JP5737798B2 - 強度および成形性に優れた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 - Google Patents
強度および成形性に優れた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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5737798B2 JP5737798B2 JP2010155982A JP2010155982A JP5737798B2 JP 5737798 B2 JP5737798 B2 JP 5737798B2 JP 2010155982 A JP2010155982 A JP 2010155982A JP 2010155982 A JP2010155982 A JP 2010155982A JP 5737798 B2 JP5737798 B2 JP 5737798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- aluminum alloy
- brazing
- less
- formability
- 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.)
- Active
Links
- 238000005219 brazing Methods 0.000 title claims description 112
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 109
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 55
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 31
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910006776 Si—Zn Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 16
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 14
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 13
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018473 Al—Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910018566 Al—Si—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Zr: 0.3% or less Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910000151 chromium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) phosphate Chemical compound [Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
すなわち薄肉化を達成するためにはろう付け性を損なうことなく材料を高強度化するとともに成形性を向上させることが必要であるが、強度と成形性は相反する特性であり、従来材では高強度と高成形性とを両立させることは困難である。
前記芯材、前記犠牲材、前記ろう材のうち、少なくとも前記芯材に対し、530〜600℃で8〜16時間加熱する均質化処理が施されており、595℃×1分間のろう付け相当加熱処理において、引張強さが174MPa以上、かつ、芯材の平均結晶粒径が30〜120μmの範囲にあり、
前記犠牲材が、質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.2〜1.8%、Si:0.2〜1.2%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
第3の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1または2の本発明において、前記芯材が、さらに、質量%で、Zr:0.3%以下、Ti:0.3%以下、Cr:0.3%以下のうち、1種以上を含有することを特徴とする。
第4の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1〜3のいずれかの本発明において、前記犠牲材が、質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.0〜1.8%、Si:0.2〜1.2%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
第5の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第4の本発明において、前記犠牲材が、さらに、質量%で、Ti:0.3%以下を含有することを特徴とする。
第6の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1〜5のいずれかの本発明において、前記芯材のFe含有量(質量%)とろう付熱処理後の芯材の平均結晶粒径(μm)の積が40以下の範囲にあることを特徴とする。
第7の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1〜6のいずれかの本発明において、引張強さが180〜240MPaの範囲にあることを特徴とする。
第8の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1〜7のいずれかの本発明において、芯材の結晶集合組織におけるP方位({011}<111>)の方位密度が4〜40の範囲にあることを特徴とする。
