JP3396521B2 - ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 - Google Patents
ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ろう付け工法によっ
て製造される自動車用熱交換器等に用いられるフィン材
に関するものである。
て製造される自動車用熱交換器等に用いられるフィン材
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Al合金は軽くて熱伝導性に優れ、且つ、
耐食性が良好であることから、自動車のラジエ−タ等の
熱交換器の製造に広く用いられている。アルミニウム合
金熱交換器は、例えば、Al−Mn系合金等からなる作動流
体通路材料（以下、管材という）に、これよりも電気化
学的に卑なアルミニウム合金のフィン材が、ろう付けに
より組み立てられている。そして、電気化学的に卑なフ
ィン材の犠牲陽極効果によって作動流体通路材料が防食
されている。
耐食性が良好であることから、自動車のラジエ−タ等の
熱交換器の製造に広く用いられている。アルミニウム合
金熱交換器は、例えば、Al−Mn系合金等からなる作動流
体通路材料（以下、管材という）に、これよりも電気化
学的に卑なアルミニウム合金のフィン材が、ろう付けに
より組み立てられている。そして、電気化学的に卑なフ
ィン材の犠牲陽極効果によって作動流体通路材料が防食
されている。
【０００３】ろう付けは、管材とフィン材との組合せ体
をろう付け温度に、真空中で加熱するか、または、不活
性雰囲気中もしくは大気中でフラックスを用いて加熱す
ることによって行う。管材およびフィン材の少なくとも
一方には、Al−Si系またはAl−Si−Mg系等のろう材をク
ラッドしたブレ−ジングシ−トが用いられており、フィ
ン材は、ろう付け時の高温加熱によって強度が著しく低
下して変形したり、ろう材中のSi原子がフィン材中に拡
散して座屈したりする。このようなフィン材の著しい変
形および座屈は、ろう付け加熱時の材料の局部溶融によ
って発生する（以下、このような変形および座屈を生じ
ない性質をろう付け性という）。
をろう付け温度に、真空中で加熱するか、または、不活
性雰囲気中もしくは大気中でフラックスを用いて加熱す
ることによって行う。管材およびフィン材の少なくとも
一方には、Al−Si系またはAl−Si−Mg系等のろう材をク
ラッドしたブレ−ジングシ−トが用いられており、フィ
ン材は、ろう付け時の高温加熱によって強度が著しく低
下して変形したり、ろう材中のSi原子がフィン材中に拡
散して座屈したりする。このようなフィン材の著しい変
形および座屈は、ろう付け加熱時の材料の局部溶融によ
って発生する（以下、このような変形および座屈を生じ
ない性質をろう付け性という）。
【０００４】アルミニウム合金熱交換器用のフィン材
は、ろう付け後の熱交換器使用時の風圧等に対して変形
しない十分な強度を必要とする。さらに、フィン素材製
造時の熱間加工性が優れていることが重要である。
は、ろう付け後の熱交換器使用時の風圧等に対して変形
しない十分な強度を必要とする。さらに、フィン素材製
造時の熱間加工性が優れていることが重要である。
【０００５】そこで、上述したようなアルミニウム合金
熱交換器のフィン材の特性を改善するために、1%程度の
Mnを含有するAl−Mn系合金に、ろう付け後の強度を向上
させるために1%程度のSiおよび0.2%程度のCuを含有させ
たAl−Mn−Si−Cu系合金に、更に、種々の元素を含有さ
せ、上述した熱交換器用フィン材としての性能を備えた
技術、例えば、特開昭58-156197 号公報( 以下、先行技
術という) が提案されている。
熱交換器のフィン材の特性を改善するために、1%程度の
Mnを含有するAl−Mn系合金に、ろう付け後の強度を向上
させるために1%程度のSiおよび0.2%程度のCuを含有させ
たAl−Mn−Si−Cu系合金に、更に、種々の元素を含有さ
せ、上述した熱交換器用フィン材としての性能を備えた
技術、例えば、特開昭58-156197 号公報( 以下、先行技
術という) が提案されている。
【０００６】先行技術は、フィンに用いるA3004 合金に
関し、ろう付け中に、Al- Si合金ろう材中のSiがフィン
材内部へ過拡散して局部溶融するためろう付け継手の幅
が著しく減少したり、継手の強度が低下するのを防止
し、超高圧用プレ−トフィン型熱交換器を提供すること
を目的とし、従来のAl−Mn−Si系合金にCuを0.05〜0.25
% 含有させたAl合金製フィン材を開示している。
関し、ろう付け中に、Al- Si合金ろう材中のSiがフィン
材内部へ過拡散して局部溶融するためろう付け継手の幅
が著しく減少したり、継手の強度が低下するのを防止
し、超高圧用プレ−トフィン型熱交換器を提供すること
を目的とし、従来のAl−Mn−Si系合金にCuを0.05〜0.25
% 含有させたAl合金製フィン材を開示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Siおよ
びCuはろう付け後の強度を向上させるのに効果を発揮す
るが、一方、固相線温度を大きく低下させる作用ももっ
ている。先行技術では、ろう付け条件によっては、フィ
ン材をろう付け温度に加熱すると、フィン材中に固溶し
ているSiおよびCuの作用で材料の固相線温度が低下し、
局部溶融を引き起こすことがある。このように、先行技
術では、ろう付性の性能に関して十分でなく、特に、こ
のような現象はAl合金フィン材の板厚が薄い場合に顕著
となるため、最近高まりつつあるフィン材の薄肉化に対
する要求に十分応えられない状態にある。
びCuはろう付け後の強度を向上させるのに効果を発揮す
るが、一方、固相線温度を大きく低下させる作用ももっ
ている。先行技術では、ろう付け条件によっては、フィ
ン材をろう付け温度に加熱すると、フィン材中に固溶し
ているSiおよびCuの作用で材料の固相線温度が低下し、
局部溶融を引き起こすことがある。このように、先行技
術では、ろう付性の性能に関して十分でなく、特に、こ
のような現象はAl合金フィン材の板厚が薄い場合に顕著
となるため、最近高まりつつあるフィン材の薄肉化に対
する要求に十分応えられない状態にある。
【０００８】従って、この発明の目的は、上述したろう
付け中における局部溶融の発生問題を解決し、ろう付け
工法によって製造される自動車用熱交換器等に用いられ
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材を提供することにある。
付け中における局部溶融の発生問題を解決し、ろう付け
工法によって製造される自動車用熱交換器等に用いられ
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ろう付け後強度およびろ
う付け性に優れたAl合金フィン材について、本発明者等
は鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。即ち、Al−
Mn−Si−Cu系Al合金中のMnには、SiおよびCuが、Al−Mn
−Si系析出物およびAl−Mn−Cu系析出物として析出する
のを促進する作用があり、Al合金中へのSiおよびCuの固
溶量を抑制するので、SiおよびCuの固溶によるAl合金の
固相線温度の低下を防ぐ効果があること、および、V 、
Zr、およびCrの３元素が共存すると、これら３元素がAl
−Mn−Si系析出物およびAl−Mn−Cu系析出物に取り込ま
れ、この析出物中のSiおよびCuの含有比率が増加し、Si
およびCuの固溶量が減少するため、Al合金の固相線温度
の低下が抑制される。
う付け性に優れたAl合金フィン材について、本発明者等
は鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。即ち、Al−
Mn−Si−Cu系Al合金中のMnには、SiおよびCuが、Al−Mn
−Si系析出物およびAl−Mn−Cu系析出物として析出する
のを促進する作用があり、Al合金中へのSiおよびCuの固
溶量を抑制するので、SiおよびCuの固溶によるAl合金の
固相線温度の低下を防ぐ効果があること、および、V 、
Zr、およびCrの３元素が共存すると、これら３元素がAl
−Mn−Si系析出物およびAl−Mn−Cu系析出物に取り込ま
れ、この析出物中のSiおよびCuの含有比率が増加し、Si
およびCuの固溶量が減少するため、Al合金の固相線温度
の低下が抑制される。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、この発明の目的を達成するために、Mnの含有
量を先行技術よりも増加させたこと、V 、ZrおよびCrの
3 元素を共存させたこと、および、Cuの含有量を先行技
術のそれを超えた上限値としてCuの含有量範囲を拡大し
たことを同時に満たすことに顕著な特徴を有するもので
ある。
のであり、この発明の目的を達成するために、Mnの含有
量を先行技術よりも増加させたこと、V 、ZrおよびCrの
3 元素を共存させたこと、および、Cuの含有量を先行技
術のそれを超えた上限値としてCuの含有量範囲を拡大し
たことを同時に満たすことに顕著な特徴を有するもので
ある。
【００１１】即ち、第１発明のAl合金フィン材は、重量
% で、Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、
V ：0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.
