JP6624417B2 - Brazing sheet with excellent corrosion resistance after brazing - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器などに使用されるろう付け後の耐食性に優れるブレージングシートに関するものである。 The present invention relates to a brazing sheet used for a heat exchanger and the like, which has excellent corrosion resistance after brazing.
従来から、アルミニウム合金製の自動車用熱交換器が知られている。この熱交換器は、例えばアウターフィン、チューブ、ヘッダープレート、サイドサポートなどの部材から構成されている。また、自動車用熱交換器は、一般に、フッ化物系フラックスを用い、600℃前後の温度でなされるろう付け処理により前記の各部材を接合して製品化される。 BACKGROUND ART A heat exchanger for an automobile made of an aluminum alloy has been conventionally known. This heat exchanger is composed of members such as outer fins, tubes, header plates, and side supports. Further, a heat exchanger for automobiles is generally manufactured using a fluoride-based flux by joining the above members by brazing at a temperature of about 600 ° C.
また、熱交換器を構成するチューブやヘッダープレートがブレージングシートから構成されることがある。
このブレージングシートとして、例えば、Mn、Cu、Si、Feを規定の範囲含有させたアルミニウム合金で構成される芯材の一方の面に、Al−Si系合金のろう材を貼り合わせ、他方の面に、芯材より電気化学的に卑なアルミニウム合金の犠牲材(内張材)を貼り合せた構成が知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
ここで用いる犠牲材は前記芯材よりも電気化学的に卑な材料とすることにより、犠牲陽極材として機能し、芯材の腐食を防止することができる。
Further, the tubes and the header plate that constitute the heat exchanger may be composed of a brazing sheet.
As this brazing sheet, for example, a brazing material of an Al-Si alloy is attached to one surface of a core material composed of an aluminum alloy containing Mn, Cu, Si, and Fe in a specified range, and the other surface is used. In addition, a configuration is known in which a sacrifice material (lining material) of an aluminum alloy that is electrochemically lower than the core material is bonded to the core material (for example, see Patent Documents 1 and 2).
The sacrificial material used here functions as a sacrificial anode material by using a material that is electrochemically lower than the core material, and can prevent corrosion of the core material.
前述のブレージングシートには、例えば、熱交換器の小型化や高性能化により、更なる材料の薄肉化が要求されている。
この薄肉化した材料へ従来工法と同様のろう付け熱処理を施した場合、犠牲材に添加されたZnの芯材内部への拡散および芯材に添加されたCuの犠牲材、ろう材への拡散が促進される。
このため、チューブ内面側と外面側の芯材に対する孔食電位差が減少し、耐食性が低下し、材料へ早期に貫通孔が発生することが問題となっている。
For the above-mentioned brazing sheet, further reduction in the thickness of the material is required, for example, due to downsizing and high performance of the heat exchanger.
When the thinned material is subjected to the same brazing heat treatment as in the conventional method, the diffusion of Zn added to the sacrificial material into the core material and the diffusion of Cu added to the core material to the sacrificial material and brazing material are performed. Is promoted.
For this reason, there is a problem that the pitting potential difference between the core material on the inner surface side and the outer surface side of the tube is reduced, the corrosion resistance is reduced, and a through-hole is generated in the material at an early stage.
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、薄肉構造のろう付け構造とした熱交換器に適用された場合であっても強度が高く、耐食性に優れるブレージングシートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a brazing sheet having high strength and excellent corrosion resistance even when applied to a heat exchanger having a thin brazing structure. The purpose is to:
本発明は前記課題を解決するために、芯材の一方の面に犠牲材を、他方の面にろう材をクラッドしたアルミニウム合金ブレージングシートであって、前記芯材が質量%でCu:0.5〜1.3%を含有するAl−Mn−Si系アルミニウム合金からなり、前記犠牲材が質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.0〜1.8%、Si:0.2〜1.2%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からなり、前記ろう材が質量%でSi:6.0〜11.0%、Zn:0.1〜3.0%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からなり、590〜610℃の目標温度に1〜8分保持するろう付熱処理後の孔食電位において、前記ブレージングシートの厚さ方向に沿って孔食電位を測定した場合、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の厚さが、前記ブレージングシートの材料板厚の10%〜50%となることを特徴とする板厚が0.18mm以下のアルミニウム合金ブレージングシートに関する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is an aluminum alloy brazing sheet in which a sacrificial material is clad on one surface of a core material and a brazing material is clad on the other surface. It consists of an Al-Mn-Si-based aluminum alloy containing 5 to 1.3%, and the sacrificial material is 4.0 to 7.0% Zn, 1.0 to 1.8% Mn, Si in mass%. : 0.2 to 1.2%, the balance being an aluminum alloy consisting of Al and unavoidable impurities, wherein the brazing material is Si: 6.0 to 11.0% and Zn: 0.1 to 3 by mass%. At a pitting potential after a brazing heat treatment of maintaining the target temperature at 590 to 610 ° C. for 1 to 8 minutes at a pitting potential of the brazing sheet in the thickness direction. Pit potential measured along the line Wherein the thickness of the region where the potential difference from the most noble potential of the core material is 100 mV or more is 10% to 50% of the material thickness of the brazing sheet, wherein the thickness is 0.18 mm or less. It relates to an aluminum alloy brazing sheet.
本発明において、前記芯材がさらに、質量%でMn:0.5〜1.8%、Si:0.05〜1.3%、Fe:0.05〜0.5%、Mg:0.05〜0.5%、Zr:0.05〜0.3%、Ti:0.05〜0.3%、Cr:0.05〜0.3%から選択される1種または2種以上をさらに含有する構成を採用できる。
本発明において、ろう付熱処理後の孔食電位において、前記芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の中で、前記犠牲材界面から前記芯材の板厚方向に向かった領域の長さをAμm、前記ろう材界面から前記芯材の板厚方向に向かった領域の長さをBμmとした時、1<(A+1)/(B+1)<61の関係となることが好ましい。
In the present invention, the core material further includes, by mass%, Mn: 0.5 to 1.8%, Si: 0.05 to 1.3%, Fe: 0.05 to 0.5%, and Mg: 0. One or two or more selected from the group consisting of 0.05 to 0.5%, Zr: 0.05 to 0.3%, Ti: 0.05 to 0.3%, and Cr: 0.05 to 0.3%. Further, a composition containing the same can be adopted.
