材１〜４に見られるように、Ａ
合金の構成成分のうちの少なくともいずれかの含有量
がこの発明の範囲から外れると強度および電位のうちの
少なくともいずれかの特性が劣ったものになることが明
らかである。
上述のように、この発明のＡ合金製熱交換器の構造
部材は、高強度を有し、犠牲陽極効果も具備したＡ合
金で構成されているので、例てばフィン材や管材の皮材
などの適用に際して、その薄肉化が可能であり、Ａ合
金製熱交換器の軽量化および小型化に大いに寄与するも
のである。
部材は、高強度を有し、犠牲陽極効果も具備したＡ合
金で構成されているので、例てばフィン材や管材の皮材
などの適用に際して、その薄肉化が可能であり、Ａ合
金製熱交換器の軽量化および小型化に大いに寄与するも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−153835（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31454（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−6956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−45352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−68592（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−115336（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18
Claims (1)
- 【請求項１】Mn:0.99〜1.5％、Si:0.311〜0.75％、 Fe:0.8〜1.5％、 を含有し、さらに、 Zn:0.1〜２％、Sn:0.11〜0.2％、 In:0.005〜0.1％、 のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有するＡ合金で構成したことを特徴とす
るＡ合金製熱交換器の構造部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12378190A JP2968304B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Ａｌ合金製熱交換器の構造部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12378190A JP2968304B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Ａｌ合金製熱交換器の構造部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421734A JPH0421734A (ja) | 1992-01-24 |
| JP2968304B2 true JP2968304B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=14869134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12378190A Expired - Fee Related JP2968304B2 (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | Ａｌ合金製熱交換器の構造部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256402A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器のフィン材の製造方法 |
-
1990
- 1990-05-14 JP JP12378190A patent/JP2968304B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421734A (ja) | 1992-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |