JPH0320436A - 熱交換器フィン用アルミニウム合金 - Google Patents
熱交換器フィン用アルミニウム合金Info
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- JPH0320436A JPH0320436A JP15636189A JP15636189A JPH0320436A JP H0320436 A JPH0320436 A JP H0320436A JP 15636189 A JP15636189 A JP 15636189A JP 15636189 A JP15636189 A JP 15636189A JP H0320436 A JPH0320436 A JP H0320436A
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- aluminum alloy
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はラジエーター、カーヒーター、インタークー
ラー等の各種熱交換器においてフィンとして用いられる
アルミニウム合金に関する。
ラー等の各種熱交換器においてフィンとして用いられる
アルミニウム合金に関する。
従来の技術
従来、上記のような熱交換器において、流通空気との接
触面積を増大して熱交換効率の向上を図るために冷媒流
通用チューブに接合されるフィンの材料として、耐食性
、加工性に比較的優れたＡ３００３合金が一般に使用さ
れていた。
触面積を増大して熱交換効率の向上を図るために冷媒流
通用チューブに接合されるフィンの材料として、耐食性
、加工性に比較的優れたＡ３００３合金が一般に使用さ
れていた。
発明が解決しようとする課題
ところが、かかるＡ３００３合金では、フィンとチュー
ブを接合させるべくろう付を行った場合、ろう付後の強
度が低くなる（耐力σ０．２＝４Ｋ９ｆ／一”）という
欠点があった。このためフィンの十分な強度を確保する
にはフィンの肉厚を厚くせざるを得ず、その結果熱交換
器の大型化、重量増、コスト増を容認せざるを得なかっ
た。また、Ａ３００３合金製フィンではそれ自体耐食性
に優れるもののチューブに対する犠牲防食効果に乏しく
、熱交換器の耐食性向上の点で問題があった。
ブを接合させるべくろう付を行った場合、ろう付後の強
度が低くなる（耐力σ０．２＝４Ｋ９ｆ／一”）という
欠点があった。このためフィンの十分な強度を確保する
にはフィンの肉厚を厚くせざるを得ず、その結果熱交換
器の大型化、重量増、コスト増を容認せざるを得なかっ
た。また、Ａ３００３合金製フィンではそれ自体耐食性
に優れるもののチューブに対する犠牲防食効果に乏しく
、熱交換器の耐食性向上の点で問題があった。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
Ａ３００３合金と同程度以上の加工性を有し、かつチュ
ーブに対する犠牲陽極効果を有し、さらにはろう付後の
強度を向上したフィンの実現を可能とする熱交換器フィ
ン用アルミニウム合金の提供を目的とする。
Ａ３００３合金と同程度以上の加工性を有し、かつチュ
ーブに対する犠牲陽極効果を有し、さらにはろう付後の
強度を向上したフィンの実現を可能とする熱交換器フィ
ン用アルミニウム合金の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的は、Ｍｇ ： ０． １〜０． ８ｗｔ％、
Ｓｉ ： ０． ３ 〜１． ０ｗｔ％、Ｍｎ ：
０． ３〜１．５ｗｔ％、Ｆ ｅ ： ０． ０
１〜０． ３ｗｔ％を含有し、さらにＩ ｎ ：
０． ０ １〜Ｏ． ｌｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜２．
０ｗｔ％の１種または２種を含有し、あるいはさら１
こＣ ｒ 二０． ０ ５ 〜０． ３ｗｔ％、Ｔ
１ ： ０． ０１〜０． ０５ｗｔ％の１種または２
種を含有し、かつ不純物としてＣｕ ： ０．０５ｗｔ
％以下に規制され、残部アルミニウム及び他の不可避不
純物とからなることを特徴とする熱交換器フィン用アル
ミニウム合金によって達或される。
Ｓｉ ： ０． ３ 〜１． ０ｗｔ％、Ｍｎ ：
０． ３〜１．５ｗｔ％、Ｆ ｅ ： ０． ０