In the present invention, in the pitting potential after the brazing heat treatment, in a region where the potential difference from the most noble potential of the core material is 100 mV or more, the pit sacrificed from the sacrificial material interface in the thickness direction of the core material. When the length of the region is A μm, and the length of the region from the brazing material interface in the thickness direction of the core material is B μm, it is preferable that the relationship of 1 <(A + 1) / (B + 1) <61 be satisfied. .
本発明において、ろう付熱処理後における前記芯材の最も貴な孔食電位と前記犠牲材の最表面での孔食電位との電位差が160〜290mVの範囲にあることが好ましい。
本発明において、ろう付熱処理後のZn濃度0.2%以下の領域が、材料板厚の20%〜70%となることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the potential difference between the pitting potential at the outermost surface of the most noble pitting potential of the core material after brazing heat treatment the sacrificial material is in the range of 160~290MV.
In the present invention, the region having a Zn concentration of 0.2% or less after the brazing heat treatment preferably has a thickness of 20% to 70% of the material plate thickness.
本発明ではアルミニウム合金の化学成分をブレージングシートの薄肉化に対応した高耐食材とするとともに、薄肉材に適したろう付熱処理が施された場合に犠牲材へ添加されたZnや芯材に添加されたCuの元素拡散状態を制御でき、犠牲材およびろう材と芯材間の孔食電位差を適正化し、犠牲材側とろう材側の電位バランスを最適な関係とすることで従来よりも薄肉化した場合であっても優れた耐食性を有するブレージングシートを提供することができる。 In the present invention, the chemical composition of the aluminum alloy is made a high corrosion-resistant material corresponding to the thinning of the brazing sheet, and is added to Zn or the core material added to the sacrificial material when a brazing heat treatment suitable for the thin-walled material is performed. The element diffusion state of Cu that has been controlled can be controlled, the pitting potential difference between the sacrificial material and the brazing material and the core material is optimized, and the potential balance between the sacrificial material side and the brazing material side is set to an optimal relationship, thereby making the wall thinner than before. Thus, a brazing sheet having excellent corrosion resistance can be provided.
以下、本発明に係るブレージングシートの第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
Hereinafter, a first embodiment of a brazing sheet according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, in order to emphasize the characteristic portions, the characteristic portions may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not necessarily the same as the actual ones. Absent. In addition, for the same purpose, parts that do not have a characteristic may be omitted in the drawings.
図1は本実施形態のブレージングシート1の断面図である。このブレージングシート1は、アルミニウム合金からなる芯材1aと、この芯材1aの一面側に被着(クラッド圧着)されたアルミニウム合金からなる層状のろう材1bと、芯材1aの他面側に被着(クラッド圧着)されたアルミニウム合金からなる層状の犠牲材1cを主体として構成されている。図1に示すブレージングシート1を例えばB型に成形して図2に示すB型のチューブ10が形成され、このチューブ10を例えば図3に示すように組み込んで熱交換器20が構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the brazing sheet 1 of the present embodiment. The brazing sheet 1 includes a
チューブ10は、例えば、図2に示すように、前記ブレージングシート1を成形ロール等により犠牲材1cを内側に、ろう材1bを外側になるように偏平管状に成形しながらブレージングシート端縁を突合せ部分としてB型のチューブ10を構成できる。
For example, as shown in FIG. 2, the
熱交換器20は、例えば自動車のラジエータ等に用いられる構造とされ、チューブ10と、ヘッダー21と、アウターフィン22と、サイドサポート23とから概略構成されている。
ヘッダー21とチューブ10とは、ヘッダー21に複数整列形成されたスロット(差込孔)21aに各チューブ10の端部を差し込み、差込部分の周りに配置したろう材1bを用いて両者を相互にろう付けすることで接合されている。また、チューブ10とアウターフィン22は、チューブ10を構成するブレージングシート1に設けられたろう材1bを用いて、両者を相互にろう付けすることで接合されている。
なお、チューブ10を形成する際のブレージングシート1の端部10A、10Aのろう付け(図2参照)と、ヘッダー21とチューブ10のろう付けと、チューブ10とアウターフィン22のろう付けは熱交換器20の組み立て時に同時に行うことができる。
The heat exchanger 20 has a structure used for, for example, a radiator of an automobile, and generally includes a
The end of each
In addition, when forming the
次に、本実施形態のブレージングシート1を構成する芯材1a、ろう材1b、犠牲材1cの組成について説明する。
ブレージングシート1において、芯材1aが質量%でCu:0.5〜1.3%を含有するAl−Mn−Si系アルミニウム合金からなり、犠牲材1cが質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.0〜1.8%、Si:0.2〜1.2%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からなり、ろう材1bが質量%でSi:6.0〜11.0%、Zn:0.1〜3.0%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からなる。
なお、本明細書において組成比の上限と下限を0.5〜1.3%のように表記した場合、特に説明しない限り上限と下限を含むものとする。よって、0.5〜1.3%は0.5%以上、1.3%以下の範囲であることを意味する。
Next, the composition of the
In the brazing sheet 1, the
In this specification, when the upper and lower limits of the composition ratio are expressed as 0.5 to 1.3%, the upper and lower limits are included unless otherwise specified. Therefore, 0.5 to 1.3% means a range of 0.5% to 1.3%.
芯材1aを構成するアルミニウム合金について、上述の組成に加え、質量%でMn:0.5〜1.8%、Si:0.05〜1.3%、Fe:0.05〜0.5%、Mg:0.05〜0.5%、Zr:0.05〜0.3%、Ti:0.05〜0.3%、Cr:0.05〜0.3%から選択される1種または2種以上をさらに含有する組成を採用できる。
Regarding the aluminum alloy constituting the
以下、各成分について説明する。
<芯材成分>
[Cu:0.5〜1.3質量%]
Cuは、マトリックス中に固溶し、アルミニウム合金を高強度化する作用があるが、Cu含有量が0.5質量%未満では強度が不足し、Cu含有量が1.3質量%を超えると耐食性を低下させる。このため、Cu含有量は0.5〜1.3質量%が望ましく、0.8〜1.2質量%の範囲がより好ましい。
[Mn:0.5〜1.8質量%]
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、材料強度を高める効果がある。しかし、Mn量が0.5質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、1.8質量%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、同様の理由からMn含有量について、1.0〜1.75質量%とすることがより望ましい。
Hereinafter, each component will be described.
<Core component>
[Cu: 0.5 to 1.3% by mass]
Cu dissolves in the matrix and has the effect of increasing the strength of the aluminum alloy. However, when the Cu content is less than 0.5% by mass, the strength is insufficient, and when the Cu content exceeds 1.3% by mass. Decreases corrosion resistance. For this reason, the Cu content is desirably 0.5 to 1.3% by mass, and more preferably 0.8 to 1.2% by mass.
[Mn: 0.5 to 1.8% by mass]
Mn has the effect of forming Al-Mn-Si-based, Al-Mn-Fe-based, and Al-Mn-Fe-Si-based intermetallic compounds finely in the matrix to increase the material strength. However, if the amount of Mn is less than 0.5% by mass, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 1.8% by mass, a huge intermetallic compound is generated at the time of casting, so that the formability of the material is reduced. For the same reason, the Mn content is more preferably set to 1.0 to 1.75% by mass.
[Si:0.05〜1.3質量%]
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、材料強度を高める効果がある。しかし、Si量が0.05質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、1.3質量%を超えると材料の融点が低下する。なお同様の理由からSi含有量について、0.5〜1.1質量%とすることがより望ましい。
[Si: 0.05 to 1.3% by mass]
Si has the effect of forming an Al-Mn-Si-based or Al-Mn-Fe-Si-based intermetallic compound finely in the matrix and increasing the material strength. However, if the Si content is less than 0.05% by mass, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 1.3% by mass, the melting point of the material is lowered. For the same reason, the Si content is more desirably 0.5 to 1.1% by mass.
[Fe:0.05〜0.5質量%]
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、材料強度を高める効果がある。しかし、Fe量が0.05質量%未満では鋳造性が低下し、0.5質量%を超えると鋳造時に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Fe含有量について0.2〜0.4質量%とすることがより望ましい。
[Fe: 0.05 to 0.5% by mass]
Fe forms an Al-Mn-Fe-based or Al-Mn-Fe-Si-based intermetallic compound finely in a matrix, and has the effect of increasing the material strength. However, if the Fe content is less than 0.05% by mass, the castability decreases, and if it exceeds 0.5% by mass, a huge intermetallic compound is generated during casting, and the material formability decreases. For the same reason, the Fe content is more preferably set to 0.2 to 0.4% by mass.
[Mg:0.05〜0.5質量%]
Mgは、材料強度を高める効果がある。しかし、Mg量が0.05質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、0.5質量%を超えるとろう付け性が低下する。なお、同様の理由によりMg含有量について0.1〜0.4質量%とすることがより望ましい。
[Zr:0.05〜0.3質量%、Ti:0.05〜0.3質量%、Cr:0.05〜0.3質量%]
Zr、Ti、Crはアルミニウム合金の高強度化に寄与するが、いずれも個々に0.05質量%未満の添加では高強度化に不足となり、0.3質量%を超える添加では成形性が劣るようになる。
[Mg: 0.05-0.5% by mass]
Mg has an effect of increasing the material strength. However, if the amount of Mg is less than 0.05% by mass, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 0.5% by mass, the brazing property is reduced. For the same reason, the Mg content is more preferably set to 0.1 to 0.4% by mass.
[Zr: 0.05 to 0.3% by mass, Ti: 0.05 to 0.3% by mass, Cr: 0.05 to 0.3% by mass]
Zr, Ti, and Cr contribute to the enhancement of the strength of the aluminum alloy. However, the addition of less than 0.05% by mass individually results in insufficient strength, and the addition of more than 0.3% by mass deteriorates the formability. Become like
<ろう材成分>
チューブ10のろう材1bは、Siを6.0〜11.0質量%、Znを0.1〜3.0質量%含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物のアルミニウム合金からなる。
[Si:6.0〜11.0質量%]
ろう材1b中に含まれるSiは融点を下げると共に流動性を付与する成分であり、その含有量が6質量%未満では所望の効果が不十分であり、一方、11質量%を越えて含有するとかえって流動性が低下するので好ましくない。したがって、ろう材1b中のSiの含有量は6.0〜11.0質量%の範囲が好ましい。
<Braze filler ingredient>
The
[Si: 6.0 to 11.0 mass%]
Si contained in the
[Zn:0.1〜3.0質量%]
Znは、アルミニウム合金の電位を卑にする作用があり、ろう材1bに添加した場合、芯材1aとの電位差が大きくなり、耐食性に有効な電位勾配ができることで、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0.1質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、3.0質量%を超えると、ろう材1bの電位が卑となりすぎる。
[Zn: 0.1 to 3.0% by mass]
Zn has the effect of making the potential of an aluminum alloy base, and when added to the
<犠牲材成分>
チューブ10の犠牲材1cは、Znを4.0〜7.0質量%、Mnを1.0〜1.8質量%、Siを0.2〜1.2質量%含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物の組成を有するアルミニウム合金からなることが好ましい。
[Zn:4.0〜7.0質量%]
Znはアルミニウム合金の電位を卑にする作用があり、犠牲材1cに添加した場合、芯材1aとの電位差が大きくなり、耐食性に有効な電位勾配ができることで、ブレージングシート1(即ちチューブ10)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質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、7.0質量%を超えると腐食速度が速くなりすぎることで犠牲材1cが早期に消失し、腐食深さが増加する。なお、同様の理由により、Zn含有量について、4.5〜6.5質量%とすることがより望ましい。
[Mn:1.0〜1.8質量%]
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、材料強度を高める効果がある。しかし、Mn量が1.0質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、1.8質量%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、同様の理由からMn含有量について、1.1〜1.75質量%とすることがより望ましい。
<Sacrificial material component>
The
[Zn: 4.0 to 7.0% by mass]
Zn has the effect of making the potential of the aluminum alloy base, and when added to the
However, if the Zn content is less than 4.0% by mass, the effect is not sufficiently exhibited. If the Zn content exceeds 7.0% by mass, the corrosion rate becomes too fast, so that the
[Mn: 1.0 to 1.8% by mass]
Mn has the effect of forming Al-Mn-Si-based, Al-Mn-Fe-based, and Al-Mn-Fe-Si-based intermetallic compounds finely in the matrix to increase the material strength. However, if the Mn content is less than 1.0% by mass, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 1.8% by mass, a huge intermetallic compound is generated at the time of casting, so that the formability of the material is reduced. For the same reason, the Mn content is more preferably set to 1.1 to 1.75% by mass.
[Si:0.2〜1.2質量%]
SiはMgと微細なMg−Si化合物を形成することで材料の強度を向上させる効果がある。しかし、Si量が0.2質量%未満ではその効果が充分に発揮されず、1.2質量%を超えると材料の融点が低下する。なお同様の理由からSi含有量を0.4〜1.0質量%とすることがより望ましい。
[Si: 0.2 to 1.2 mass%]
Si has the effect of improving the strength of the material by forming a fine Mg-Si compound with Mg. However, if the amount of Si is less than 0.2% by mass, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 1.2% by mass, the melting point of the material decreases. For the same reason, the Si content is more preferably set to 0.4 to 1.0% by mass.
<電位の順列>
本実施形態のブレージングシート1においては、ろう付熱処理後の孔食電位において、芯材1の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域が、ブレージングシート1の材料板厚の10%〜50%とされている。
更に、ろう付熱処理後の孔食電位において、芯材1aの最も貴な電位との電位差を100mV以上とした領域の中で、犠牲材1cの最表面から芯材1a板厚方向に向かった領域の長さ(厚さ)をAμm、ろう材1bの最表面から板厚方向に向かった領域の長さ(厚さ)をBμmとした時、1<(A+1)/(B+1)<61の関係とされている。
<Permutation of potential>
In the brazing sheet 1 of the present embodiment, the region where the potential difference from the most noble potential of the core material 1 is 100 mV or more in the pitting potential after the brazing heat treatment is 10% to 10% of the material thickness of the brazing sheet 1. It is 50%.
Further, in a region in which the potential difference from the most noble potential of the
図4にこれらの関係の概要を示す。図4はブレージングシート1において犠牲材最表面からの距離を横軸に、孔食電位を縦軸にした場合、即ち、ブレージングシート1の横断面に沿ってブレージングシート1の芯材1aとろう材1bと犠牲材1cの全体を含めた厚さ方向の位置毎の孔食電位を示す。
芯材1aの最も貴な電位の位置は孔食電位を示すカーブのピークの位置であり、図4に鎖線aで示し、芯材1aの最も貴な電位との電位差を100mVとする位置を鎖線bで示す。
芯材1aの最も貴な電位との電位差を100mV以上とした領域の中で、犠牲材1cの最表面から芯材1a板厚方向に向かった領域の長さ(厚さ)を図4にAで示し、芯材1aの最も貴な電位との電位差を100mV以上とした領域の中で、ろう材1bの最表面から板厚方向に向かった領域の長さ(厚さ)を図4にBで示す。図4において、横軸の左端の位置が犠牲材1cの外表面位置を示し、曲線の右端の位置がろう材1bの外表面位置を示す。
また、ろう付熱処理後の前記芯材1aと前記犠牲材1bの孔食電位差が160〜290mVとなる範囲は図4の鎖線aと鎖線cの間の範囲を示す。
FIG. 4 shows an outline of these relationships. FIG. 4 shows a case where the distance from the outermost surface of the brazing sheet 1 is plotted on the horizontal axis and the pitting potential is plotted on the vertical axis, that is, the
The position of the most noble potential of the
FIG. 4 shows the length (thickness) of the region from the outermost surface of the
Moreover, the scope of pitting potential difference between the core 1a after the brazing heat treatment the
このような孔食電位の電位勾配を生じるのは、ろう付け時に犠牲材1cに含まれていた元素が拡散し、特にZnが拡散することで芯材1aにZn濃度に応じた電位勾配が生じることによる。
なお、図4に示す電位勾配となるのは、本実施形態で先に説明した芯材用のアルミニウム合金組成と犠牲材用アルミニウム合金組成を採用していることに加え、ろう付け条件などを調整していることによる。
上述のような孔食電位の電位バランスを有することによって、ブレージングシート1の耐食性を高め、貫通孔が発生することを防ぐことができる。
The potential gradient of the pitting potential is generated because the element contained in the
The potential gradient shown in FIG. 4 is caused by adjusting the brazing conditions and the like in addition to using the aluminum alloy composition for the core material and the aluminum alloy composition for the sacrificial material described above in the present embodiment. It depends on what you are doing.
By having the potential balance of the pitting potential as described above, the corrosion resistance of the brazing sheet 1 can be improved, and generation of through holes can be prevented.
<ブレージングシートの製造>
前述の構成のブレージングシート1を製造するには、例えば、溶解鋳造により得られる本発明の組成範囲内である芯材用アルミニウム合金鋳塊、犠牲材用アルミニウム合金鋳塊およびろう材用アルミニウム合金鋳塊を用意する。
これらのアルミニウム合金の鋳塊は、例えば、530〜600℃で8〜16時間加熱する均質化処理を行なうことができる。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。
これらのアルミニウム合金板は、通常はクラッドに組み付けられて適宜のクラッド率でクラッドされる。クラッドは、一般に圧延により行われる。その後、さらに冷間圧延を行なうことで所望の厚さのアルミニウム合金ブレージングシートが得られる。クラッド材の構成は、例えば、犠牲材:芯材:ろう材=15%:75%:10%とすることができる。ただし、上記クラッド材の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、犠牲材のクラッド率を17%や20%にしてもよい。
上記製造工程では、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200〜400℃で1〜6時間程度の加熱によって行なうことができる。中間焼鈍後の最終圧延では、10〜50%の冷間圧延率で圧延を行なう。作製されたクラッド材は高純度窒素ガス雰囲気中でドロップ形式により、ろう付け相当熱処理を行なう。ろう付け相当熱処理は例えば、室温から目標温度までの到達時間が1〜15分となるような昇温速度で加熱し、590℃〜610℃の目標温度で1〜8分保持することにより行うことができる。
<Manufacture of brazing sheet>
In order to manufacture the brazing sheet 1 having the above-described configuration, for example, an aluminum alloy ingot for a core material, an aluminum alloy ingot for a sacrificial material, and an aluminum alloy Prepare a lump.
These aluminum alloy ingots can be subjected to, for example, a homogenization treatment of heating at 530 to 600 ° C. for 8 to 16 hours. The ingot is formed into an alloy plate through hot rolling. Further, the alloy plate may be formed through continuous casting and rolling.
These aluminum alloy plates are usually assembled into a clad and clad at an appropriate cladding ratio. Cladding is generally performed by rolling. Thereafter, the aluminum alloy brazing sheet having a desired thickness is obtained by further performing cold rolling. The configuration of the clad material can be, for example, sacrifice material: core material: brazing material = 15%: 75%: 10%. However, the configuration of the clad material is not limited to this. For example, the clad ratio of the sacrificial material may be 17% or 20%.
In the above manufacturing process, intermediate annealing can be interposed in cold rolling. The intermediate annealing can be performed, for example, by heating at 200 to 400 ° C. for about 1 to 6 hours. In the final rolling after the intermediate annealing, rolling is performed at a cold rolling reduction of 10 to 50%. The prepared clad material is subjected to a heat treatment equivalent to brazing in a high purity nitrogen gas atmosphere by a drop method. The heat treatment equivalent to brazing is performed, for example, by heating at a heating rate such that the time required to reach the target temperature from room temperature to 1 to 15 minutes is maintained at the target temperature of 590 to 610 ° C. for 1 to 8 minutes. Can be.
以上構成のブレージングシート1において、MnとSiを含み、Cuの含有量を特定の範囲として芯材1aを薄肉化に対応した高強度材としながら、犠牲材1cについてもZn、Mn、Siを特定の範囲として犠牲材1cを薄肉化に対応した高強度材とした上に、芯材と犠牲材との関係で芯材の孔食電位バランスを特定の関係とすることで薄肉化に対応しても耐食性に優れたブレージングシートを提供できる。
このため、前述のブレージングシートを用いて熱交換器を構成すると薄型で軽量であり耐食性に優れた熱交換器を提供できる。
前述の構成において、図4に示すような電位バランスにできるのは、ろう付熱処理条件の適正化による。具体的にはろう付熱処理時の昇温および冷却を従来よりも短い時間で実施することにより、材料に負荷される入熱を抑え、元素の拡散を抑制することが可能となり、図4に示すような規定の電位バランスを実現することができる。
In the brazing sheet 1 having the above-described structure, Zn, Mn, and Si are also specified for the
For this reason, when a heat exchanger is configured using the above-described brazing sheet, a heat exchanger that is thin, lightweight, and excellent in corrosion resistance can be provided.
In the configuration described above, the potential balance as shown in FIG. 4 can be achieved by optimizing the brazing heat treatment conditions. Specifically, by raising the temperature and cooling during the brazing heat treatment in a shorter time than in the past, it is possible to suppress the heat input applied to the material and to suppress the diffusion of elements, as shown in FIG. Such a prescribed potential balance can be realized.
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<供試材の作製>
半連続鋳造により芯材用アルミニウム合金、犠牲材用アルミニウム合金、及びろう材用アルミニウム合金を鋳造した。なお、芯材用アルミニウム合金の組成と供試材No.を表1に示し、犠牲材用アルミニウム合金の組成と供試材No.を表2に示し、ろう材用アルミニウム合金の組成を表3に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<Preparation of test material>
An aluminum alloy for a core material, an aluminum alloy for a sacrificial material, and an aluminum alloy for a brazing material were cast by semi-continuous casting. The composition of the aluminum alloy for the core material and the test material No. are shown in Table 1, the composition of the aluminum alloy for the sacrificial material and the test material No. are shown in Table 2, and the composition of the aluminum alloy for the brazing material is shown in Table 3. Shown in
得られた芯材は580℃で8hrの均質化処理を行なった。この均質化処理の条件は一例であり、温度:530〜600℃、保持時間:8〜16時間の範囲から選択することができる。また、犠牲材及びろう材は均質化処理を行わなかった。 The obtained core material was homogenized at 580 ° C. for 8 hours. The conditions for this homogenization treatment are merely examples, and can be selected from the range of a temperature of 530 to 600 ° C. and a holding time of 8 to 16 hours. Further, the sacrificial material and the brazing material were not subjected to the homogenizing treatment.
次に、芯材の一方の面に犠牲材を、さらに他方の面にろう材を組み合わせて熱間圧延してクラッド材とし、さらに冷間圧延を行った。その後、中間焼鈍を330℃で4時間行い、所定の圧延率とした最終の冷間圧延により厚さ0.18mmのH14調質のクラッド材(供試材)を作製した。クラッド材の構成は、犠牲材:芯材:ろう材(厚さ)=15%:75%:10%とした。このクラッド材においてろう付け相当熱処理前の芯材の材料板厚は135μm、ろう材の厚さは18μm、犠牲材の厚さは27μmである。ただし、中間焼鈍は、温度:200〜380℃、保持時間:1〜6時間の範囲から選択することができる。 Next, a sacrificial material was combined on one surface of the core material, and a brazing material was combined on the other surface, followed by hot rolling to form a clad material, and then cold rolling was performed. Then, intermediate annealing was performed at 330 ° C. for 4 hours, and a 0.18 mm-thick H14 tempered clad material (test material) was prepared by final cold rolling at a predetermined rolling reduction. The configuration of the clad material was as follows: sacrificial material: core material: brazing material (thickness) = 15%: 75%: 10%. In the clad material, the material thickness of the core material before the heat treatment equivalent to brazing is 135 μm, the thickness of the brazing material is 18 μm, and the thickness of the sacrificial material is 27 μm. However, the intermediate annealing can be selected from the range of temperature: 200 to 380 ° C. and holding time: 1 to 6 hours.
このクラッド材について、室温から400℃の到達時間が1分30秒〜2分30秒、400℃〜550℃の到達時間が30秒〜1分30秒、550〜目標温度までの到達時間が30秒〜1分30秒となるような昇温速度で加熱し、600℃の目標温度で1分間保持し、その後、300℃まで約100℃/minで冷却した後、室温まで空冷を行なうろう付け相当熱処理を施した。この時、ろう付時間:t、Znの拡散係数:Dとした場合に√ΣDtにより与えられる入熱量は13〜23となる。この熱処理によりろう材はろう付け時相当の熱を受けて溶融するとともに犠牲層から元素拡散がなされて芯材側にZnを主体とする元素が拡散される。
For the clad material, the arrival time from room temperature to 400 ° C. is 1
以上の工程を経て、サンプルNo.1〜No.22のブレージングシートを作製した。以下の表4にサンプルNo.1〜No.22のブレージングシートの芯材種別、犠牲材種別、ろう材種別を示す。なお、表1〜表3において、表記された元素の残部は、Al及び不可避不純物である。また、各供試材について、内部耐食性と外部耐食性と成形性を評価した結果を以下の表4にまとめて示す。 Through the above steps, the brazing sheets of Sample Nos. 1 to 22 were produced. Table 4 shows the core material type, sacrificial material type, and brazing material type of the brazing sheets of Sample Nos. 1 to 22. In Tables 1 to 3, the balance of the elements described is Al and unavoidable impurities. Table 4 below summarizes the results of evaluating the internal corrosion resistance, external corrosion resistance, and moldability of each test material.
「内部耐食性」
ろう付け相当熱処理後の供試材から30×50mm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た結果を内部耐食性とする。腐食深さが35μm以下であったものを◎と評価し、35μm超、50μm以下のものを○と評価し、50μm超、90μm以下のものを△と評価し、90μm超のものを×と評価した。
"Internal corrosion resistance"
A 30 × 50 mm sample was cut out from the test material after the heat treatment equivalent to brazing, and on the sacrificial material side, in an aqueous solution containing Cl − : 195 ppm, SO 4 2− : 60 ppm, Cu 2+ : 1 ppm, and Fe 3+ : 30 ppm An immersion test was performed for 8 weeks with a cycle of 80 ° C. × 8 hours → room temperature × 16 hours. After the corrosion test, the sample was immersed in a boiling chromic acid mixed solution to remove corrosion products, the cross-section of the maximum corroded portion was observed, and the corrosion depth was measured. The result was taken as the internal corrosion resistance. Those having a corrosion depth of 35 μm or less were evaluated as ◎, those having a corrosion depth of more than 35 μm and 50 μm or less were evaluated as 、, those having a corrosion depth of more than 50 μm and 90 μm or less were evaluated as Δ, and those with a depth of more than 90 μm were evaluated as x did.
「外部耐食性」
外部耐食性とは、ろう付け相当熱処理後の供試材から30×100mmのサンプルを切り出し、ろう材側について、ASTM G85−A3で規定されているSWAAT試験を500時間実施した。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た結果を外部耐食性とする。腐食深さが35μm以下であったものを◎と評価し、35μm超、50μm以下のものを○と評価し、50μm超、90μm以下のものを△と評価し、90μm超のものを×と評価した。
「成形性」
ろう付け相当熱処理前の供試材を犠牲材が内側となるようにして、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)からのずれを測定した。目的とした寸法からのずれが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×と評価した。
"External corrosion resistance"
The external corrosion resistance was determined by cutting a 30 × 100 mm sample from the test material after the heat treatment equivalent to brazing, and performing a SWAAT test defined by ASTM G85-A3 on the brazing material side for 500 hours. After the corrosion test, the sample is immersed in a boiling chromic phosphate mixed solution to remove corrosion products, the cross section of the maximum corroded portion is observed, and the corrosion depth is measured. The result is defined as external corrosion resistance. Those having a corrosion depth of 35 μm or less were evaluated as ◎, those having a corrosion depth of more than 35 μm and 50 μm or less were evaluated as 、, those having a corrosion depth of more than 50 μm and 90 μm or less were evaluated as Δ, and those with a depth of more than 90 μm were evaluated as x did.
"Moldability"
The test material before the heat treatment equivalent to brazing was processed into a B-shaped tube shape with the sacrificial material on the inside. The cross section of the processed tube was embedded in resin, the shape of the inner column was observed with an optical microscope, and the deviation from the intended shape (dimension) was measured. Those whose deviation from the intended size was 10 μm or less were evaluated as ◎, those which were more than 10 μm and 15 μm or less were evaluated as ○, those which were more than 15 μm and 20 μm or less were evaluated as Δ, Those having a diameter of more than 20 μm were evaluated as x.
以下、表4に示すブレージングシートの各サンプルの特徴について説明する。
サンプルNo.1〜19は、ブレージングシートにおける厚さ方向の電位差バランスを本発明で目標とする範囲内に納めた供試材である。
即ち、ろう付熱処理後の孔食電位において、ブレージングシートの厚さ方向に沿って孔食電位を測定した場合、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の厚さが、ブレージングシートの材料板厚の10%〜50%となっている。
Hereinafter, characteristics of each sample of the brazing sheet shown in Table 4 will be described.
Sample No. Nos. 1 to 19 are test materials in which the potential difference balance in the thickness direction of the brazing sheet is within the range targeted by the present invention.
That is, in the pitting potential after the brazing heat treatment, when the pitting potential is measured along the thickness direction of the brazing sheet, the thickness of the region where the potential difference from the most noble potential of the core material is 100 mV or more, It is 10% to 50% of the material thickness of the brazing sheet.
また、芯材が質量%でCu:0.5〜1.3%、Mn:0.5〜1.8%、Si:0.05〜1.3%、Fe:0.05〜0.5%、Mg:0.05〜0.5%、Zr:0.05〜0.3%、Ti:0.05〜0.3%、Cr:0.05〜0.3%から選択される1種または2種以上をさらに含有するAl−Mn−Si系アルミニウム合金からなり、犠牲材が質量%でZn:4.0〜7.0%、Mn:1.0〜1.8%、Si:0.2〜1.2%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からなり、ろう材が質量%でSi:6.0〜11.0%、Zn:0.1〜3.0%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からなる。
また、ろう付相当熱処理後の孔食電位において、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の中で、犠牲材最表面から芯材の板厚方向に向かった領域の長さをAμm、ろう材最表面から芯材の板厚方向に向かった領域の長さをBμmとした時、1<(A+1)/(B+1)<61の関係が維持されている。
また、ろう付け相当熱処理後の芯材と犠牲材の孔食電位差が160〜290mVの範囲にされている。
また、ろう付相当熱処理後のブレージングシートにおいてZn濃度0.2%以下の領域が、ブレージングシートの材料板厚の20%〜70%の範囲とされている。
これらの電位バランスを満たしているブレージングシートは、例えば、図4に示す上に凸型の曲線を有する電位バランスであり、凸型の曲線の両端側の孔食電位がいずれも急激に低下する曲線となっている。
Further, the core material is 0.5% to 1.3%, Mn: 0.5% to 1.8%, Si: 0.05% to 1.3%, and Fe: 0.05% to 0.5% by mass%. %, Mg: 0.05-0.5%, Zr: 0.05-0.3%, Ti: 0.05-0.3%, Cr: 0.05-0.3% 1 Consisting of an Al-Mn-Si-based aluminum alloy further containing one or more species, wherein the sacrificial material is 4.0% to 7.0% Zn, 1.0% to 1.8% Mn, and Si: An aluminum alloy containing 0.2 to 1.2%, with the balance being Al and unavoidable impurities. The brazing filler metal is 6.0 to 11.0% by mass and Zn: 0.1 to 3.0 by mass%. %, With the balance being an aluminum alloy consisting of Al and unavoidable impurities.
In a region where the potential difference from the most noble potential of the core material in the pitting potential after the heat treatment equivalent to brazing is 100 mV or more, the length of the region from the outermost surface of the sacrificial material toward the thickness direction of the core material is considered. When the length is A μm and the length of the region from the outermost surface of the brazing material in the thickness direction of the core material is B μm, the relationship of 1 <(A + 1) / (B + 1) <61 is maintained.
Further, the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material after the heat treatment equivalent to brazing is set in the range of 160 to 290 mV.
In the brazing sheet after the heat treatment equivalent to brazing, the region with a Zn concentration of 0.2% or less is in the range of 20% to 70% of the material plate thickness of the brazing sheet.
A brazing sheet that satisfies these potential balances is, for example, a potential balance having an upwardly convex curve shown in FIG. 4, and a curve in which the pitting potential at both ends of the convex curve suddenly decreases. It has become.
No.14の供試材は芯材との電位差100μm以上の領域の長さのみ望ましい範囲(16〜90μm)より若干小さな例であるが、内部耐食性が若干低下するものの、外部耐食性は良好であり、成形性は優れていた。
No.15の供試材はA+1/B+1の値が望ましい範囲(1〜61)より若干小さいため、内部耐食性が若干低下する傾向になるものの、外部耐食性と成型性は良好であった。
No.16の供試材は、芯材と犠牲材の孔食電位差が望ましい範囲(160〜290mV)より若干小さい例であるが、内部耐食性と外部耐食性が良好であり、成形性は優れていた。
No.17の供試材はZn濃度0.2%以下の領域の長さが望ましい範囲(36〜16μm)より若干短いが、外部耐食性と成形性に優れ、内部耐食性も良好であった。
No.18の試料は芯材との電位差100μm以上の領域の長さのみ望ましい範囲であるが、A+1/B+1の値は望ましい範囲より若干小さく、芯材と犠牲材の孔食電位差は望ましい範囲より若干小さく、Zn濃度0.2%以下の領域の長さが望ましい範囲より若干短いが、内部耐食性と外部耐食性において若干低下するものの成形性は良好であった。
No.19の供試材は、芯材との電位差100μm以上の領域の長さとA+1/B+1の値が望ましい範囲であるが、芯材と犠牲材の孔食電位差が望ましい範囲より若干小さく、Zn濃度0.2%以下の領域の長さが好ましい範囲より若干短いが、外部耐食性と成形性は良好であり、内部耐食性が若干低下する傾向であった。
The test material of No. 14 is an example in which only the length of the region having a potential difference of 100 μm or more from the core material is slightly smaller than the desired range (16 to 90 μm), but the internal corrosion resistance is slightly reduced, but the external corrosion resistance is good. The moldability was excellent.
In the test material of No. 15, since the value of A + 1 / B + 1 was slightly smaller than the desirable range (1-61), the internal corrosion resistance tended to slightly decrease, but the external corrosion resistance and moldability were good.
The test material of No. 16 was an example in which the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material was slightly smaller than the desired range (160 to 290 mV), but the internal corrosion resistance and the external corrosion resistance were good, and the moldability was excellent. .
The test material of No. 17 had a region with a Zn concentration of 0.2% or less slightly shorter than the desired range (36 to 16 μm), but had excellent external corrosion resistance and moldability, and also had good internal corrosion resistance.
In the sample of No. 18, only the length of the region where the potential difference from the core material was 100 μm or more was a desirable range, but the value of A + 1 / B + 1 was slightly smaller than the desirable range, and the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material was less than the desirable range. Although the length was slightly smaller and the length of the region with a Zn concentration of 0.2% or less was slightly shorter than the desired range, the moldability was good although the internal corrosion resistance and external corrosion resistance were slightly reduced.
In the test material of No. 19, the length of the region having a potential difference of 100 μm or more from the core material and the value of A + 1 / B + 1 are within a desirable range, but the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material is slightly smaller than the desirable range. Although the length of the region having a concentration of 0.2% or less was slightly shorter than the preferred range, the external corrosion resistance and moldability were good, and the internal corrosion resistance tended to slightly decrease.
これらの供試材に対し、No.20の供試材は、芯材のMn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、犠牲材のMn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、ろう材のZn含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎたため、外部耐食性に劣る結果となった。
No.21の供試材は、芯材のMn含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のMn含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、ろう材のZn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎたため、成形性に劣る結果となった。
No.22の供試材は、芯材のSi含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のSi含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、ろう材のSi含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎたため、ろう付け相当熱処理時に芯材が溶融した。
In contrast to these test materials, in the test material of No. 20, the Mn content of the core material was too low below the desired range, the Mn content of the sacrificial material was too low below the desired range, and the Zn content of the brazing material was low. The amount was too high above the desired range, resulting in poor external corrosion resistance.
In the test material of No. 21, the Mn content of the core material was too high than the desired range, the Mn content of the sacrificial material was too high than the desired range, and the Zn content of the brazing material was too low below the desired range. Therefore, the result was inferior in moldability.
In the test material of No. 22, the Si content of the core material was too high than the desired range, the Si content of the sacrificial material was too low of the desired range, and the Si content of the brazing material was too high of the desired range. Therefore, the core material was melted during the heat treatment equivalent to brazing.
No.23の供試材は、芯材のFe含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のSi含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、ろう材のSi含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎたため、ろう付け相当熱処理時に犠牲材が溶融した。
No.24の供試材は、芯材のMg含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のMn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、ろう材のSi含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎたため、成形性に劣る結果となった。
No.25の供試材は、芯材のZr、Ti、Cr含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のZn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、ろう材のSi含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎたため、内部耐食性に劣る結果となった。
In the test material of No. 23, the Fe content of the core material was too high than desired, the Si content of the sacrificial material was too high, and the Si content of the brazing material was too low. Therefore, the sacrificial material melted during the heat treatment equivalent to brazing.
In the test material of No. 24, the Mg content of the core material was too high than the desired range, the Mn content of the sacrificial material was too low below the desired range, and the Si content of the brazing material was too low below the desired range. Therefore, the result was inferior in moldability.
In the test material of No. 25, the Zr, Ti, and Cr contents of the core material were too high than the desired range, the Zn content of the sacrificial material was too low than the desired range, and the Si content of the brazing material was the desired range. It was too high, resulting in poor internal corrosion resistance.
No.26の供試材は、芯材のCu含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎ、犠牲材のMn含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎたため、内部耐食性と外部耐食性の両方で劣る結果となった。
No.27の供試材は、芯材のCu含有量が望ましい範囲より高くなり過ぎ、犠牲材のMn含有量が望ましい範囲より低くなり過ぎたため、内部耐食性と外部耐食性の両方で劣る結果となった。
No.28の供試材は、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の厚さが、前記芯材の材料板厚の10%〜50%となる関係から外れて薄すぎたためと、Mn含有量が多すぎたため、内部耐食性と成形性に劣る結果となった。
For the test material of No. 26, the Cu content of the core material was too low below the desired range, and the Mn content of the sacrificial material was too high of the desired range, resulting in poor internal and external corrosion resistance. Was.
In the test material of No. 27, the Cu content of the core material was too high than the desired range, and the Mn content of the sacrificial material was too low than the desired range, resulting in poor internal and external corrosion resistance. Was.
The test material of No. 28 is thinner, since the thickness of the region where the potential difference from the most noble potential of the core material is 100 mV or more is out of the range of 10% to 50% of the material thickness of the core material. Too much, and too much Mn content resulted in poor internal corrosion resistance and moldability.
No.29の供試材は、A+1/B+1の値が望ましい範囲より若干小さく、Mn含有量が多すぎたため、内部耐食性と成形性に劣る結果となった。
No.30の供試材は、ろう付熱処理後の前記芯材と前記犠牲材の孔食電位差が160〜290mVの範囲内になく、小さすぎたためと、Mn含有量が多すぎたため、内部耐食性と成形性に劣る結果となった。
No.31の供試材は、Zn濃度0.2%以下の領域の厚さが小さいため、内部耐食性と外部耐食性の両方に劣る結果となった。図7は、この供試材のようにZn濃度0.2%以下の領域の一例を示すが、図6に示すようにZn濃度0.2%以下の領域の厚さが芯材の材料板厚の20〜70%の範囲を占めることが好ましい。
In the test material of No. 29, the value of A + 1 / B + 1 was slightly smaller than the desired range, and the Mn content was too large, resulting in poor internal corrosion resistance and moldability.
The test material of No. 30 had the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material after the brazing heat treatment was not in the range of 160 to 290 mV, and was too small, and the Mn content was too large, so that the internal corrosion resistance was high. And inferior moldability.
The test material of No. 31 was inferior in both the internal corrosion resistance and the external corrosion resistance because the thickness of the region where the Zn concentration was 0.2% or less was small. FIG. 7 shows an example of a region having a Zn concentration of 0.2% or less as in this test material. As shown in FIG. It preferably occupies a range of 20 to 70% of the thickness.
No.32の供試材は、従来のブレージングシートであるが、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の厚さが不足し、芯材と犠牲材の孔食電位差が160〜290mVの範囲内になく、小さすぎ、Zn濃度0.2%以下の領域の厚さが小さいため、内部耐食性と外部腐食両方に劣る結果となった。
この供試材の孔食電位の分布を図5に示すが、図4に示す本発明に係る供試材の孔食電位の分布との違いが明らかである。
No.33の供試材は、芯材のCu含有量が少ない試料であり、No.34の供試材は犠牲材のZn含有量が少ない試料であるが、いずれの試料も内部耐食性が劣る結果となった。No.35の供試材はろう材のZn含有量が少ない試料であるが、外部耐食性に劣る結果となった。
The test material of No. 32 is a conventional brazing sheet, but the thickness of the region where the potential difference from the most noble potential of the core material is 100 mV or more is insufficient, and the pitting potential difference between the core material and the sacrificial material is low. Since the thickness is not within the range of 160 to 290 mV, which is too small, and the thickness of the region having a Zn concentration of 0.2% or less is small, both the internal corrosion resistance and the external corrosion are inferior.
FIG. 5 shows the distribution of the pitting potential of this test material. The difference from the distribution of the pitting potential of the test material according to the present invention shown in FIG. 4 is apparent.
The test material of No. 33 was a sample in which the Cu content of the core material was low, and the test material of No. 34 was a sample in which the Zn content of the sacrificial material was low, but all samples had poor internal corrosion resistance. The result was. Although the test material of No. 35 was a sample in which the Zn content of the brazing material was small, the result was inferior in external corrosion resistance.
1…ブレージングシート、1a…芯材、1b…ろう材、1c…犠牲材、10…チューブ、20…熱交換器、21…ヘッダー、22…アウターフィン、23…サイドサポート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Brazing sheet, 1a ... Core material, 1b ... Brazing material, 1c ... Sacrificial material, 10 ... Tube, 20 ... Heat exchanger, 21 ... Header, 22 ... Outer fin, 23 ... Side support.
Claims (5)
590〜610℃の目標温度に1〜8分保持するろう付熱処理後の孔食電位において、前記ブレージングシートの厚さ方向に沿って孔食電位を測定した場合、芯材の最も貴な電位との電位差を100mV以上とする領域の厚さが、前記ブレージングシートの材料板厚の10%〜50%となることを特徴とする板厚が0.18mm以下のアルミニウム合金ブレージングシート。 An aluminum alloy brazing sheet in which a sacrificial material is clad on one surface of a core material and a brazing material is clad on the other surface, wherein the core material contains 0.5 to 1.3% by mass of Cu. The sacrificial material is composed of a Mn-Si-based aluminum alloy and contains 4.0 to 7.0% of Zn, 1.0 to 1.8% of Mn, and 0.2 to 1.2% of Si in mass%. The balance is made of an aluminum alloy consisting of Al and inevitable impurities. The brazing material contains Si: 6.0 to 11.0% and Zn: 0.1 to 3.0% by mass, and the balance is Al and inevitable. Made of aluminum alloy consisting of impurities,
When the pitting potential is measured along the thickness direction of the brazing sheet at the pitting potential after the brazing heat treatment held at the target temperature of 590 to 610 ° C for 1 to 8 minutes , the most noble potential of the core material and Wherein the thickness of the region where the potential difference is 100 mV or more is 10% to 50% of the material thickness of the brazing sheet, wherein the thickness of the aluminum alloy brazing sheet is 0.18 mm or less.
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