第9の本発明の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシートは、前記第1〜8のいずれかの本発明において、前記芯材は、円相当径0.2〜0.8μmの金属間化合物が5×106〜5×107個/mm2の範囲で分散していることを特徴とする。
芯材の成分の適正化によって、Mgを添加することなく高強度化を図っている。
Mnはマトリックス中にAl−Mn−Si系、Al−Mn−Fe系、Al−Mn−Fe−Si系金属間化合物を微細に形成し、材料の強度を高める効果がある。しかし、Mn量が1.2%未満ではその効果が十分発揮されず、1.8%を超えると鋳造時に巨大な金属間化合物を生成するため材料の成形性が低下する。なお、同様の理由により下限を1.4%、上限を1.8%とすることが望ましく、さらには、下限を1.5%、上限を1.75%とすることがより望ましい。
Siはマトリックス中にAl−Mn−Si系、Al−Mn−Fe−Si系金属間化合物を微細に形成し、材料の強度を高める効果がある。しかし、Si量が0.4%未満ではその効果が十分発揮されず、1.3%を超えると材料の融点が低下する。なお、同様の理由により下限を0.6%、上限を1.2%とすることが望ましく、さらには、下限を0.7%、上限を1.1%とすることがより望ましい。
Feはマトリックス中にAl−Mn−Fe系、Al−Mn−Fe−Si系金属間化合物を微細に形成し、材料の強度を高める効果や、ろう付熱処理後の結晶を微細化することによりろう付後の強度を向上させる効果がある。しかし、Fe量が0.21%未満ではその効果が十分発揮されず、0.5%を超えると耐食性が劣化したり、鋳造時の巨大な金属間化合物を生成して材料の成形性が低下する。なお、同様の理由により下限を0.25%、上限を0.45%とすることが望ましく、さらには、下限を0.28%、上限を0.40%とすることがより望ましい。
Cuはマトリックス中に固溶し、材料の強度を高める効果や、芯材に添加した場合、芯材の電位を貴として犠牲材との電位差が大きくなるため耐食性を向上させる効果がある。しかし、Cu量が0.5%未満ではその効果が十分発揮されず、1.3%を超えると材料の融点が低下する。なお、同様の理由により下限を0.6%、上限を1.2%とすることが望ましく、さらには、下限を0.8%、上限を1.1%とすることがより望ましい。
芯材には、上記した組成のほか、さらに、Zr:0.3%以下、Ti:0.3%以下、Cr:0.3%以下のうち、1種以上を所望により含有することができる。Zr、Ti、CrはAl3Zr、Al3Ti、Al3Crを形成して材料の強度をさらに高める効果がある。しかし、含有量が上限を超えると鋳造時に巨大な金属間化合物を生成し、材料の成形性が劣化する。
ろう付相当加熱処理(595℃×1分)後の平均結晶粒径:30〜120μm
芯材の化学組成を適正化することにより強度は向上するものの、単に強度を向上させるのみでは、最大応力に達するまでに破断してしまうことが多く、材料本来の強度が得られない(引張強さの低下)。すなわち、高強度化に際しては伸びを向上させることが必要である。
伸びを向上させるには、ろう付熱処理後において結晶粒が微細であることが有効である。結晶粒が粗大であると結晶粒間で不均一な変形が生じるため伸びが低下する。そこで、ろう付相当の加熱処理後の平均結晶粒径が30〜120μmであることを要件とした。ろう付け温度は操業条件などによって異なるので、標準的な条件(595℃×1分)において得られる特性として規定している。したがって、ろう付け温度が上記条件である必要はない。なお、本願でいう結晶粒径とは、圧延方向に対して平行する断面における結晶粒の円相当径をいう。 ここで円相当径は、結晶粒子の投影図形の周長に等しい円周をもつ円の直径をいう。
平均結晶粒径が30μm未満であると、ろう付熱処理時にろう侵食を受けやすくなり、耐エロージョン性が低下する。一方、結晶粒径が120μmを超えると、上記した理由により材料の伸びが低下する。なお、同様の理由により下限を40μm、上限を110μmとすることが望ましく、さらには、下限を45μm、上限を100μmとすることがより望ましい。
上記微細な結晶粒は、後述するようにろう付前の芯材に比較的粗大な金属間化合物が粗く分散させることによって得ることができ、該粗大な金属間化合物の大きさや分散密度の調整によって上記結晶粒径を調整することができる。
薄肉材では、チューブ成形時のロールへのなじみ易さという特性を有することが望ましい。該特性は、厚肉材にはない成形性に関する新たな特性である。チューブ成形時のロールへのなじみ易さや所望の形状の得られやすさは、素材に所定の結晶集合組織を発達させると向上する。ろう付前に、芯材においてP方位の結晶方位が発達すると、チューブ造管時にロールになじみ易くなり、B型チューブ形成時などに所望の形状が得られやすくなる。P方位({011}<111>)の発達の程度は、方位密度で表すことができる。方位密度とは、X線回折において、ランダムな結晶方位に対する、ある結晶方位のX線回折強度を比率で示したものであり、発達の程度が高いほど、方位密度の値は高くなる。P方位の方位密度が4未満であると、P方位の発達が乏しいので上記した効果が十分発揮されない。一方、方位密度が40を超えると、P方位が発達しすぎて素材の異方性が大きくなり、むしろ所望の形状が得られにくくなる。そのため、P方位の方位密度を規定する場合、その範囲は4〜40とする。同様の理由で下限を6、上限を38とするのが望ましく、下限を8、上限を30とするのが一層望ましい。
なお、P方位の方位密度の測定は、例えば、X線回折法を用いて、方位分布関数(Orientation Distribution Function:ODF)を求め、これを解析することにより行うことができる。
また、上記方位密度は、製造過程において、たとえば、均質化処理条件により調整することができる。
ろう付後の平均結晶粒が微細な場合でも、Fe系の粗大な晶出物があると結晶粒内の晶出物近傍で不均一な変形が生じるため伸びが低下する。したがってFe系の粗大な晶出物を抑制することが望ましいが、結晶粒が微細な場合には許容しうるFe系晶出物の量が多くなる。ここで、Fe系晶出物の量はFe含有量に依存するので、許容しうるFe系晶出物の量が多くなれば許容しうるFe含有量も多くなる。一方、Fe含有量が少なくてFe系晶出物の量が少ない場合には許容しうる平均結晶粒径は大きくなる。結晶粒の粗大化による不均一変形と粗大な晶出物による不均一変形は独立に作用するが、その総和として材料全体の不均一変形の程度が決まる。よっていずれかの不均一変形の程度が軽ければ、もう一方の不均一変形の程度が多くなってもよいことになり、Fe添加量×結晶粒径の積を所定の値以下とすることで伸びの低下を抑制でき、高強度が得られる。そのため、Fe添加量×結晶粒径の範囲は40以下とした。
アルミニウム合金ブレージングシートは、製造時に最終圧延率を高くすることによって結晶が微細化し、強度を向上させる効果が得られる。ただし、最終圧延率を高くすると強度が高くなりすぎてしまうことがある。これを回避するため芯材の金属間化合物の分散状態や固溶度を調整することが望ましい。
ろう付前の芯材に比較的粗大な金属間化合物が粗く分散すると、これらがろう付時の再結晶の核となるため、ろう付後の結晶を微細にしやすくする。また、このような比較的粗大な金属間化合物は強度に寄与しにくいため、ろう付前の強度を低くすることもできる。ただし、ろう付前の金属間化合物が粗大すぎると、ろう付後の結晶が微細になりすぎたり、強度が低くなりすぎてしまう。一方、微細すぎると、ろう付後の結晶が粗大になりやすく、強度も高くなりすぎてしまう。そのため、円相当径0.2〜0.8μmの金属間化合物に着目する。
そして、ろう付前の芯材において、前記したサイズの金属間化合物が5×106個/mm2未満の場合は、上記したろう付後の結晶微細化の効果やろう付前の強度抑制の効果が少なく、5×107個/mm2を超える場合は、結晶が微細になりすぎたり、強度が低くなりすぎてしまう。したがって、前記円相当径の金属間化合物の分散状態は5×106〜5×107個/mm2の範囲であることが望ましい。
上記粗大な金属間化合物は、製造過程における熱履歴の管理によって行うことができる。すなわち、金属間化合物の分散状態は均質化処理温度や処理時間を変更することによって効率的に制御することができる。また、焼鈍条件によっても制御することができる。例えば、均質化処理であれば処理を高温、長時間とすることで金属間化合物を適度に粗大に分散させることができ、本発明に好適な分散状態とすることができる。
芯材のみを高強度化すると、犠牲材との強度差が大きくなって変形が不均一となり伸びが低下してしまうことがある。そこで、犠牲材の成分を適正化するとともに犠牲材を高強度化するのが望ましい。ろう材は高強度であり、このような問題はない。
なお、以下の犠牲材成分は所望により選定されるものである。
Znは電位を卑にするため作用があり、犠牲材に添加した場合、芯材との電位差が大きくなり、犠牲効果が向上することでブレージングシートの耐食性を向上させ、腐食深さを低減する効果がある。しかし、Zn量が4.0%未満ではその効果が十分発揮されず、7.0%を超えると腐食速度が速くなりすぎて犠牲材層が早期に消失する結果、腐食深さが増加する。なお、同様の理由により、下限を4.5%、上限を7.0%とすることがより望ましく、さらには下限を4.8%、上限を6.8%とすることがより望ましい。
Mnはマトリックス中にAl−Mn−Si系、Al−Mn−Fe系、Al−Mn−Fe−Si系金属間化合物を微細に形成して、材料の強度を向上させる効果がある。しかし、Mn量が1.2%未満ではその効果が十分発揮されず、1.8%を超えると素材の強度が高くなりすぎて成形性が劣化する。なお、同様の理由により、下限を1.2%、上限を1.8%とすることがより望ましく、さらには下限を1.3%、上限を1.7%とすることがより望ましい。
Siはマトリックス中にAl−Mn−Si系、Al−Mn−Fe−Si系金属間化合物を微細に形成して、材料の強度を向上させる効果がある。しかし、Si量が0.2%未満ではその効果が十分発揮されず、1.2%を超えると耐食性が劣化する。なお、同様の理由により、下限を0.3%、上限を1.1%とすることがより望ましく、さらには下限を0.4%、上限を1.0%とすることがより望ましい。
犠牲材には、上記した組成のほか、さらに、Ti:0.3%以下を所望により含有させることもできる。Tiは腐食形態を層状にして腐食深さを低減する効果がある。しかし、Ti量が0.3%を超えると鋳造時に巨大な金属間化合物が生成して、材料の成形性が低下する。
板厚:0.20mm以下
ブレージングシートの板厚が0.20mmを超えると、熱交換器の軽量化に対する効果が少ない。そのため板厚は0.20mm以下に限定する。
ブレージングシートの薄肉化にあたっては、肉厚減少分に見合うようにろう付け後における材料強度を高める必要がある。そこでろう付相当加熱処理後の引張強さが170MPa以上であることを要件とした。ろう付け温度は操業条件などによって異なるので、標準的な条件(595℃×1分)において得られる特性として規定している。したがって、ろう付け温度が上記条件である必要はない。
ろう付相当加熱処理後の引張強さが170MPa未満であると、熱交換器に使用したときに十分な強度が得られず、実用に向かない。
薄肉材では、成形性を得るために、ろう付前の素材にコシがあることが望ましい。素材のコシは引張強さが高いほど強くなる。ただし、引張強さが240MPaを超えると強度が高くなりすぎてスプリングバック量が大きくなり、所望の形状を得がたくなる。一方、引張強さが180MPa未満であると、ろう付後に十分な強度が得られにくくなる。したがって、ブレージングシートの引張強さは180〜240MPaであることが望ましい。
本発明のブレージングシートは、中間焼鈍を介して冷間圧延によって製造することができる。該中間焼鈍後の最終圧延の冷間圧延率を規定する。
最終圧延時の冷間圧延率を高くすると、結晶が微細になる。したがって、冷間圧延率を30〜50%とすることが望ましい。冷間圧延率が30%未満であると、その効果が少なく、50%を超えると結晶が微細化しすぎて、ろう付後の結晶が粗大になりやすく、強度が高くなりすぎる。
