JPH0273942A - 熱交換器用耐食性アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は熱交換器用耐食性アルミニウム合金に関する。

（２）従来の技術 従来、熱交換器、例えば自動車用ラジェータの水路形成
用チューブは、主として外部からの腐食を防止するため
アルミニウム合金のクラツド材より構成されている。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながらチューブをクランド材より構成すると、チ
ューブの製造が面倒である」−１材料費が嵩み、製造コ
ストが高いという問題がある。

本発明は前記に鑑み、優れた耐食性および強度を有し、
熱交換器用部材を単層構造に構成し得る前記アルミニラ
Ｊ、合金を提供することを目的とずＢ１発明の構成 （１）課題を解決するだめの手段 本発明に係る熱交換器用耐食性アルミニウム合金は、Ｃ
ｕ２．Ｏ重量％以」−１３，０重量％以下、Ｆｅ０．０
５重量％以−１−８０．１５重量％以下、Ｍｎ　０．１
５重量％以」二、１．８２重量％以下、７．ｎ０．０３
重量％以下、Ｖ０．０５重量％以下、Ｇａ０１０３重量
％以下、Ｓｉ０．１５重量％以下および残部が０．０２
重量％以下の不可避不純物を含むＡ！よりなることを第
１の特徴とする。

また本発明に係る熱交換器用耐食性アルミニウム合金は
、Ｃｕ２．０重量％以１．３．０重量％以下、Ｆｃ０．
０５重量％以下、Ｚｎ０．０３重量％以下、Ｖ０．０５
重重景以下、Ｇａ０．０３重量％以下、Ｓｊ０．１５重
量％以下および残部が０．０２重重景以下の不可避不純
物を含むＡＣよりなることを第２の特徴とする。

（２）作　用 アルミニウム合金においては、マトリンクスと析出相間
の電位差が２０ｍＶを上回ると腐食が加速される傾向に
ある。

第１の特徴によれば、各化学成分の添加量が略固溶限内
に収められると共に７トリノクスと析出相聞の電位差が
２０ｍＶ以下に抑えられ、これにより耐食性、特に耐孔
食性の優れた熱交換器用アルミニラ１、合金が提供され
る。また金属間化合物Ｃｕ　Ａ　ｅ　２を析出して強度
向上効果が得られる。

また第２の特徴によれば、特に、Ｆｅの添加量のＩ−限
値を限定するごとによって、Ｍｎの添加無しに電位の高
い金属間化合物の析出が抑制される。

（３）実施例 第１．第２図は熱交換器としての自動車用ラジェータ１
を示し、その−）〕２エータ１乙こおいては、車体の前
後方向に並ぶ２本−組の偏平な水路形成用チューブ２が
車幅方向に複数組並列され、相隣る組のチューブ２間は
波形フィン３を介して連結される。そのフィン３はチュ
ーブ２外周面にろう接されている。

各チューブ２はアルミニウム合金に押出し加工を施すこ
とによって単層構造に構成され、その合金組成の一例を
述べれば表Ｉの通りである。

表　　　　１ 残部であるＡｆｆｉ中に含まれる不可避不純物は０゜０
１重量％以下である。

前記化学成分において、Ｃｕは金属間化合物ＣｕＡｆｆ
２を析出して強度向上効果を発揮する。ただし、２．０
重量％を下回ると、前記効果がなく、方、３．０重量％
を上回ると、Ｃｕが元来マトリックスの電位を向上させ
る効果を持っていることから、析出相と７トリンクス間
の電位差が大となって腐食か進行する。

１・ｅは押出し加工性およびろう材に対する濡れ性を向
上さ一１！る効果を有する。ごの効果はＭｎとの共存に
よって一層顕著となる。た−し、０．０５重量％をＴ−
’回ると、前記効果が低−ドする傾向にあり、　力、０
．１５重世％を４−回ると、粗大金属間化合物の析出に
より耐食性、押出し加Ｉ性およびろ・）接性か低下Ａる
。

〜ｉｎは高温強度を向上させると共にＦｅが固溶限を超
えて添加、したがって０．０５重量％を上回って添加さ
れているときに電位の高いＦｅＡｆｆ６等の金属間化合
物の析出を抑制して耐食性を向上さ−ける効果を有する
。た−し、０．１５重量％を下回ると、前記効果が得ら
れず、一方、１．８２重量％を上回ると４、粗大金属間
化合物の析出により押出し加工性および耐食性が低下す
る。

Ｚｎは強度向上に寄与する。た＼し、０．０３重量％を
上回ると、７１−リンクスの電位を卑にすると共に酸化
皮膜を弱化する。

■およびＧａは耐熱性を向上さゼる効果を有する。た＼
し、■が０．０５重重量を、またＧａが０゜０３重量％
をそれぞれ上回ると、押出し力「Ｌ性が低下する。

Ｓｉは、Ｆｅの存在ドにおいて青な金属間化合物ＦｅＡ
ｆｆ３を優先的に析出させる。た−し、０゜１５重量％
を上回ると、前記金属間化合物ＦｅＡｌ３が過剰となっ
て脆化する。