01〜0.25% を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物か
らなる化学成分組成を有することに特徴を有するもので
ある。
% で、Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、
V ：0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.
01〜0.25% を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物か
らなる化学成分組成を有することに特徴を有するもので
ある。
【００１２】第２発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.
01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.
25%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.0
2〜0.25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Al
および不可避不純物からなる化学成分組成を有すること
に特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.
01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.
25%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.0
2〜0.25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Al
および不可避不純物からなる化学成分組成を有すること
に特徴を有するものである。
【００１３】第３発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有
するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有
するものである。
【００１４】第４発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5
%、および、Ti：0.02〜0.25%の内、少なくとも1 種を含
有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分
組成を有することに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5
%、および、Ti：0.02〜0.25%の内、少なくとも1 種を含
有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分
組成を有することに特徴を有するものである。
【００１５】第５発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.
01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.
25%を含有し、更に、Zn：0.3 〜5%、Sn：0.02〜0.2%、
および、In：0.005 〜0.05%の内、少なくとも1 種を含
有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分
組成を有することに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.
01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.
25%を含有し、更に、Zn：0.3 〜5%、Sn：0.02〜0.2%、
および、In：0.005 〜0.05%の内、少なくとも1 種を含
有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分
組成を有することに特徴を有するものである。
【００１６】第６発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：2.0超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜
0.25%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3
〜5%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の
内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避
不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有す
るものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：2.0超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜
0.25%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3
〜5%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の
内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避
不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有す
るものである。
【００１７】第７発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Zn：0.3 〜5%、
Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の内、少
なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物
からなる化学成分組成を有することに特徴を有するもの
である。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：1.5超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Zn：0.3 〜5%、
Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の内、少
なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物
からなる化学成分組成を有することに特徴を有するもの
である。
【００１８】第８発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：2.2超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5
%、および、Ti：0.02〜0.25%の内、少なくとも1 種、お
よび、Zn：0.3 〜5%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.
005 〜0.05% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、
Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有するこ
とに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Cu：0.05〜1%、Mn：2.2超〜3%、V ：
0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、
およびMg：0.05〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5
%、および、Ti：0.02〜0.25%の内、少なくとも1 種、お
よび、Zn：0.3 〜5%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.
005 〜0.05% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、
Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有するこ
とに特徴を有するものである。
【００１９】
【作用】この発明のAl合金フィン材の化学成分組成を上
述した範囲内に限定した理由について述べる。 (1) Si:Siは、Al合金中に固溶し、あるいは、Al−Mn−S
i系化合物として析出し、ろう付け後の強度を向上させ
る作用を有する。しかしながら、その含有量が0.7%未満
ではその効果が不十分であり、一方、1.5%超では固溶量
が過多となり固相線温度がろう付け温度以下になって局
部溶融を引き起こす。従って、Siの含有量は、0.7 〜1.
