JP5506280B2 - 熱交換器用アルミニウムクラッド材 - Google Patents
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(心材)
心材として、不可避的不純物の含有量が1.0%未満で、アルミニウム純度が99.0%以上の純アルミニウムを用いることにより、疲労寿命、特に低サイクル疲労寿命の向上が有効に達成できる。アルミニウム純度が99.0%未満では、上記の効果が十分でなく、疲労寿命、特に低サイクル疲労寿命が低下する。上記の効果を達成するためのより好ましいアルミニウム純度は99.9%以上(不可避的不純物の含有量:0.1%未満)、更に好ましいアルミニウム純度は99.99%以上(不可避的不純物の含有量:0.01%未満)、最も好ましいアルミニウム純度は99.999%以上(不可避的不純物の含有量:0.001%未満)である。
Zn、In、Snは中間材の電位を卑にし、心材に対する犠牲陽極効果を保持させる。その結果、心材の孔食を防止する。Znの好ましい範囲は0.5〜10.0%、さらに好ましい範囲は1〜5%、Inの好ましい範囲は0.001〜0.1%、さらに好ましい範囲は0.01〜0.05%、Snの好ましい範囲は0.001〜0.1%、さらに好ましい範囲は0.01〜0.05%である。
皮材1としては、通常ろう材として用いられているAl−Si系合金あるいはAl−Si−Mg系合金が使用される。Siの含有範囲は2.5〜14%であり、Mgの含有範囲は0.1〜2.0%である。
連続鋳造により表1に示す組成を有する心材用アルミニウム、表2に示す組成を有する中間材用アルミニウム合金、および表3に示す組成を有する皮材1用アルミニウム合金を造塊し、得られた鋳塊のうち、心材用アルミニウムについて均質化処理を行い、中間材用アルミニウム合金および皮材2用アルミニウム合金を熱間圧延して所定の厚さとし、これらと心材用アルミニウムの鋳塊とを組み合わせて熱間圧延し、3層のクラッド材を得た。なお、表1に示す心材用アルミニウムにおいて、表1に示す元素以外の不可避的不純物量は、A1、A5はいずれも500ppm以下、A2、A6はいずれも10ppm以下、A3、A7はいずれも5ppm以下、A4、A8はいずれも1ppm以下であった。
連続鋳造により表5に示す組成を有する心材用アルミニウムを造塊し、得られた鋳塊について均質化処理を行い、実施例1で用いた中間材用アルミニウム合金および皮材1用アルミニウム合金の熱間圧延材を組み合わせて熱間圧延し、アルミニウムクラッド材を得た。
Claims (15)
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、アルミニウム純度99.9%(質量%、以下同じ)以上、不可避的不純物の含有量が0.1%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.005%以下の純アルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、アルミニウム純度99.99%以上、不可避的不純物の含有量が0.01%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.0005%以下の純アルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、アルミニウム純度99.999%以上、不可避的不純物の含有量が0.001%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.00005%以下の純アルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、Ti:0.05%(0%を含まず、以下同じ)未満を含有し、アルミニウム純度99.9%以上、不可避的不純物の含有量が0.05%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.005%以下のアルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、Ti:0.005%未満を含有し、アルミニウム純度99.99%以上、不可避的不純物の含有量が0.005%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.0005%以下のアルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 心材の片面に、該心材に対して犠牲陽極効果を有する中間材をクラッドし、さらに中間材にろう材からなる皮材1をクラッドしてなるアルミニウムの3層クラッド材であって、心材が、Ti:0.0005%未満を含有し、アルミニウム純度99.999%以上、不可避的不純物の含有量が0.0005%未満であり、不可避的不純物のうちのCu、Mn、Mgの含有量がいずれも0.00005%以下の純アルミニウムからなることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記中間材が、Zn:0.5〜10%、In:0.001〜0.1%、Sn:0.001〜0.1%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記中間材が、さらに、Mn:0.1〜1.8%、Fe:0.1〜2.0%、Si:0.1〜2.0%、Ni:0.1〜2.0%、Cr:0.01〜0.3%、Zr:0.01〜0.3%、Ti:0.01〜0.35%のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項7記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記皮材1が、Si:2.5〜14%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるAl−Si系合金ろう材あるいはSi:2.5〜14%、Mg:0.1〜2.0%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるAl−Si−Mg系合金ろう材で構成されることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記皮材1が、さらにFe:0.1〜2.0%、Mn:0.1〜2.0%、Ti:0.01〜0.3%、Zn:0.5〜5.0%、Cu:0.1〜5.0%、Sr:0.001〜0.1%、Na:0.001〜0.1%、Sb:0.001〜0.1%、Bi:0.001〜0.2%、Be:0.001〜0.1%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金ろう材で構成されることを特徴とする請求項9記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材において、中間材と反対側の心材面に、皮材2をクラッドして4層クラッド材とし、皮材2が、Si:2.5〜14%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるAl−Si系合金ろう材あるいはSi:2.5〜14%、Mg:0.1〜2.0%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるAl−Si−Mg系合金ろう材で構成されることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記皮材2が、さらにFe:0.1〜2.0%、Mn:0.1〜2.0%、Ti:0.01〜0.3%、Zn:0.5〜5.0%、Cu:0.1〜5.0%、Sr:0.001〜0.1%、Na:0.001〜0.1%、Sb:0.001〜0.1%、Bi:0.001〜0.2%、Be:0.001〜0.1%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金ろう材で構成されることを特徴とする請求項11記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材において、中間材と反対側の心材面に、犠牲陽極効果を有するアルミニウム合金からなる皮材3をクラッドして4層クラッド材とし、皮材3が、Zn:0.5〜10%、In:0.001〜0.1%、Sn:0.001〜0.1%のうちの1種または2種以上を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とする熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記皮材3が、さらに、Mn:0.1〜1.8%、Fe:0.1〜2.0%、Si:0.1〜2.0%、Ni:0.1〜2.0%、Cr:0.01〜0.3%、Zr:0.01〜0.3%、Ti:0.01〜0.35%のうちの1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項13記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
- 前記心材のマトリックス中の金属間化合物のうち、粒子径(円相当直径)で1μm以上の金属間化合物が、合計数として1mm2当たり3×104個以下存在することを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の熱交換器用アルミニウムクラッド材。
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