１〜０． ３ｗｔ％を含有し、さらにＩ ｎ ：
０． ０ １〜Ｏ． ｌｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜２．
０ｗｔ％の１種または２種を含有し、あるいはさら１
こＣ ｒ 二０． ０ ５ 〜０． ３ｗｔ％、Ｔ
１ ： ０． ０１〜０． ０５ｗｔ％の１種または２
種を含有し、かつ不純物としてＣｕ ： ０．０５ｗｔ
％以下に規制され、残部アルミニウム及び他の不可避不
純物とからなることを特徴とする熱交換器フィン用アル
ミニウム合金によって達或される。
まず、各元素の添加意義と組戊範囲の限定理由について
説明すると、Ｍｇはろう付後のフィンの強度向上に寄与
するものであるが、０．１ｗｔ％未満では上記効果に乏
しく、逆に０． ８ｗｔ％を超えて含有されるとろう
付不良を発生する。
説明すると、Ｍｇはろう付後のフィンの強度向上に寄与
するものであるが、０．１ｗｔ％未満では上記効果に乏
しく、逆に０． ８ｗｔ％を超えて含有されるとろう
付不良を発生する。
特に好ましいＭｇの含有範囲は０． ２〜０．５ｗｔ
％である。
％である。
ＳＩも同じくろう付後のフィンの強度向上に寄与するも
のであるが、０． ３ｗｔ％未満では上記効果に乏し
く、逆に１．Ｏｗｔ％を超えて含有されるとやはりろう
付不良を発生する。特に好ましいＳｌの含有範囲は０．
６ｗｔ％を超え０，９ｗｔ％以下である。
のであるが、０． ３ｗｔ％未満では上記効果に乏し
く、逆に１．Ｏｗｔ％を超えて含有されるとやはりろう
付不良を発生する。特に好ましいＳｌの含有範囲は０．
６ｗｔ％を超え０，９ｗｔ％以下である。
Ｍｎもフィンの強度向上に有効なものである。
しかし０．３ｗｔ％未満では上記効果に乏しく、逆に１
．５ｗｔ％を超えると効果が飽和しコスト上昇に見合う
だけの効果が得られないばかりか、粗大品出物を生成し
加工性を劣化させる。特に好ましいＭｎの含有範囲は０
，５〜１．２ｗｔ％である。
．５ｗｔ％を超えると効果が飽和しコスト上昇に見合う
だけの効果が得られないばかりか、粗大品出物を生成し
加工性を劣化させる。特に好ましいＭｎの含有範囲は０
，５〜１．２ｗｔ％である。
Ｆｅは結晶粒微細化と強度向上及び高温での粒界腐食抑
制に寄与するものであるが、０．Ｏｌｗｔ％未満ではそ
の効果がなく、０、３ｗｔ％を超えると効果が飽和する
。特に好ましいＦｅの含有範囲は０．０２〜０． ２
ｗｔ％である。
制に寄与するものであるが、０．Ｏｌｗｔ％未満ではそ
の効果がなく、０、３ｗｔ％を超えると効果が飽和する
。特に好ましいＦｅの含有範囲は０．０２〜０． ２
ｗｔ％である。
ＩｎＳＺｎはともにフィンにチューブに対する犠牲陽極
効果を付与するためのものである。
効果を付与するためのものである。
かかる効果の点で両元素は均等物であり、少なくとも一
方の含有をもって足りる。しかしＩｎが０．０１ｗｔ％
未満及びＺｎがＯ． ｌｗｔ％未満では上記効果に乏
しく、逆にＩｎが０．１ｗｔ％を超え、またはＺｎが２
． ０ｗｔ％を超えると自己腐食が増大するとともに
加工性、ろう付性が劣化する。特に好ましい含有範囲は
Ｉ ｎ ： ０．０２〜０． ０８ｗｔ％、Ｚｎ：０
．３〜１．５ｗｔ％である。
方の含有をもって足りる。しかしＩｎが０．０１ｗｔ％
未満及びＺｎがＯ． ｌｗｔ％未満では上記効果に乏
しく、逆にＩｎが０．１ｗｔ％を超え、またはＺｎが２
． ０ｗｔ％を超えると自己腐食が増大するとともに
加工性、ろう付性が劣化する。特に好ましい含有範囲は
Ｉ ｎ ： ０．０２〜０． ０８ｗｔ％、Ｚｎ：０
．３〜１．５ｗｔ％である。
上記必須元素に加えて、任意的に１種または２種の含有
が許容されるＣｒとＴｉのうち、Ｃｒは粒界腐食の抑制
に寄与するものである。しかし０．０５ｗｔ％未満では
その効果に乏しく、０． ３ｗｔ％を超えると効果が飽
和する。特に好ましいＣｒの含有範囲は０．０６〜０．
２ｗｔ％である。またＴｉは結晶粒微細化効果を発
揮するが、０．０１ｗｔ％未満ではその効果に乏しく、
０．０５ｗｔ％を超えるとやはり効果が飽和する。
が許容されるＣｒとＴｉのうち、Ｃｒは粒界腐食の抑制
に寄与するものである。しかし０．０５ｗｔ％未満では
その効果に乏しく、０． ３ｗｔ％を超えると効果が飽
和する。特に好ましいＣｒの含有範囲は０．０６〜０．
２ｗｔ％である。またＴｉは結晶粒微細化効果を発
揮するが、０．０１ｗｔ％未満ではその効果に乏しく、
０．０５ｗｔ％を超えるとやはり効果が飽和する。
特に好ましいＴｉの含有範囲は０．０２〜０．０４ｗｔ
％である。
％である。
また不可避的に含まれる不純物のうち、Ｃｕは犠牲陽極
効果を劣化させることから、その含有量は０．０５ｗｔ
％以下に規制されなければならない。
効果を劣化させることから、その含有量は０．０５ｗｔ
％以下に規制されなければならない。
この発明に係るアルミニウム合金のフィンへの製作に際
しては、例えばこれを常法に従う圧延法により板材に圧
延すれば良く、その製造方法は限定されない。また、第
１図に示すように上記のアルミニウム合金単独でフィン
（１）を構成しても良く、あるいは第２図に示すように
該合金を心材（２）としてその片面または両面にＡ，Ｑ
−Ｓｉ系合金等からなるろう材層（３）をクラッド等に
より被覆したプレージングシートとしてフィン（１′）
を構威しても良い。なお、ろう付後の自然時効によりさ
らにフィンの強度向上を図るものとしても良い。
しては、例えばこれを常法に従う圧延法により板材に圧
延すれば良く、その製造方法は限定されない。また、第
１図に示すように上記のアルミニウム合金単独でフィン
（１）を構成しても良く、あるいは第２図に示すように
該合金を心材（２）としてその片面または両面にＡ，Ｑ
−Ｓｉ系合金等からなるろう材層（３）をクラッド等に
より被覆したプレージングシートとしてフィン（１′）
を構威しても良い。なお、ろう付後の自然時効によりさ
らにフィンの強度向上を図るものとしても良い。
発明の効果
この発明に係る熱交換器フィン用アルミニウム合金は、
特定の元素とその組或範囲との組合せによって、従来の
Ａ３００３合金と同程度以上の加工性を有するものであ
りながらもチューブに対する犠牲陽極効果に優れかつろ
う付後の強度を増大することができる。従って、フィン
の薄肉、軽量化が可能となり、ひいては軽量、安価で耐
食性に優れた熱交換器の提供が可能となる。
特定の元素とその組或範囲との組合せによって、従来の
Ａ３００３合金と同程度以上の加工性を有するものであ
りながらもチューブに対する犠牲陽極効果に優れかつろ
う付後の強度を増大することができる。従って、フィン
の薄肉、軽量化が可能となり、ひいては軽量、安価で耐
食性に優れた熱交換器の提供が可能となる。
実施例
上記第１表に示す各種組成のアルミニウム合金を溶解、
鋳造し、次いで均質化処理したのち、５００℃の熱間圧
延、３７０℃×２時間の中間焼鈍、冷間圧延、６００℃
×５分の最終熱処理を順次的に実施して、厚さ１．０ｍ
の熱交換器フィン用供試片を製作した。なお、Ｎｏｌ２
を除いて何の問題もなく加工を行うことができたのに対
し、Ｍｎ含有量が過多であるＮｏｌ２の合金では直径１
００μｍ以上のＡ［−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が生成
されており加工性に劣るものであった。
鋳造し、次いで均質化処理したのち、５００℃の熱間圧
延、３７０℃×２時間の中間焼鈍、冷間圧延、６００℃
×５分の最終熱処理を順次的に実施して、厚さ１．０ｍ
の熱交換器フィン用供試片を製作した。なお、Ｎｏｌ２
を除いて何の問題もなく加工を行うことができたのに対
し、Ｍｎ含有量が過多であるＮｏｌ２の合金では直径１
００μｍ以上のＡ［−Ｆｅ−Ｍｎ系金属間化合物が生成
されており加工性に劣るものであった。
次に、上記により得た各種供試片につき、ろう付試験、
犠牲腐食試験を以下の条件にて行った。
犠牲腐食試験を以下の条件にて行った。
■ろう付試験
各供試片を幅５０ｓＸ長さ５０馴とする一方、Ａ３００
３心材の両面にＢＡ４０４５ろう材がクラッドされた幅
５０ａＩｆＸ長さ５０ｍの相手材を用意した。そして、
ｔＡ３図に示すように供試片゛（４）に相手材（５）を
丁字形に組合せ、Ｎ２ガス雰囲気中にてフッ化物系フラ
ックスを用いた６００℃×５分のろう付を行い、ろう付
後における接合部分のフィレット形或状態を目視観察す
るとともに、供試片の耐力を測定した。
３心材の両面にＢＡ４０４５ろう材がクラッドされた幅
５０ａＩｆＸ長さ５０ｍの相手材を用意した。そして、
ｔＡ３図に示すように供試片゛（４）に相手材（５）を
丁字形に組合せ、Ｎ２ガス雰囲気中にてフッ化物系フラ
ックスを用いた６００℃×５分のろう付を行い、ろう付