5%の範囲内とすべきである。
述した範囲内に限定した理由について述べる。 (1) Si:Siは、Al合金中に固溶し、あるいは、Al−Mn−S
i系化合物として析出し、ろう付け後の強度を向上させ
る作用を有する。しかしながら、その含有量が0.7%未満
ではその効果が不十分であり、一方、1.5%超では固溶量
が過多となり固相線温度がろう付け温度以下になって局
部溶融を引き起こす。従って、Siの含有量は、0.7 〜1.
5%の範囲内とすべきである。
【００２０】(2) Cu:Cuは、Siと同様Al合金中に固溶
し、あるいは、Al−Mn−Cu系化合物として析出し、ろう
付け後の強度を向上させる作用を有する。しかしなが
ら、その含有量が0.05% 未満ではその効果が不十分であ
り、一方、1%超では固溶量が過多となり固相線温度がろ
う付け温度以下になって局部溶融を引き起こす。従っ
て、Cuの含有量は、0.05〜1%の範囲内とすべきである。
し、あるいは、Al−Mn−Cu系化合物として析出し、ろう
付け後の強度を向上させる作用を有する。しかしなが
ら、その含有量が0.05% 未満ではその効果が不十分であ
り、一方、1%超では固溶量が過多となり固相線温度がろ
う付け温度以下になって局部溶融を引き起こす。従っ
て、Cuの含有量は、0.05〜1%の範囲内とすべきである。
【００２１】(3) Mn:Mnの含有量は従来技術と比較して
高く、本発明における最も特徴的な元素である。Mnは、
SiがAl−Mn−Si系化合物として析出するのを促進する作
用を有し、Siの固溶量を抑制するので、Siの固溶による
Al合金の固相線温度の低下を防ぎ、局部溶融を防止する
効果を有する。しかしながら、その含有量が1.5%未満で
はその効果が不十分であり、一方、3%超ではAl合金板素
材の製造工程中熱間加工工程で、熱間加工性が低下す
る。従って、Mnの含有量は、1.5 〜3%の範囲内とすべき
である。
高く、本発明における最も特徴的な元素である。Mnは、
SiがAl−Mn−Si系化合物として析出するのを促進する作
用を有し、Siの固溶量を抑制するので、Siの固溶による
Al合金の固相線温度の低下を防ぎ、局部溶融を防止する
効果を有する。しかしながら、その含有量が1.5%未満で
はその効果が不十分であり、一方、3%超ではAl合金板素
材の製造工程中熱間加工工程で、熱間加工性が低下す
る。従って、Mnの含有量は、1.5 〜3%の範囲内とすべき
である。
【００２２】(4) V 、ZrおよびCr:本発明においては、V
、ZrおよびCrの3 元素を共存させた化学成分組成にす
ることが、従来技術の技術思想と比較して特徴的なもの
である。V 、Zr、およびCrは、これら３元素が共存する
と、これら３元素がAl−Mn−Si系析出物に取り込まれ、
この析出物中のSi含有比率が増加し、Siの固溶量が減少
し、また、Al−Mn−Si系析出物の析出を促進するため、
Al合金の固相線温度の低下を抑制する作用を有し、局部
溶融を抑制する効果を有する。しかしながら、V、Zrお
よびCrの含有量はいずれも0.01% 未満では前記効果が不
十分であり、一方、V 、ZrおよびCrの含有量はいずれも
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、V 、ZrおよびCrの
含有量はいずれも、0.01〜0.25% の範囲内とすべきであ
る。
、ZrおよびCrの3 元素を共存させた化学成分組成にす
ることが、従来技術の技術思想と比較して特徴的なもの
である。V 、Zr、およびCrは、これら３元素が共存する
と、これら３元素がAl−Mn−Si系析出物に取り込まれ、
この析出物中のSi含有比率が増加し、Siの固溶量が減少
し、また、Al−Mn−Si系析出物の析出を促進するため、
Al合金の固相線温度の低下を抑制する作用を有し、局部
溶融を抑制する効果を有する。しかしながら、V、Zrお
よびCrの含有量はいずれも0.01% 未満では前記効果が不
十分であり、一方、V 、ZrおよびCrの含有量はいずれも
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、V 、ZrおよびCrの
含有量はいずれも、0.01〜0.25% の範囲内とすべきであ
る。
【００２３】(5) FeおよびTi:FeおよびTiは、Al−Mn−S
i系析出物を微細化する作用を有し、ろう付け後の強度
を向上させる効果を有する。しかしながら、Feの含有量
は0.2%未満、Tiの含有量は0.02% 未満ではその効果が不
十分であり、一方、Feの含有量は1.5%超、Tiの含有量は
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、Feの含有量は0.2
〜1.5%、Tiの含有量は0.02〜0.25% の範囲内とすべきで
ある。
i系析出物を微細化する作用を有し、ろう付け後の強度
を向上させる効果を有する。しかしながら、Feの含有量
は0.2%未満、Tiの含有量は0.02% 未満ではその効果が不
十分であり、一方、Feの含有量は1.5%超、Tiの含有量は
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、Feの含有量は0.2
〜1.5%、Tiの含有量は0.02〜0.25% の範囲内とすべきで
ある。
【００２４】(6) Mg:Mgは、ろう付け後の強度を向上さ
せる効果を有する。しかしながら、その含有量が、0.05
% 未満ではろう付け後の強度向上の効果が不十分であ
り、一方、0.3%超では固相線温度がろう付け温度以下に
なり局部溶融を起こす。従って、Mgの含有量は、0.05〜
0.3%の範囲内とすべきである。
せる効果を有する。しかしながら、その含有量が、0.05
% 未満ではろう付け後の強度向上の効果が不十分であ
り、一方、0.3%超では固相線温度がろう付け温度以下に
なり局部溶融を起こす。従って、Mgの含有量は、0.05〜
0.3%の範囲内とすべきである。
【００２５】(7) Zn、SnおよびIn:Zn、SnおよびInは、
いずれもAl合金の電気化学的電位を卑にする作用を有
し、犠牲陽極効果を付与する。しかしながら、Znの含有
量は0.3%未満、Snの含有量は0.02% 未満、Inの含有量は
0.005%未満では、その効果が不十分であり、一方、Znの
含有量は5%超、Snの含有量は0.2%超、Inの含有量は0.05
% 超では、電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐食速
度が大きくなり過ぎる。従って、Znの含有量は0.3 〜5
%、Snの含有量は0.02〜0.2%、Inの含有量は0.005 〜0.0
5% の範囲内にすべきである。
いずれもAl合金の電気化学的電位を卑にする作用を有
し、犠牲陽極効果を付与する。しかしながら、Znの含有
量は0.3%未満、Snの含有量は0.02% 未満、Inの含有量は
0.005%未満では、その効果が不十分であり、一方、Znの
含有量は5%超、Snの含有量は0.2%超、Inの含有量は0.05
% 超では、電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐食速
度が大きくなり過ぎる。従って、Znの含有量は0.3 〜5
%、Snの含有量は0.02〜0.2%、Inの含有量は0.005 〜0.0
5% の範囲内にすべきである。
【００２６】
【実施例】次に、この発明を実施例により、比較例と対
比しながら説明する。表１および２に示した本発明の範
囲内の化学成分組成を有するNo.I-1〜46および参考のた
めのNo.I-47、および、表３および４に示した本発明の
範囲外の化学成分組成を有するNo.C-1〜28のAl合金溶湯
を調製し、これより幅200 mm、長さ400 mm、厚さ50mmの
寸法のスラブを鋳造し、次いで、スラブに均質化処理を
施した後、熱間圧延によって厚さ5mmの熱延板とし、更
に、中間焼鈍および冷間圧延を繰り返し施し、厚さ0.1
mmの冷延板とし、Al合金フィン材を製造した。
比しながら説明する。表１および２に示した本発明の範
囲内の化学成分組成を有するNo.I-1〜46および参考のた
めのNo.I-47、および、表３および４に示した本発明の
範囲外の化学成分組成を有するNo.C-1〜28のAl合金溶湯
を調製し、これより幅200 mm、長さ400 mm、厚さ50mmの
寸法のスラブを鋳造し、次いで、スラブに均質化処理を
施した後、熱間圧延によって厚さ5mmの熱延板とし、更
に、中間焼鈍および冷間圧延を繰り返し施し、厚さ0.1
mmの冷延板とし、Al合金フィン材を製造した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】Al合金板素材の製造工程における熱間加工
性を評価するために、熱延板表面のクラックの有無を目
視で観察した。
性を評価するために、熱延板表面のクラックの有無を目
視で観察した。
【００３２】更に、前記厚さ0.1 mmのAl合金フィン材か
ら試験材を採取し、真空ろう付けに相当する条件であ
る、真空槽内圧力0.1Pa 、温度605 ℃で5 分間保持後冷
却する処理を施した後、所定の試験片を調製し、引張試
験、固相線温度の測定および孔食発生電位の測定に供し
た。固相線温度の測定には、島津製作所製DTA-50型試験
機を使用した。上記各種試験の測定結果を、表5 、6 お
よび7 に示した。
ら試験材を採取し、真空ろう付けに相当する条件であ
る、真空槽内圧力0.1Pa 、温度605 ℃で5 分間保持後冷
却する処理を施した後、所定の試験片を調製し、引張試
験、固相線温度の測定および孔食発生電位の測定に供し
た。固相線温度の測定には、島津製作所製DTA-50型試験
機を使用した。上記各種試験の測定結果を、表5 、6 お
よび7 に示した。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】表1 〜7 から、下記事項が明らかである。
引張強さについて、比較Al合金フィン材の中にはNo.C
-3および5 のように従来Al合金フィン材程度の引張強さ
しか得られず、強度不足のものがあった。これに対して
本発明Al合金フィン材にはそのような強度不足のものは
なく、すべてが200 N/mm2 超であり、しかも大半のもの
が220 N/mm2 を超えており、従来Al合金フィン材よりも
ろう付け後の強度が向上した。 固相線温度について、比較Al合金フィン材の中には、
No.C-1,4,6,7,9,11,16および17のように従来Al合金フィ
ン材の固相線温度と同程度でありろう付け性不足のもの
があった。これに対して本発明Al合金フィン材にはその
ようなものはなく、従来Al合金フィン材よりもろう付け
性が著しく向上した。
-3および5 のように従来Al合金フィン材程度の引張強さ
しか得られず、強度不足のものがあった。これに対して
本発明Al合金フィン材にはそのような強度不足のものは
なく、すべてが200 N/mm2 超であり、しかも大半のもの
が220 N/mm2 を超えており、従来Al合金フィン材よりも
ろう付け後の強度が向上した。 固相線温度について、比較Al合金フィン材の中には、
No.C-1,4,6,7,9,11,16および17のように従来Al合金フィ
ン材の固相線温度と同程度でありろう付け性不足のもの