なお、上記中間焼鈍は、例えば300〜400℃で1〜6時間の加熱によって行うことができる。
本発明の組成範囲内である芯材用のアルミニウム合金および犠牲材用アルミニウム合金を用意する。これらの合金は、常法により溶製することができる。ろう材に用いられるアルミニウム合金については、Al−Si系およびAl−Si−Zn系であれば本発明では特に限定するものではなく、例えばJIS A 4343合金、4047合金、また、4045合金、4343合金、4047合金等にZnを含有する合金、またMg、Cu、Li等を含有する合金を用いることもできる。これらの合金は、溶製した後、均質化処理を施すことができる。該均質化処理は、例えば530〜600℃で8〜16時間加熱することによって行うことができる。該鋳塊は熱間圧延を経て合金板とされる。また連続鋳造圧延を経て合金板とするものであってもよい。
上記製造過程では、冷間圧延に際し中間焼鈍を介在させることができる。該中間焼鈍は、例えば300〜400℃で1〜6時間の加熱によって行うことができる。
中間焼鈍後の最終冷間圧延では、30〜50%の冷間圧延率で圧延を行う。
金属間化合物の分散状態は均質化処理温度や処理時間を変更することによって効率的に制御することができる。処理温度が低いほど金属間化合物のサイズは微細となり、一方、処理温度が高い場合、金属間化合物のサイズは粗大となる。例えば、均質化処理温度を、上記した530〜600℃という条件で実施することで金属間化合物を適度に粗大に分散させることができ、本発明に好適な分散状態とすることができる。
作製した供試材を高純度窒素ガス雰囲気中でドロップ形式で595℃×1分のろう付相当加熱処理(室温から595℃まで昇温時間は5〜7分)を施した。ろう付相当加熱処理を実施した供試材は、圧延方向平行断面を樹脂埋めし、該断面を鏡面に研磨した後、エッチング液で結晶粒を現出させ、試料の3箇所について光学顕微鏡を用いて200倍で写真撮影した。撮影した写真から圧延方向について切断法で平均結晶粒径を測定した。結果を表3〜5に示した。
ろう付相当加熱処理前の供試材について、苛性ソーダによるアルカリエッチングで芯材のほぼ中央部を露出させた後、X線解析装置を用いて反射法によって不完全極点図を測定した。得られた極点図をODF解析し、この解析結果からP方位の方位密度を求めた。なお、解析の際のP方位の強度については、理想方位であるφ2=45°断面におけるψ1=55°から±3°の平均値をP方位の強度とした。その結果を表3〜5に示した。
ろう付相当加熱処理前の供試材に600℃×15秒のソルトバス焼鈍を行って変形ひずみを除去し、金属間化合物を観察しやすくした後、苛性ソーダによるアルカリエッチングによって芯材を露出させ、通常の方法で機械研磨、および電解研磨によって薄膜を作製し、TEMによって20000倍で写真撮影した。撮影した写真を画像解析し、円相当径0.2〜0.8μmの金属間化合物の密度(個/mm2)を求めた。その結果を表3〜5に示した。
ろう付相当加熱処理前の供試材から圧延方向と平行にサンプルを切り出し、JIS13号B試験片を作製し、引張試験を実施して引張強さを測定し、表3〜5に示した。測定値が200MPa以上、220MPa以下の範囲内であったものは○○○と評価し、190MPa以上、200MPa未満もしくは220MPa超、230MPa以下であったものを○○と評価し、180MPa以上、190MPa未満もしくは230MPa超、240MPa以下であったものを○と評価し、180MPa未満もしくは240MPa超であったものを×と評価した。
供試材を高純度窒素ガス雰囲気中でドロップ形式で595℃×1分のろう付相当加熱処理(室温から595℃まで昇温時間は5〜7分)を施したのち、圧延方向と平行にサンプルを切り出し、JIS13号B試験片を作製し、引張試験を実施して引張強さを測定し、表3〜5に示した。測定値が179MPa以上であったものを○○○と評価し、測定値が175MPa以上、179MPa未満であったものを○○と評価し、測定値が170MPa以上、175MPa未満であったものを○と評価し、170MPa未満であったものを×と評価した。
供試材を犠牲材が内側となるようにして、図1に示すB型チューブ形状に加工した。加工したチューブの断面を樹脂に埋め込んで、光学顕微鏡で内柱の形状を観察し、目的とした形状(寸法)からのズレを測定した。目的とした寸法からのズレが10μm以下であったものを○○○と評価し、10μm超、15μm以下であったものを○○と評価し、15μm超、20μm以下であったものを○と評価し、20μm超であったものを×と評価して表3〜5に示した。
供試材を高純度窒素ガス雰囲気中でドロップ形式で595℃×1分のろう付相当加熱処理(室温から595℃まで昇温時間は5〜7分)を施した。ろう付相当熱処理を実施したサンプルを樹脂埋めし、圧延方向平行断面を鏡面研磨し、バーカー氏液で組織を現出後、光学顕微鏡で観察した。図2に観察像の一例を示す。図2において断面上部に現れる組織変質部の最大厚みをろう浸漬深さ(エロージョン深さ)とし、表3〜5に示した。エロージョン深さが55μm以下であったものを○○と評価し、55μm超、80μm以下のものを○と評価し、80μm超のものを×と評価した。
ろう付相当加熱処理後の供試材から30×40mmのサンプルを切り出し、犠牲材側について、Cl―:195ppm、SO4 2―:60ppm、Cu2+:1ppm、Fe3+:30ppmを含む水溶液中で80℃×8時間→室温×16時間のサイクルで浸漬試験を8週間実施した。腐食試験後のサンプルを沸騰させたリン酸クロム酸混合溶液に浸漬して腐食生成物を除去した後、最大腐食部の断面観察を実施して腐食深さを測定し表3〜5に示した。腐食深さが35μm以下であったものを○○○と評価し、35μm超、50μm以下であったものを○○と評価し、50μm超、150μm以下のものを○と評価し、150μm超のものを×と評価した。
