JPH05222480A - 微小構造断面の押出成形用アルミニウム合金 - Google Patents
微小構造断面の押出成形用アルミニウム合金Info
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- JPH05222480A JPH05222480A JP4056474A JP5647492A JPH05222480A JP H05222480 A JPH05222480 A JP H05222480A JP 4056474 A JP4056474 A JP 4056474A JP 5647492 A JP5647492 A JP 5647492A JP H05222480 A JPH05222480 A JP H05222480A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性に優れ、しかも微小断面構造をもった
押出成形材を能率的且つ安定に製造できるアルミニウム
合金の提供。 【構成】 wt％で、Fe:0.15 〜0.35％、Si:0.15 ％以
下、Zn:0.03 ％未満、Cu:0.35 〜0.55％、Zr:0.02 〜0.
09％、Ti:0.003〜0.010 ％を含有し、Fe/Si ≧2.5であ
り、残部がAl及び不可避不純物である微小構造断面の押
出成形用アルミニウム合金。
押出成形材を能率的且つ安定に製造できるアルミニウム
合金の提供。 【構成】 wt％で、Fe:0.15 〜0.35％、Si:0.15 ％以
下、Zn:0.03 ％未満、Cu:0.35 〜0.55％、Zr:0.02 〜0.
09％、Ti:0.003〜0.010 ％を含有し、Fe/Si ≧2.5であ
り、残部がAl及び不可避不純物である微小構造断面の押
出成形用アルミニウム合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微小構造断面の押出成形
用アルミニウム合金に係り、耐食性に優れ、しかも微小
断面構造をもった押出成形材を能率的且つ安定に製造す
ることのできるアルミニウム合金を提供しようとするも
のである。
用アルミニウム合金に係り、耐食性に優れ、しかも微小
断面構造をもった押出成形材を能率的且つ安定に製造す
ることのできるアルミニウム合金を提供しようとするも
のである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金材の用途として押出成
形があり、又アルミニウム材の特質である伝熱性、軽量
性を利用して熱交換器や車載機器用部材とされることが
多い。然してこのようなカーエアコン用熱交換器におけ
るチューブ材としては従来一般的にＡ１０５０のような
純アルミニウム材やAl−Mn系合金、あるいは前記純アル
ミニウム材にCuを0.４〜0.６％含有させた改良型合金が
主として用いられている。
形があり、又アルミニウム材の特質である伝熱性、軽量
性を利用して熱交換器や車載機器用部材とされることが
多い。然してこのようなカーエアコン用熱交換器におけ
るチューブ材としては従来一般的にＡ１０５０のような
純アルミニウム材やAl−Mn系合金、あるいは前記純アル
ミニウム材にCuを0.４〜0.６％含有させた改良型合金が
主として用いられている。
【０００３】又前記したような従来一般のものに対し
て、本出願人側においては腐食環境の厳しい条件下にお
いても孔食などの発生を抑制し得るものとして特開昭６
０−２３８４３８（特公平３−４４１３７）のような耐
孔食性アルミニウム合金を提案している。
て、本出願人側においては腐食環境の厳しい条件下にお
いても孔食などの発生を抑制し得るものとして特開昭６
０−２３８４３８（特公平３−４４１３７）のような耐
孔食性アルミニウム合金を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが近時において
前記熱交換器用チューブなどにおいて熱交換作用を向上
し、あるいは表面損傷の防止などの目的において精密な
断面構造を採用し、又薄肉化、小型化と共に耐食性など
が要請され、このような要請を前記一般技術において高
生産性をもって実現することは困難となっている。
前記熱交換器用チューブなどにおいて熱交換作用を向上
し、あるいは表面損傷の防止などの目的において精密な
断面構造を採用し、又薄肉化、小型化と共に耐食性など
が要請され、このような要請を前記一般技術において高
生産性をもって実現することは困難となっている。
【０００５】前記した特開昭６０−２３８４３８（特公
平３−４４１３７）のものにおいては耐食性に優れてい
るとしても押出成形性が好ましいものでなく、前記した
ような精密な断面構造をもった押出成形材を好ましい生
産性を以て安定に得ることができない。
平３−４４１３７）のものにおいては耐食性に優れてい
るとしても押出成形性が好ましいものでなく、前記した
ような精密な断面構造をもった押出成形材を好ましい生
産性を以て安定に得ることができない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ねた結果、特定の成分組成のアルミニウム合金
とすることによって適切な耐食性を具備すると共に微小
断面構造を好ましい生産性を以て実現することに成功し
たものであって、以下の如くである。
従来のものにおける技術的課題を解消することについて
検討を重ねた結果、特定の成分組成のアルミニウム合金
とすることによって適切な耐食性を具備すると共に微小
断面構造を好ましい生産性を以て実現することに成功し
たものであって、以下の如くである。
【０００７】 （１） wt％で、 Fe：0.１５〜0.