があった。これに対して本発明Al合金フィン材にはその
ようなものはなく、従来Al合金フィン材よりもろう付け
性が著しく向上した。
【００３７】孔食発生電位について、−1.10〜−0.60
V vsSCE が望ましい電位であるのに対して、比較Al合金
フィン材のNo.C-18 〜25は、−1.38〜−1.20V vsSCE で
あり、いずれも電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐
食速度が大きくなり過ぎた。これに対して本発明Al合金
フィン材の孔食腐食電位は、すべて−0.98〜−0.74VvsS
CE の範囲内にあり、望ましい犠牲陽極効果が得られ
た。 熱延時のクラックについては、比較Al合金フィン材の
No.2,3,8,10,および12〜15に発生したが、本発明Al合金
フィン材には発生しなかった。
V vsSCE が望ましい電位であるのに対して、比較Al合金
フィン材のNo.C-18 〜25は、−1.38〜−1.20V vsSCE で
あり、いずれも電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐
食速度が大きくなり過ぎた。これに対して本発明Al合金
フィン材の孔食腐食電位は、すべて−0.98〜−0.74VvsS
CE の範囲内にあり、望ましい犠牲陽極効果が得られ
た。 熱延時のクラックについては、比較Al合金フィン材の
No.2,3,8,10,および12〜15に発生したが、本発明Al合金
フィン材には発生しなかった。
【００３８】上述したように、本発明Al合金フィン材
は、ろう付け後の強度およびろう付け性に関して、従来
Al合金フィン材および比較Al合金フィン材よりも向上
し、しかもフィン材に要求される犠牲陽極効果、およ
び、フィン材の製造過程におけるAl合金の熱間加工性に
ついても従来材と同等以上の水準であった。
は、ろう付け後の強度およびろう付け性に関して、従来
Al合金フィン材および比較Al合金フィン材よりも向上
し、しかもフィン材に要求される犠牲陽極効果、およ
び、フィン材の製造過程におけるAl合金の熱間加工性に
ついても従来材と同等以上の水準であった。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のAl合金フィ
ン材によれば、ろう付け加熱時に局部溶融を起こすこと
がなく、ろう付け不良の発生がなくなり、また、ろう付
け後の強度が向上し、Al合金フィン材の薄肉化に対する
要求に十分応えることができる、工業上有用な効果がも
たらされる。
ン材によれば、ろう付け加熱時に局部溶融を起こすこと
がなく、ろう付け不良の発生がなくなり、また、ろう付
け後の強度が向上し、Al合金フィン材の薄肉化に対する
要求に十分応えることができる、工業上有用な効果がも
たらされる。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−100143（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−94037（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−98376（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−247570（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−156197（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−70685（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22C 21/00 - 21/18
F28F 21/08
Claims (8)
- 【請求項１】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5 〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、および、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、 を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することを特徴とする、ろう付け後強度お
よびろう付け性に優れたAl合金フィン材。 - 【請求項２】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5 〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、および、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 鉄（Fe） ：0.2 〜1.5%、および、 チタン（Ti） ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項３】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5超〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム（Mg）：0.05〜0.3%、 を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することを特徴とする、ろう付け後強度お