後における接合部分のフィレット形或状態を目視観察す
るとともに、供試片の耐力を測定した。
■犠牲腐食試験
ろう付試験に用いたのと同一寸法の供試片と相手材を、
ろう付試験とは逆の組合せで丁字形にろう付し、これら
にＪ ＩＳ２２３７１に準じる塩水噴霧試験を１０００
時間実施したのち、相手材の腐食状態を調べた。
ろう付試験とは逆の組合せで丁字形にろう付し、これら
にＪ ＩＳ２２３７１に準じる塩水噴霧試験を１０００
時間実施したのち、相手材の腐食状態を調べた。
以上の試験結果を第２表に示す。
Ｅ以下余白］
以上の結果から、この発明に係るフィン用アルミニウム
合金の実施品（Ｎｏ１〜８）はＡ３００３合金（Ｎｏｌ
４）よりもろう付後の強度に優れたものであり、また犠
牲陽極効果にも優れ、かつろう付性、加工性も全く問題
のないことがわかる。これに対し、Ｍｇ，３ ｉの含有
量が過多であるＮｏ９、１０はろう付性に劣り、Ｍｎ含
有量が少なく不純物としてのＣｕ量が多（ＩｎＳＺｎを
含有しないＮｏｌｌは犠牲陽極効果に劣り、Ｍｇ，５ｉ
の含有量が少な（Ｉｎ，Ｚｎを含有しないＮｏｌ３とＡ
３００３合金であるＮ０１４は強度及び犠牲陽極効果と
もに劣っていた。
合金の実施品（Ｎｏ１〜８）はＡ３００３合金（Ｎｏｌ
４）よりもろう付後の強度に優れたものであり、また犠
牲陽極効果にも優れ、かつろう付性、加工性も全く問題
のないことがわかる。これに対し、Ｍｇ，３ ｉの含有
量が過多であるＮｏ９、１０はろう付性に劣り、Ｍｎ含
有量が少なく不純物としてのＣｕ量が多（ＩｎＳＺｎを
含有しないＮｏｌｌは犠牲陽極効果に劣り、Ｍｇ，５ｉ
の含有量が少な（Ｉｎ，Ｚｎを含有しないＮｏｌ３とＡ
３００３合金であるＮ０１４は強度及び犠牲陽極効果と
もに劣っていた。
第１図はこの発明のアルミニウム合金を用いた熱交換器
フィンの一例を示す断面図、第２図は同じくフィンの変
形例を示す断面図、第３図は実施例のろう付試験におけ
る供試片の組合せ状態を示す斜視図である。 （１）（１’）・・・フィン、（２）・・・心材、（３
） ・・・ろう材層。
フィンの一例を示す断面図、第２図は同じくフィンの変
形例を示す断面図、第３図は実施例のろう付試験におけ
る供試片の組合せ状態を示す斜視図である。 （１）（１’）・・・フィン、（２）・・・心材、（３
） ・・・ろう材層。
Claims (2)
- （１）Ｍｇ：０．１〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ：０．３〜１
．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．３〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ：０．
０１〜０．３ｗｔ％を含有し、さらにＩｎ：０．０１〜
０．１ｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜２．０ｗｔ％の１種また
は２種を含有し、不純物としてＣｕ：０．０５ｗｔ％以
下に規制され、残部アルミニウム及び他の不可避不純物
とからなることを特徴とする熱交換器フィン用アルミニ
ウム合金。 - （２）Ｍｇ：０．１〜０．８ｗｔ％、Ｓｉ：０．３〜１
．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．３〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ：０．
０１〜０．３ｗｔ％を含有し、さらにＩｎ：０．０１〜
０．１ｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜２．０ｗｔ％の１種また
は２種及びＣｒ：０．０５〜０．３ｗｔ％、Ｔｉ：０．
０１〜０．０５ｗｔ％の１種または２種を含有し、不純
物としてＣｕ：０．０５ｗｔ％以下に規制され、残部ア
ルミニウム及び他の不可避不純物とからなることを特徴
とする熱交換器フィン用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15636189A JPH0320436A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 熱交換器フィン用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15636189A JPH0320436A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 熱交換器フィン用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320436A true JPH0320436A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15626078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15636189A Pending JPH0320436A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 熱交換器フィン用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320436A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394037A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-18 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金フィン材 |
| JPH03104838A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金犠牲フィン材 |
| JPH03122238A (ja) * | 1989-10-05 | 1991-05-24 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金フィン材 |
| JPH05230578A (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-07 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け後の強度および犠牲陽極効果にすぐれた熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
| JPH05247570A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付後の強度および犠牲陽極効果にすぐれた熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP15636189A patent/JPH0320436A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394037A (ja) * | 1989-09-05 | 1991-04-18 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金フィン材 |
| JPH03104838A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金犠牲フィン材 |
| JPH03122238A (ja) * | 1989-10-05 | 1991-05-24 | Furukawa Alum Co Ltd | 気相ろう付け用アルミニウム合金フィン材 |
| JPH05230578A (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-07 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付け後の強度および犠牲陽極効果にすぐれた熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
| JPH05247570A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ろう付後の強度および犠牲陽極効果にすぐれた熱交換器フィン材用アルミニウム合金 |
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