鋳造、熱間圧延、冷間圧延、ろう付熱処理の各工程において、不具合の有無を評価した。鋳造工程においては、鋳造割れや巨大晶出物の有無を評価し、熱間圧延工程においては、割れ、剥離、サイドクラックの発生の有無を評価し、冷間圧延工程においては、サイドクラック発生の有無を評価し、ろう付相当加熱処理工程においては、溶融の有無を評価した。不具合が発生したものについては、表3〜5中に※を示した。
すなわち、供試材No.14、30ではろう付時に溶融が見られた。また、供試材No.23では巨大化合物が形成された。
上記の各評価において、エロージョン深さ以外の項目が○○○以上、かつエロージョン深さが○○以上のもの(全ての項目が最高評価のもの)を○○○と評価し、その他で全ての項目が○○以上のものを○○と評価し、その他で全ての項目が○以上のものを○と評価し、いずれかの項目に×があるものを×と評価して表3〜5に示した。
2 芯材
3 ろう材
4 犠牲材
Claims (8)
- 質量%で、Mn:1.4〜1.8%、Si:0.4〜1.3%、Fe:0.21〜0.45%、Cu:0.8〜1.2%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金を芯材とし、該芯材の片面に犠牲材、他の片面にAl−Si系またはAl−Si−Zn系ろう材がクラッドされたアルミニウム合金ブレージングシートであって、
前記芯材、前記犠牲材、前記ろう材のうち、少なくとも前記芯材に対し、530〜600℃で8〜16時間加熱する均質化処理が施されており、595℃×1分間のろう付け相当加熱処理において、引張強さが174MPa以上、かつ、芯材の平均結晶粒径が30〜120μmの範囲にあり、
前記犠牲材が、質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.2〜1.8%、Si:0.2〜1.2%を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなることを特徴とする強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。 - 板厚が、0.20mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 前記芯材が、さらに、質量%で、Zr:0.3%以下、Ti:0.3%以下、Cr:0.3%以下のうち、1種以上を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 前記犠牲材が、さらに、質量%で、Ti:0.3%以下を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 前記芯材のFe含有量(質量%)と、前記芯材の平均結晶粒径(μm)の積が40以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 引張強さが180〜240MPaの範囲にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 前記芯材の結晶集合組織におけるP方位({011}<111>)の方位密度が4〜40の範囲にあることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
- 前記芯材は、円相当径0.2〜0.8μmの金属間化合物が5×106〜5×107個/mm2の範囲で分散していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の強度および成形性に優れたアルミニウム合金ブレージングシート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010155982A JP5737798B2 (ja) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 強度および成形性に優れた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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010155982A JP5737798B2 (ja) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 強度および成形性に優れた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 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012017503A JP2012017503A (ja) | 2012-01-26 |
JP2012017503A5 JP2012017503A5 (ja) | 2014-04-24 |
JP5737798B2 true JP5737798B2 (ja) | 2015-06-17 |
Family
ID=45602959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010155982A Active JP5737798B2 (ja) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 強度および成形性に優れた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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5737798B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014208905A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-11-06 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金ブレージングシート |
JP6196570B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2017-09-13 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金ブレージングシート |
