JPH0133547B2

JPH0133547B2 -

Info

Publication number: JPH0133547B2
Application number: JP61297999A
Authority: JP
Inventors: Takenobu Doko; Eiji Itaya; Kazunori Ishikawa
Original assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Current assignee: Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1989-07-13
Also published as: JPS63153251A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は耐高温座屈性に優れ、非腐食性フラツ
クスブレージングおよびキヤリアーガスブレージ
ングに適したブレージング用アルミニウム薄板の
製法に関するものである。（従来の技術）従来、自動車クーラー用コンデンサー、エバポ
レーターなどのアルミニウム合金からなる熱交換
器は、押出多穴チユーブとコルゲートフインから
構成されている。一般にこのような押出多穴チユーブには
JISA1050〔99.5wt％以上のAl（以下wt％を単に％
と省略する）〕やA3003（Al−0.15％Cu−1.1％
Mn）合金が用いられ、コルゲートフインには
A3003あるいはA3203（Al−1.1％Mn）を芯材と
し、これを両面にAl−Si系合金、例えばA4343
（Al−7.5％Si）やA4004（Al−10％Si−1.5％Mg）
がクラツドされた、いわゆるブレージングシート
が用いられている。そして、これらのブレージングシートを用いる
熱交換器の製造は、一般に、押出多穴チユーブと
ブレージングシートを590〜620℃に数分加熱して
接合する方法いわゆるブレージング法により行わ
れる。ところでブレージング法の中で非腐食性フラツ
クスブレージング法あるいはキヤリヤーガスブレ
ージング法に用いるブレージングシートの場合、
コルゲートフインの芯材（あるいは皮材にも）に
A3003合金にZnを添加し、犠性陽極フインの効果
を与え押出しチユーブ材を防食する必要がある。
しかしZuを添加すると犠性陽極効果は向上する
ものの耐高温座屈性が低下する。また、キヤリアーガスブレージング法では、皮
材の拡散が大きいと芯材のZnが蒸発し、フイン
の残留Zn量が少なくなり犠性陽極効果が十分期
待できなくなることがある。一方、このようなブレージング法によるアルミ
ニウム合金製熱交換器製造用フイン材の製造方法
として、Mn、Mg、Zr等を所定量含有するアル
ミニウム合金の芯材に皮材をクラツドしたフイン
材の製造方法が最近提案されている（特開昭60−
215729号公報）。（発明が解決しようとする問題点）上記特開昭60−215729号公報に開示の方法は耐
座屈性の向上はZrを含有させることと、焼鈍１
回を所定冷間圧延の中間処理として行うというこ
となどで行つている。しかし、フイン材の薄肉化
が進むにつれ、成形時の材料強度を高くする必要
も生じており、10〜40％程度の最終冷延率ではそ
の要求を満足することがむずかしくなつている。また非腐食性フラツクスブレージング法あるい
はキヤリヤーガスブレージング法においては、前
記のように芯材にZnを添加した従来のブレージ
ングシートは耐高温座屈性が低く、フイン材の薄
肉化の要求を満足できなかつた。したがつて本発明の目的は、薄肉化しても耐高
温座屈性が高く、押出多穴チユーブに対してすぐ
れた犠性陽極効果を示すブレージング用アルミニ
ウム薄板の製造方法を提供することである。さらに本発明の目的は、特に、非腐食性フラツ
クスブレージング法およびキヤリヤーガスブレー
ジング法に対して好適なブレージング用アルミニ
ウム薄板の製造方法を提供することである。（問題点を解決するための手段）本発明者らは上記問題点を解決するため種々検
討を重ねた結果、Mn、Zn、Cuを所定量含有し
Fe、Siの量を規制したアルミニウム合金を芯材
とし、Al−Si系あるいはAl−Si−Mg系ろう材を
皮材として被覆した合わせ材に所定の加工を施す
ことによりその目的を達成しうることを見出し、
この知見に基づき本発明を完成するに至つた。すなわち本発明は、Mn0.6〜２％、Fe0.3％以
下、Si0.6％以下、Cu0.02〜0.2％、及びZn0.5〜
2.0％、を含有し残部Alを有してなるアルミニウ
ム合金を芯材とし、Al−Si系もしくはAl−Si−
Mg系ろう材を皮材とした合せ材を熱間圧延後70
％以上の冷間圧延率で冷間圧延した後中間焼鈍を
行い、その後圧延率30〜70％の冷間圧延を行い最
終板厚とすることを特徴とするブレージング用ア
ルミニウム薄板の製造方法を提供するものであ
る。次に本発明のフイン材の芯材に用いられるアル
ミニウム合金組成における各成分の作用を説明す
る。 Mnは合金の強度を向上させるとともに、Al−
Mn−FeあるいはAl−Mn−Si系の微細な析出物
を生じ、再結晶粒を粗大化させ、ブレージング時
の高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させる働き
を持つ。その量が0.6％未満では、その効果が小
さく、2.0％を越えて添加した場合は巨大晶出物
が生じやすく、フイン材としての成形性が悪くな
る。 FeはAl、Mnとの共存によつてAl−Mn−Fe系
の析出物を生じ、再結晶粒を粗大化させブレージ
ング時の高温加熱の際の耐高温座屈性を向上させ
るが、0.3％を越えると晶出物の量が増え、再結
晶の核サイトとして働くため、再結晶粒が微細化
し、逆に耐高温座屈性を悪化させる。 SiはAl−Mn−Si系の微細な析出物を生じ、再
結晶粒を粗大化させ、ブレージング時の高温加熱
の際の耐高温座屈性を向上させる働きを持つが、
0.05％未満ではその効果が小さく0.6％を越える
と逆に晶出物の効果で再結晶粒が微細化し、耐高
温座屈性を悪化させる。 Znはフイン材の電位を卑にし、犠性陽極効果
でチユーブ等の作動流体通路の孔食を防ぐ作用が
あるが、0.5％未満ではその効果が小さく、2.0％
を越えると自己腐食が高くなるとともにろう付性
が低下する。 Cuはフイン材の電位を貴にし、犠性陽極効果
を減じるため、従来は添加は好ましくない元素と
考えられてきた。しかし本発明者らが種々の検討
を行つた結果Fe添加量を0.3％以下に制限した場
合、Cuの添加は耐高温座屈性を向上させるのに
有効な働きを示すことを見出した。これは、Fe
添加量が少ない場合、鋳塊時にCuはAl−Fe−Cu
系晶出物となる量が少なく、その多くはマトリツ
クス中に固溶しており、これが後の熱処理の工程
でAl−Cu−Mn系の析出物として析出するため、
固溶Mn量を減らし、高温加熱の際の再結晶をす
みやかに進行させ耐高温座屈性を向上させるため
であると考えられる。このような効果を発揮する
ためには0.02％以上のCuが必要であり、0.2％を
越えるとフインの電位が貴となり犠性陽極効果が
なくなる。なお本発明において、その他の元素（Mg、
Cr、Ti、Zr、Ca、Li等）は0.05％以下であれば
本発明の効果に影響を与えない。本発明方法においては、まず芯材と皮材との合
せ材に均質化処理を施す。この均質化処理は上記
の組成を持つた芯材を均質化処理した後にAl−
Si系、Al−Si−Mg系の皮材をクラツドするか、
あるいは皮材をクラツドした後に均質化処理して
行われる。均質化処理の温度が580℃を越えると
ブレージング時の再結晶粒度が微細化し、耐高温
座屈性が悪化するため、上限を580℃に定める。
なお、皮材をクラツドした後均質化処理を行う場
合は、皮材の融点（Al−Si系では577℃、Al−Si
−Mg系では555℃）以下の温度でなければなら
ない。また、本発明においては均質化処理をする
ことなく、芯材に皮材をクラツドしただけでも十
分要求特性を満足することができる。次に、皮材の融点以下の温度に加熱し、熱間圧
延を行うが、この条件については特に規定する必
要はない。また、皮材をクラツドした後に均質化
処理を行う場合は、この均質化処理後、直ちに熱
間圧延を行つてもよい。熱間圧延終了後、冷間圧延を行つた後に中間焼
鈍を行う。中間焼鈍の際に固溶元素の析出を促進
するために冷間圧延は必要であり、その圧下率は
70％以上でその後の冷間圧延を考慮した範囲が望
ましい。中間焼鈍は、固溶しているMn、Cu、Si等の元
素が析出しやすい300℃以上で0.5〜４時間加熱す
るのが望ましい。中間焼鈍の後に最終の冷間圧延を行い製品とす
るのであるがこの冷間圧延率（最終冷延率）は30
〜70％とする。この冷延率が30％未満では、薄肉
化という要求を満足する強度のフイン材が得られ
ない。なお、この冷延率が25％未満では、ろう付
時にフイン材に再結晶が起こらず、転位に皮材の
Siが拡散し、芯材の高温強度が極端に低下する。
30％以上の冷間圧延率では、従来は強度は得られ
るがろう付時の高温強度が低下すると考えられて
きた。しかし、本発明のごとく、Fe添加量を規
制し、ろう付加熱時の再結晶核発生数を減らし、
Cuを添加することで再結晶を阻害する固溶元素
量を減らした場合には、高温温強度の低下を防ぐ
ことができる。冷間圧延率の上限を70％としたの
は、70％を越えると加工量が多いため、変形帯か
らも再結晶の核発生が起こり、再結晶粒が微細と
なり、皮材からSiが粒界拡散し、高温強度が低下
する。本発明において用いられる皮材としてのAl−
Si系あるいはAl−Si−Mg系ろう材の具体例とし
てはA4343（Al−7.5％Si）とこれにZnを１％程度
加えたもの及びA4004（Al−10％Si−1.5％Mg）
があるが、これに限定されるものではない。本発明により得られるフイン材の最終板厚は通
常0.10〜0.20mmである。（実施例）次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。実施例下記第１表に示すＡ〜Ｅの組成を持つ鋳塊
（304×700×1600mm）に550℃で５時間の均質化処
理を行つた後、面削しA4343合金相当のAl−7.5
％Siの皮材をクラツド率片面12％で両面にクラツ
ドした。次にこの合せ材を下記第２表に実験番号
１〜17として示すように加工した。すなわち520
℃で１時間の再加熱後3.5mmまで熱間圧延を行い、
所定の板厚まで冷間圧延し、このものを360℃で
２時間の中間焼鈍を行つた後冷間圧延を行い、
0.12mmのフイン用ブレージングシートを作製し
た。上記のようにして得られたフイン材の引張強
度、耐高温座屈性及び耐食性を試験した。この結
果を第２表に示した。 (1) 耐高温座屈性試験合金Ａ〜Ｅを芯材とした加工方法１〜17によ
り加工して得たフイン用ブレージングシートか
ら幅22mm、長さ60mmの試料１１を作成し、これ
を第１図イ，ロのように台１２上に固定具１３
を用いてｔ×22^w×50^l（mm）を片持ちで保持し、
610℃、10分間大気中で加熱する。第１図ハに
示す加熱後の垂下量の大小で耐高温座屈性を評
価する。この評価法において、垂下量が15mm以
下であれば実際のコンデンサーを組立て、ブレ
ージングをした際に問題がないことを確認し
た。したがつて垂下量15mm以下を合格と判定す
る。 (2) フイン材の耐孔食性試験第２図に示すようにフイン材２１をコルゲー
ト加工した後、両側に0.8^t×20^w×100^l（mm）の
A3003板２２を非腐食性フラツクスブレージン
グ法でろう付けした。この試片を塩水噴霧（JISZ2371に準じる）
4000時間のテストを行いA3003板に生じた孔食
を調べた。

【表】

【表】（発明の効果）本発明によつて、従来より一段と強度と耐高温
座屈性を向上させることができ、よりフインの薄
肉化が可能となる。したがつて本発明方法によれば非腐食性フラツ
クスブレージングおよびキヤリアーガスブレージ
ングに適するフイン用アルミニウム薄板を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロ，ハはフイン材の耐座屈性の試験
方法の説明図、第２図はフイン材の耐孔食試験の
説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１ Mn0.6〜２％、Fe0.3％以下、Si0.6％以下、
Cu0.02〜0.2％及びZn0.5〜2.0％を含有し、残部
Al（以上wt％）を有してなるアルミニウム合金を
芯材とし、Al−Si系もしくはAl−Si−Mg系ろう
材を皮材とした合せ材を、熱間圧延後70％以上の
冷間圧延率で冷間圧延した後中間焼鈍を行い、そ
の後圧延率30〜70％の冷間圧延を行い最終板厚と
することを特徴とするブレージング用アルミニウ
ム薄板の製法。