前記アルミニウム合金には、必要に応じて′Ｉ″Ｉおよ
びＣｒの少なくとも一方が添加される。この場合、′Ｉ
″ｌは０．０１重量％以上、１．０重要％以下、またＣ
ｒは０．０１重量％以上、０．８重量％以下にそれぞれ
設定される。ＴｉおよびＣｒは結晶粒を微細化して強度
を向上し、また耐粒界腐食性を良好にする効果を有する
。た＼し、′Ｉ゛１およびＣｒが共に０．０１１１￥星
％を下回ると、１ｉ１１記効果を得るこ古かできず、・
方、Ｔ　ｉが１６０重星足台、またＣｒが０．８重ｈｔ
％をぞれぞれ上回ると、粗大金属間化合物か析出して耐
食性および押出し加工性が低下する。

アルミニラＪ、合金においては、マＩ・リックスと析出
相聞の電位差が２０ｍＶを上回ると腐食が加速される傾
向にあるが、前記のように各化学成分の添加り士を設定
すると、その添加量は略固溶限内に収められると共にマ
トリックスと析出相聞の電位Ａが２０ｍＶ以下に抑えら
れるので、チューブ２を単層構造に構成しても、その耐
食性、特に耐孔食性を向上さセることかできる。またＣ
ｕの多量添加に伴い高強度なアルミニウム合金を提供す
ることができる。

表■はチューブ２の合金組成の他側を示す。

表　　　　■ 残部であるＡｌ中に含まれる不可避不純物は０゜０１重
量％以下である。

この合金において、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、■、Ｇａおよび
Ｓｉの添加理由およびそれら添加量の」二、下限値は前
記表１の場合と同様である。

この合金の特徴は、Ｆｅ添加量の上限値が０．０５重足
置以下、本例では０．０３重世％に設定されていること
にある。これによりＦｅの添加量が固溶限内に収められ
るので、Ｍｎの添加無しに金属間化合物ＦｃＡβ６等の
析出が抑制され、耐食性、特に耐孔食性が良好になる。

ごの合金においても、必要に応じ前記同様にＴｉおｄ：
びＣｒの少なくとも一方が前記添加量にて用いられる。

前記アルミニウム合金において、Ｚｎ添加鼠を０、０３
重足％を上回るが、１．０重足％以下に設定し、この合
金よりフィン３を構成することにより、フィン３の電位
をチューブ２のそれよりも卑にしてフィン３に犠牲陽極
作用を持だ−Ｈ、これによりフィン３をチューブ２より
も腐食し易くしてチューブ２の防食性を向上さセるごと
ができる。

これは、ＳｎおよびＩｎの少なくとも−・方を、Ｚｎと
共に、またはＺｎ無添加状態にて添加しても達成される
。この場合、Ｓｎは０．０２重量％以上、１．０重量％
以下に、またＩｎは０．００５重量％以−ｈ、０．Ｉ重
星％以下にそれぞれ設定される。

なお、本発明はラジェータ以外の熱交換器にも当然に適
用される。

Ｃ１発明の効果 第（１）項記載の発明によれば、優れた耐食性、特に耐
孔食性および強度を有し、熱交換器用部材を単層構造に
構成し得る高強度なアルミニウム合金を提供することが
できる。

第（２）項記載の発明にまれば、Ｍｎの添加無しに前記
同様に優れた耐食性、特に耐孔食性および強度を有する
アルミニウム合金を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は自動車用ラジェータを示し、第１図は要部を破断
した斜視図、第２図は要部拡大斜視図である。 １・・・ラジェータ、２・・・チューブ、３・・・フィ
ン月二イダを十市−正四二 （方式） 事件の表示 特願昭６３ ２２６２１６号 ２゜ 発明の名称 熱交換器用耐食性アルミニウム合金 ３゜ 補正をする者 事件との関係 特許用１９ｊ］人 名称 木田技研王業株式会社 ４゜ 代 理 人 ＠１０５ 住所 東京都港区新橋四丁［Ｅｌ　４番５号 昭和６３イ■看２月 （発送口 ：昭和６３年１２月２旧」） ６゜ 補正の対象 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃｕ２．０重量％以上、３．０重量％以下、Ｆｅ
   ０．０５重量％以上、０．１５重量％以下、Ｍｎ０．１
   ５重量％以上、１．８２重量％以下、Ｚｎ０．０３重量
   ％以下、Ｖ０．０５重量％以下、Ｇａ０．０３重量％以
   下、Ｓｉ０．１５重量％以下および残部が０．０２重量
   ％以下の不可避不純物を含むＡｌよりなることを特徴と
   する熱交換器用耐食性アルミニウム合金。
2. （２）Ｃｕ２．０重量％以上、３．０重量％以下、Ｆｅ
   ０．０５重量％以下、Ｚｎ０．０３重量％以下、Ｖ０．
   ０５重量％以下、Ｇａ０．０３重量％以下、Ｓｉ０．１
   ５重量％以下および残部が０．０２重量％以下の不可避
   不純物を含むＡｌよりなることを特徴とする熱交換器用
   耐食性アルミニウム合金。