３５％、Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％
未満、Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.
０９％、Ti：0.００３〜0.０１０％を含有し、Fe／Si≧
2.５であって、残部がAlおよび不可避不純物であること
を特徴とした微小構造断面の押出成形用アルミニウム合
金。
３５％、Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％
未満、Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.
０９％、Ti：0.００３〜0.０１０％を含有し、Fe／Si≧
2.５であって、残部がAlおよび不可避不純物であること
を特徴とした微小構造断面の押出成形用アルミニウム合
金。
【０００８】 （２） wt％で、 Fe：0.１５〜0.
３５％、Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％
未満、Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.
０５％、Ti：0.００３〜0.０１０％を含有し、Fe／Si≧
2.５であって、残部がAlおよび不可避不純物であり、熱
交換器押出チューブ用とされたことを特徴とした微小構
造断面の押出成形用アルミニウム合金。
３５％、Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％
未満、Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.
０５％、Ti：0.００３〜0.０１０％を含有し、Fe／Si≧
2.５であって、残部がAlおよび不可避不純物であり、熱
交換器押出チューブ用とされたことを特徴とした微小構
造断面の押出成形用アルミニウム合金。
【０００９】
Fe：0.１５〜0.３５％．Feは、このようなアルミニウム
合金の強度向上をなし、0.１５％以上含有させることに
よって適切な強度を得しめるが、一方0.３５％を越える
と耐食性が低下するので、これを上限とする。特に0.１
５〜0.２２％として高速押出しにおける表面肌荒れ、あ
るいは大きなむしれの発生および形状不良を防止する。
合金の強度向上をなし、0.１５％以上含有させることに
よって適切な強度を得しめるが、一方0.３５％を越える
と耐食性が低下するので、これを上限とする。特に0.１
５〜0.２２％として高速押出しにおける表面肌荒れ、あ
るいは大きなむしれの発生および形状不良を防止する。
【００１０】Si：0.１５％以下．Siは、Feと相俟ってAl
−Fe−Siのような金属間化合物を晶出し押出性を低下さ
せるので少い程好ましく、従って0.１５％を上限とする
ことが必要である。
−Fe−Siのような金属間化合物を晶出し押出性を低下さ
せるので少い程好ましく、従って0.１５％を上限とする
ことが必要である。
【００１１】Zn：0.０３％未満．Znは、耐食性を高め孔
食電位を適切に保持せしめるが、0.０３％以上含有する
と押出成形性を阻害し、微小断面構造材を適切に押出成
形することが困難となるので、0.０３％未満とすること
が必要である。
食電位を適切に保持せしめるが、0.０３％以上含有する
と押出成形性を阻害し、微小断面構造材を適切に押出成
形することが困難となるので、0.０３％未満とすること
が必要である。
【００１２】Cu：0.３５〜0.５５％．Cuは、Znと同様に
孔食電位の保持に寄与する元素であって、前記のように
Znを0.０３％未満として制限された条件下において好ま
しい孔食電位を確保するには0.３５％以上含有させるこ
とが必要である。然しこのCuが多量となるとSiと同様に
金属間化合物を発生させ、押出圧力増加を必要として押
出性が低下するので0.５５％以下に制限することが必要
である。
孔食電位の保持に寄与する元素であって、前記のように
Znを0.０３％未満として制限された条件下において好ま
しい孔食電位を確保するには0.３５％以上含有させるこ
とが必要である。然しこのCuが多量となるとSiと同様に
金属間化合物を発生させ、押出圧力増加を必要として押
出性が低下するので0.５５％以下に制限することが必要
である。
【００１３】Zr：0.０２〜0.０９％．Zrは、高温条件下
における有効な材料強度を得しめ、又微細な３０μｍ以
下のような微細再結晶粒を得しめるものであり、押出性
例えば高速での表面肌荒れ防止に効果を有するものであ
って、このためには0.０２％以上が必要である。一方そ
の上限を0.０９％とすることによって他の元素との間に
おける金属間化合物の発生を制御し押出力増大を回避し
て薄肉複雑な微小断面構造材として欠陥部の発生を防止
し好ましい特性を得しめる。特に0.０５％以下とするこ
とにより熱交換器押出チューブとして適切な製品を得る
ことができる。
における有効な材料強度を得しめ、又微細な３０μｍ以
下のような微細再結晶粒を得しめるものであり、押出性
例えば高速での表面肌荒れ防止に効果を有するものであ
って、このためには0.０２％以上が必要である。一方そ
の上限を0.０９％とすることによって他の元素との間に
おける金属間化合物の発生を制御し押出力増大を回避し
て薄肉複雑な微小断面構造材として欠陥部の発生を防止
し好ましい特性を得しめる。特に0.０５％以下とするこ
とにより熱交換器押出チューブとして適切な製品を得る
ことができる。
【００１４】Ti：0.００３〜0.０１０％．Tiは、結晶粒
の微細化を図ると共に組織を安定化する上において枢要
であって、0.００３％以上を含有させることが好まし
く、一方0.０１０％を超えて含有させてもその効果が飽
和し金属間化合物の発生などを来すので、これを上限と
した。
の微細化を図ると共に組織を安定化する上において枢要
であって、0.００３％以上を含有させることが好まし
く、一方0.０１０％を超えて含有させてもその効果が飽
和し金属間化合物の発生などを来すので、これを上限と
した。
【００１５】Fe／Si≧2.５．Siは、前記のように不可的
不純物範囲内でその上限を0.１５％と制限するものであ
るが、このSiがそれなりにFeと共に存在すると、Al−Fe
−Si系の金属間化合物が生ずることになり、この化合物
中で特にβ−Al・Fe・Siはマトリックスと比較して溶解
し難い。斯様なβ−Al・Fe・SiはFe／Siが2.５以下の条
件下で発生し易く、微細断面構造の押出成形性を阻害す
ることとなるので2.５以上とすることが必要である。
不純物範囲内でその上限を0.１５％と制限するものであ
るが、このSiがそれなりにFeと共に存在すると、Al−Fe
−Si系の金属間化合物が生ずることになり、この化合物
中で特にβ−Al・Fe・Siはマトリックスと比較して溶解
し難い。斯様なβ−Al・Fe・SiはFe／Siが2.５以下の条
件下で発生し易く、微細断面構造の押出成形性を阻害す
ることとなるので2.５以上とすることが必要である。
【００１６】なお本発明によるものは上記したような成
分組成の金属体を有効に作用させるため、一般的に半連
続鋳造して得られたビレットを５００〜６１０℃の温度
範囲で0.５〜８時間程度加熱し均質化処理するに当っ
て、その目標温度まで５０〜３００℃／hrの加熱速度で
昇温し、該温度で上記のように保持した後の冷却は２０
０〜５００℃／hrで実施する。即ちこのような条件で十
分なビレット品質を得ることが可能であるが、更に前記
５００〜６１０℃の所定温度に加熱中に４００〜４５０
℃で0.５hr保持し、その後に該所定温度へ急速加熱する
ことによりZrおよびFeその他の遷移元素を含有する金属
間化合物を微細に析出させ、上記ビレットによる押出材
の再結晶粒を微細化して押出成形材の表面状態、品質向
上を得しめる。
分組成の金属体を有効に作用させるため、一般的に半連
続鋳造して得られたビレットを５００〜６１０℃の温度
範囲で0.５〜８時間程度加熱し均質化処理するに当っ
て、その目標温度まで５０〜３００℃／hrの加熱速度で
昇温し、該温度で上記のように保持した後の冷却は２０
０〜５００℃／hrで実施する。即ちこのような条件で十
分なビレット品質を得ることが可能であるが、更に前記
５００〜６１０℃の所定温度に加熱中に４００〜４５０
℃で0.５hr保持し、その後に該所定温度へ急速加熱する
ことによりZrおよびFeその他の遷移元素を含有する金属
間化合物を微細に析出させ、上記ビレットによる押出材
の再結晶粒を微細化して押出成形材の表面状態、品質向
上を得しめる。
【００１７】
【実施例】上記したような本発明によるものの具体的な
実施例について説明すると、wt％で、Si：0.０７％，F
e：0.２２％，Cu：0.４０％，Zn：0.０２％，Zr：0.０
４％，Ti：0.００８％を含有し、残部がAlおよび不可避
不純物からなる組成をもったアルミニウム合金溶湯を半
連続鋳造して１７８mmφ×５００mmＬの本発明によるビ
レットを得た。
実施例について説明すると、wt％で、Si：0.０７％，F
e：0.２２％，Cu：0.４０％，Zn：0.０２％，Zr：0.０
４％，Ti：0.００８％を含有し、残部がAlおよび不可避
不純物からなる組成をもったアルミニウム合金溶湯を半
連続鋳造して１７８mmφ×５００mmＬの本発明によるビ
レットを得た。
【００１８】また、基準材としてＪＩＳ１０５０による
もの、比較材１としてＪＩＳ１０５０に対してCuを0.６
％添加したものを準備すると共に、比較材２としてSi：
0.０７％，Fe：0.２２％，Cu：0.４０％，Ti：0.００８
％であってこれらの元素は前記本発明材と同じである
が、Znは0.０７％，Zr：0.１５％とそれぞれ本発明材よ
り高い含有量を有し、残部がAlおよび不可避不純物より
なるものを準備し、これらの基準材および各比較材は何
れも本発明によるビレットと同じ寸法として製作した。
もの、比較材１としてＪＩＳ１０５０に対してCuを0.６
％添加したものを準備すると共に、比較材２としてSi：
0.０７％，Fe：0.２２％，Cu：0.４０％，Ti：0.００８
％であってこれらの元素は前記本発明材と同じである
が、Znは0.０７％，Zr：0.１５％とそれぞれ本発明材よ
り高い含有量を有し、残部がAlおよび不可避不純物より
なるものを準備し、これらの基準材および各比較材は何
れも本発明によるビレットと同じ寸法として製作した。
【００１９】然して前記本発明材および比較材による各
ビレットにより添附図面の図１に示すような熱交換器用
扁平チューブを夫々押出成形した。即ち幅２２mmで、厚
さが５mmであって、肉厚が0.６mmの扁平管体１であり、
その中間に厚さが0.６mmの仕切壁２を2.７mm間隔で４つ
配設して扁平管体１内を５つに区分し、それらの区分さ
れた通孔３の内面に微小突条４を配設して表面積を大な
らしめたものである。
ビレットにより添附図面の図１に示すような熱交換器用
扁平チューブを夫々押出成形した。即ち幅２２mmで、厚
さが５mmであって、肉厚が0.６mmの扁平管体１であり、
その中間に厚さが0.６mmの仕切壁２を2.７mm間隔で４つ
配設して扁平管体１内を５つに区分し、それらの区分さ
れた通孔３の内面に微小突条４を配設して表面積を大な
らしめたものである。
【００２０】前記微小突条４の具体的構造としては別に
図２に拡大して示す如くであって、半径が0.１５mmの比
較的径の大きい溝部４１の間に半径が0.０５mmと比較的
径の小さい突条４２を0.５mm間隔のピッチを採って列設
したものである。
図２に拡大して示す如くであって、半径が0.１５mmの比
較的径の大きい溝部４１の間に半径が0.０５mmと比較的
径の小さい突条４２を0.５mm間隔のピッチを採って列設
したものである。
【００２１】上述したような本発明材、基準材および各
比較材によるビレットを用いて前記した図１、２に示す
ような微小断面をもった扁平管をビレット予熱温度４０
０℃の温度条件で押出速度８０ｍ／min で押出成形した
ときの各供試材の押出圧力を測定した。その結果を基準
材１００に対する比で示すと、次の表１の如くである。
比較材によるビレットを用いて前記した図１、２に示す
ような微小断面をもった扁平管をビレット予熱温度４０
０℃の温度条件で押出速度８０ｍ／min で押出成形した
ときの各供試材の押出圧力を測定した。その結果を基準
材１００に対する比で示すと、次の表１の如くである。
【００２２】
【表１】
【００２３】更にビレット予熱温度４００℃で、供試材
を押出成形し、押出欠陥の生じない最大の押出速度（押
出限界速度）を測定した。その結果を表１に示すが、こ
れらの結果から本発明材は押出限界速度が高く、生産性
に優れていることがわかる。なお耐食性（耐孔食性を含
む）については本発明材と比較材２が良好で、基準材と
比較材１においてはそれぞれに腐食の発生が認められ
た。
を押出成形し、押出欠陥の生じない最大の押出速度（押
出限界速度）を測定した。その結果を表１に示すが、こ
れらの結果から本発明材は押出限界速度が高く、生産性
に優れていることがわかる。なお耐食性（耐孔食性を含
む）については本発明材と比較材２が良好で、基準材と
比較材１においてはそれぞれに腐食の発生が認められ
た。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
微小構造断面を有し、又耐食性に優れた押出成形材を好
ましい生産性を以て成形し得るものであって、品質的に
優れ且つ熱交換器などとしての利用特性においても良好
な製品を安定して製造提供し得るものであるから工業的
にその効果の大きい発明である。
微小構造断面を有し、又耐食性に優れた押出成形材を好
ましい生産性を以て成形し得るものであって、品質的に
優れ且つ熱交換器などとしての利用特性においても良好
な製品を安定して製造提供し得るものであるから工業的
にその効果の大きい発明である。
【図１】本発明によって得ようとする微小構造断面押出
成形材の１例についての断面図である。
成形材の１例についての断面図である。
【図２】その一部についての拡大断面図である。
１ 扁平管体 ２ 仕切壁 ３ 通孔 ４ 微小突条 ４１ 比較的径の大きい溝部 ４２ 比較的径の小さい突条
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 明徳 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161番地 日本軽 金属株式会社蒲原製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】 wt％で、 Fe：0.１５〜0.３５
％、 Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％未満、 Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.０９
％、 Ti：0.００３〜0.０１０％ を含有し、Fe／Si≧2.５であって、残部がAlおよび不可
避不純物であることを特徴とした微小構造断面の押出成
形用アルミニウム合金。 - 【請求項２】 wt％で、 Fe：0.１５〜0.３５
％、 Si：0.１５％以下、 Zn：0.０３％未満、 Cu：0.３５〜0.５５％、 Zr：0.０２〜0.０５
％、 Ti：0.００３〜0.０１０％ を含有し、Fe／Si≧2.５であって、残部がAlおよび不可
避不純物であり、熱交換器押出チューブ用とされたこと
を特徴とした微小構造断面の押出成形用アルミニウム合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056474A JP3025813B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 微小構造断面の押出成形用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056474A JP3025813B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 微小構造断面の押出成形用アルミニウム合金 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09362488A Division JP3097642B2 (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 微小構造断面の熱交換器押出チューブ用アルミニウム合金および微小構造断面の熱交換器押出チューブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222480A true JPH05222480A (ja) | 1993-08-31 |
| JP3025813B2 JP3025813B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=13028104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4056474A Expired - Lifetime JP3025813B2 (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 微小構造断面の押出成形用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025813B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4885627A (en) * | 1988-10-18 | 1989-12-05 | International Business Machines Corporation | Method and structure for reducing resistance in integrated circuits |
| WO1989012910A1 (en) * | 1988-06-23 | 1989-12-28 | Dallas Semiconductor Corporation | Enclosed buried channel transistor |
| WO2013150957A1 (ja) | 2012-04-05 | 2013-10-10 | 日本軽金属株式会社 | 押出性と耐粒界腐食性に優れた微細孔中空形材用アルミニウム合金およびその製造方法 |
| JP2014047997A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Nippon Light Metal Co Ltd | ルームエアコン用アルミニウム製熱交換器 |
| JP2014156937A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム製熱交換器 |
| DE112016003655T5 (de) | 2015-08-11 | 2018-05-09 | Denso Corporation | Stranggepresstes flaches perforiertes aluminiumrohr mit hervorragendem innenflächenrostschutz und aluminiumwärmetauscher, der dieses verwendet |
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-
1992
- 1992-02-10 JP JP4056474A patent/JP3025813B2/ja not_active Expired - Lifetime
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