よびろう付け性に優れたAl合金フィン材。 - 【請求項４】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5超〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム（Mg）：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 鉄（Fe） ：0.2 〜1.5%、および、 チタン（Ti） ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項５】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5 〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、および、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 亜鉛（Zn） ：0.3 〜5%、 錫（Sn） ：0.02〜0.2%、および、 インジウム（In） ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項６】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：2.0超〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、および、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 鉄（Fe） ：0.2 〜1.5%、および、 チタン（Ti） ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種、および、 亜鉛（Zn） ：0.3 〜5%、 錫（Sn） ：0.02〜0.2%、および、 インジウム（In） ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項７】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：1.5超〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム（Mg）：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 亜鉛（Zn） ：0.3 〜5%、 錫（Sn） ：0.02〜0.2%、および、 インジウム（In） ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項８】 重量% で、 シリコン（Si） ：0.7 〜1.5%、 銅（Cu） ：0.05〜1%、 マンガン（Mn） ：2.2超〜3 %、 バナジウム（V） ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム（Zr）：0.01〜0.25% 、 クロム（Cr） ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム（Mg）：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 鉄（Fe） ：0.2 〜1.5%、および、 チタン（Ti） ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種、および、 亜鉛（Zn） ：0.3 〜5%、 錫（Sn） ：0.02〜0.2%、および、 インジウム（In） ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31113793A JP3396521B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31113793A JP3396521B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138685A JPH07138685A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3396521B2 true JP3396521B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=18013577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31113793A Expired - Fee Related JP3396521B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396521B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7207935B2 (ja) * | 2018-10-16 | 2023-01-18 | Ｍａアルミニウム株式会社 | アルミニウム合金フィン材および熱交換器 |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP31113793A patent/JP3396521B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07138685A (ja) | 1995-05-30 |
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|---|---|---|---|
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