JP6219770B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-10-25 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金積層板 |
JP6624417B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2019-12-25 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付け後の耐食性に優れるブレージングシート |
US10384312B2 (en) * | 2015-03-12 | 2019-08-20 | Mitsubishi Aluminum Co., Ltd. | Brazing sheet having improved corrosion resistance after brazing |
WO2017170204A1 (ja) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社Uacj | 熱交換器用アルミニウム合金製ブレージングシート及びその製造方法 |
JP6803827B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2020-12-23 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金材及び熱交換器 |
JP2022118955A (ja) * | 2021-02-03 | 2022-08-16 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金フィン材及びその製造方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2990027B2 (ja) * | 1994-02-24 | 1999-12-13 | 古河電気工業株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートの製造方法 |
JPH07278710A (ja) * | 1994-04-08 | 1995-10-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Alブレージングシート |
JP3536065B2 (ja) * | 1996-10-28 | 2004-06-07 | 古河スカイ株式会社 | 折り曲げ加工によりチューブとするためのアルミニウム合金ブレージングシート条 |
JPH11229064A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-08-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 熱交換器用アルミニウム合金犠牲陽極材および熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 |
JP3326106B2 (ja) * | 1998-04-07 | 2002-09-17 | 住友軽金属工業株式会社 | 強度および耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金クラッド材 |
JP3772017B2 (ja) * | 1998-04-07 | 2006-05-10 | 住友軽金属工業株式会社 | 熱交換器用高強度高耐食アルミニウム合金クラッド材 |
JP2001026850A (ja) * | 1999-07-12 | 2001-01-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 管成形性に優れた熱交換器用チューブ材の製造方法 |
JP3683443B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2005-08-17 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金複合材料とその製造方法 |
JP4485671B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2010-06-23 | 古河スカイ株式会社 | 熱交換器用防食アルミニウム合金ろう材および熱交換器用高耐食性アルミニウム合金複合材 |
EP1753885B2 (en) * | 2004-05-26 | 2022-08-24 | Novelis Koblenz GmbH | Process for producing an aluminium alloy brazing sheet, aluminium alloy brazing sheet |
JP4993439B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2012-08-08 | 住友軽金属工業株式会社 | ろう付け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 |
JP5019797B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2012-09-05 | 古河スカイ株式会社 | 犠牲陽極材およびアルミニウム合金複合材 |
JP5917786B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2016-05-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 疲労特性に優れたアルミニウム合金積層板 |
JP5336812B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2013-11-06 | 三菱アルミニウム株式会社 | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート |
-
2010
- 2010-07-08 JP JP2010155982A patent/JP5737798B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012017503A (ja) | 2012-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5737798B2 (ja) | 強度および成形性に優れた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 | |
US8524377B2 (en) | Aluminum alloy clad sheet for heat exchanger | |
JP5793336B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
JP6452626B2 (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 | |
JP2019131890A (ja) | ろう付け後に優れた耐食性を有するストリップ | |
JP6006421B2 (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 | |
JP6106748B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート及びその製造方法 | |
JP5336812B2 (ja) | ろう付造管用自動車熱交換器用ブレージングシート | |
JP6147470B2 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP5491927B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP5878365B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP6418714B2 (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 | |
JPWO2015104761A1 (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 | |
JP5750077B2 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP6498911B2 (ja) | 高強度・高耐食性・素材高伸びを有するアルミニウム合金ブレージングシート | |
JP2013023748A (ja) | 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 | |
JP5923665B2 (ja) | 高成形性の耐粒界腐食性AlMgストリップ | |
JP5836695B2 (ja) | ろう付け後の強度及び耐食性に優れた熱交換器用アルミニウム合金フィン材 | |
EP2852494A1 (en) | Ultra sagging and melting resistant fin material with very high strength | |
WO2019181768A1 (ja) | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材、その製造方法及び熱交換器 | |
JP6178483B1 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP6415144B2 (ja) | アルミニウム合金クラッド材及び熱交換器 | |
JP2011241434A (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP5466080B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート | |
JP6526404B2 (ja) | アルミニウム合金ブレージングシート |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140318 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140318 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20140326 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140730 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20140926 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20141001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141028 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150316 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150323 |
|
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: 20150415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150420 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5737798 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |