JP7275336B1 - アルミニウム合金材の製造方法及びアルミニウム合金材 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明(1)は、0.50~1.20質量%のSi、0.05~1.00質量%のFe、0.12~1.00質量%のCu、0.60~1.80質量%のMn、及び0.11~0.60質量%のZnを含有し、Mg含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金部Aを有するアルミニウム合金材の製造方法であり、
0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、0.50~1.20質量%のSi、0.05~1.00質量%のFe、0.12~1.00質量%のCu、0.60~1.80質量%のMn、及び0.11~0.60質量%のZnを含有し、Mg含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなるアルミニウム合金鋳塊Aを鋳造する鋳造工程を有し、
5%NaClに酢酸を添加してpH3に調整した液に浸漬し、参照電極をAg/AgClとして自然電極電位を測定したときの該アルミニウム合金部Aの自然電極電位が-670(mV vs Ag/AgCl)以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
心材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記心材用アルミニウム合金鋳塊Aを用い、ろう材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを用い、犠牲陽極材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊Cを用い、中間層材用のアルミニウム合金鋳塊と組み合わせて、前記アルミニウム合金クラッド材を得ること、
を特徴とする(3)のアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
心材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記心材用アルミニウム合金鋳塊Aを用い、ろう材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを用い、中間層材用のアルミニウム合金鋳塊と組み合わせて、前記アルミニウム合金クラッド材を得ること、
を特徴とする(3)のアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
また、本発明(8)は、0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを鋳造する工程を有することを特徴とする(3)~(6)いずれかのアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
また、本発明(9)は、0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊Cを鋳造する工程を有することを特徴とする(3)~(6)いずれかのアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
また、本発明(10)は、0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記中間層材用のアルミニウム合金鋳塊を鋳造する工程を有することを特徴とする(4)~(6)いずれかのアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
また、本発明(11)は、0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記中間層材用アルミニウム合金鋳塊Dを鋳造する工程を有することを特徴とする(6)のアルミニウム合金材の製造方法を提供するものである。
0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなる自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、0.50~1.20質量%のSi、0.05~1.00質量%のFe、0.12~1.00質量%のCu、0.60~1.80質量%のMn、及び0.11~0.60質量%のZnを含有し、Mg含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなるアルミニウム合金鋳塊Aを鋳造する鋳造工程を有することを特徴とするアルミニウム合金材の製造方法である。
以下、0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなる自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを、アルミニウム合金廃材とも記載する。
表1に示す合金組成を有する心材合金、表2に示す合金組成を有するろう材合金、表3に示す合金組成を有する犠牲陽極材合金をそれぞれDC鋳造により鋳造し、均質化処理を施し、各々両面を面削して仕上げた。ろう材合金及び犠牲陽極材合金を加熱、熱間圧延により所望の板厚とし、心材合金と組み合わせ、再度加熱、熱間圧延によりクラッド板材と成した。その後、H14調質の場合は冷間圧延、中間焼鈍、冷間圧延を経て、O調質の場合は冷間圧延、最終焼鈍を経て、所定の最終板厚の材料を得た。各層の合金、クラッド率、調質、板厚の組み合わせを表4に示す。
比較例8及び9は、心材のCu成分が低すぎたため、心材の電位が卑になりすぎ、また犠牲材表面と心材との電位差が不十分であったため、心材の自己耐食性および犠牲材による犠牲防食作用が不十分であった。
比較例10~12は、心材のZn成分が低過ぎたため、廃材配合率が不十分であった。
Claims (11)
- 0.50~1.20質量%のSi、0.05~1.00質量%のFe、0.12~1.00質量%のCu、0.60~1.80質量%のMn、及び0.11~0.60質量%のZnを含有し、Mg含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金部Aを有するアルミニウム合金材の製造方法であり、
0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、0.50~1.20質量%のSi、0.05~1.00質量%のFe、0.12~1.00質量%のCu、0.60~1.80質量%のMn、及び0.11~0.60質量%のZnを含有し、Mg含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなるアルミニウム合金鋳塊Aを鋳造する鋳造工程を有し、
5%NaClに酢酸を添加してpH3に調整した液に浸漬し、参照電極をAg/AgClとして自然電極電位を測定したときの該アルミニウム合金部Aの自然電極電位が-670(mV vs Ag/AgCl)以上であること、
を特徴とするアルミニウム合金材の製造方法。 - 前記鋳造工程を行い得られる前記アルミニウム合金鋳塊Aを心材用のアルミニウム合金鋳塊として用い、1又は2の皮材用のアルミニウム合金鋳塊と組み合わせて、アルミニウム合金クラッド材を得ることを特徴とする請求項1記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 前記皮材用のアルミニウム合金鋳塊が、2.50~13.00質量%のSi及び0.05~1.00質量%のFeを含有し、Zn含有量が5.50質量%以下、Mn含有量が1.00質量%以下、Cu含有量が1.00質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%、V含有量が0.30質量%以下、Sr含有量が0.10質量%以下、Na含有量が0.10質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなるろう材用アルミニウム合金鋳塊B、又は0.50~6.00質量%のZn、0.05~1.50質量%のSi、及び0.05~2.00質量%のFeを含有し、Mg含有量が3.00質量%以下、Mn含有量が1.80質量%以下、Cu含有量が0.50質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなる犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊Cであることを特徴とする請求項2記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 前記アルミニウム合金クラッド材が、ろう材/中間層材/心材/ろう材又は犠牲陽極材の順に積層されている4層材のアルミニウム合金クラッド材であり、
心材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記心材用アルミニウム合金鋳塊Aを用い、ろう材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを用い、犠牲陽極材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊Cを用い、中間層材用のアルミニウム合金鋳塊と組み合わせて、前記アルミニウム合金クラッド材を得ること、
を特徴とする請求項3記載のアルミニウム合金材の製造方法。 - 前記アルミニウム合金クラッド材が、ろう材/中間層材/心材/中間層材/ろう材の順に積層されている5層材のアルミニウム合金クラッド材であり、
心材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記心材用アルミニウム合金鋳塊Aを用い、ろう材用のアルミニウム合金鋳塊として、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを用い、中間層材用のアルミニウム合金鋳塊と組み合わせて、前記アルミニウム合金クラッド材を得ること、
を特徴とする請求項3記載のアルミニウム合金材の製造方法。 - 前記中間層材用のアルミニウム合金鋳塊が、0.05~1.50質量%のSi、及び0.05~2.00質量%のFeを含有し、Zn含有量が6.00質量%以下、Mn含有量が1.80質量%以下、Cu含有量が1.00質量%以下、Cr含有量が0.30質量%以下、Ti含有量が0.30質量%以下、Zr含有量が0.30質量%以下、V含有量が0.30質量%以下であり、残部アルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金からなる中間層材用アルミニウム合金鋳塊Dであることを特徴とする請求項4又は5記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記皮材用のアルミニウム合金鋳塊を鋳造する工程を有することを特徴とする請求項2~6いずれか1項記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記ろう材用アルミニウム合金鋳塊Bを鋳造する工程を有することを特徴とする請求項3~6いずれか1項記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記犠牲陽極材用アルミニウム合金鋳塊Cを鋳造する工程を有することを特徴とする請求項3~6いずれか1項記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記中間層材用のアルミニウム合金鋳塊を鋳造する工程を有することを特徴とする請求項4~6いずれか1項記載のアルミニウム合金材の製造方法。
- 0.50質量%以上のSi、0.10質量%以上のFe、0.10質量%以上のCu、0.50質量%以上のMn、0.05質量%以上のMg、及び0.10質量%以上のZnからなる群より選択される1種又は2種以上の元素を含むアルミニウム合金からなり、クラッド材が用いられている自動車用熱交換器のスクラップ及び/又は自動車用熱交換器に用いられるアルミニウム合金クラッド材のスクラップを10.0質量%以上含有する鋳造原料を用いて、前記中間層材用アルミニウム合金鋳塊Dを鋳造する工程を有することを特徴とする請求項6記載のアルミニウム合金材の製造方法。
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