JPH05339666A - 高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート - Google Patents
高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシートInfo
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- JPH05339666A JPH05339666A JP17494892A JP17494892A JPH05339666A JP H05339666 A JPH05339666 A JP H05339666A JP 17494892 A JP17494892 A JP 17494892A JP 17494892 A JP17494892 A JP 17494892A JP H05339666 A JPH05339666 A JP H05339666A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車用のラジエーター等の熱交換器のチュ
ーブ材あるいはヘッダー材として使用される、高強度で
かつ耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシー
トを提供する。 【構成】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５
〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、必要に応じて、さらにＭｇ０．５
wt％以下、Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、
Ｔｉ０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材
とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有
し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜
３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下
であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３wt％を含有し、残
部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有
することを特徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合
金ブレージングシート。
ーブ材あるいはヘッダー材として使用される、高強度で
かつ耐食性に優れたアルミニウム合金ブレージングシー
トを提供する。 【構成】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５
〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、必要に応じて、さらにＭｇ０．５
wt％以下、Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、
Ｔｉ０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材
とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有
し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜
３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下
であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３wt％を含有し、残
部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有
することを特徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合
金ブレージングシート。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金ブレ
ージングシートに関するものであり、さらに詳しくは、
電縫加工等によりチューブとなるブレージングシートや
そのままヘッダー材として用いられるブレージングシー
ト等であってろう付け後の強度が高く、特に熱交換器部
材とした後の耐食性に優れたブレージングシートに関す
るものである。
ージングシートに関するものであり、さらに詳しくは、
電縫加工等によりチューブとなるブレージングシートや
そのままヘッダー材として用いられるブレージングシー
ト等であってろう付け後の強度が高く、特に熱交換器部
材とした後の耐食性に優れたブレージングシートに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】自動車用のラジエーター
等の熱交換器は例えば図１に示すように複数本の偏平チ
ューブ(1) の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン
(2) を一体に形成し、該偏平チューブ(1) の両端はヘッ
ダー(3) とタンク(4) とで構成される空間にそれぞれ開
口しており、一方のタンク側の空間から偏平チューブ
(1) 内を通して高温冷媒を他方のタンク(4) 側の空間に
送り、チューブ(1) および薄肉フィン(2) の部分で熱交
換して低温になった冷媒を再び循環させるものである。
等の熱交換器は例えば図１に示すように複数本の偏平チ
ューブ(1) の間にコルゲート状に加工した薄肉フィン
(2) を一体に形成し、該偏平チューブ(1) の両端はヘッ
ダー(3) とタンク(4) とで構成される空間にそれぞれ開
口しており、一方のタンク側の空間から偏平チューブ
(1) 内を通して高温冷媒を他方のタンク(4) 側の空間に
送り、チューブ(1) および薄肉フィン(2) の部分で熱交
換して低温になった冷媒を再び循環させるものである。
【０００３】このような熱交換器のチューブ材およびヘ
ッダー材としては例えばＪＩＳ３００３合金を芯材と
し、該芯材の内側、すなわち冷媒に常時触れている側に
は犠牲材としてＪＩＳ７０７２合金を、そして、該芯材
の外側には、通常のろう材をクラッドしたブレージング
シートを用い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の
部材とともにブレージングにより一体に組み立てられて
いる。このようなブレージングシートの要求特性として
は、ろう付け性に優れること、ろうの拡散が少ないこ
と、耐食性に優れること等がある。
ッダー材としては例えばＪＩＳ３００３合金を芯材と
し、該芯材の内側、すなわち冷媒に常時触れている側に
は犠牲材としてＪＩＳ７０７２合金を、そして、該芯材
の外側には、通常のろう材をクラッドしたブレージング
シートを用い、コルゲート加工を行ったフィン等の他の
部材とともにブレージングにより一体に組み立てられて
いる。このようなブレージングシートの要求特性として
は、ろう付け性に優れること、ろうの拡散が少ないこ
と、耐食性に優れること等がある。
【０００４】ところで、近年、熱交換器は軽量・小型化
の方向にあり、そのために部材の薄肉化が望まれてい
る。しかし、従来の材料を用いた部材の薄肉化を行った
場合、部材の肉厚が減少する分強度が不足してしまう。
そのため、部材として高強度合金がいくつか提案されて
いるが十分な強度が得られていない。これは、高強度合
金自体の成分が、上記ろう付け性や耐食性等の観点で制
約を受け、また、製品の最終工程として６００℃付近ま
で加熱されるブレージングがあるため、加工硬化等の強
度向上のメカニズムが利用できないためである。さら
に、耐食性を向上させるために、犠牲材に犠牲効果を有
した合金が通常用いられているが、犠牲材の強度は低い
ため、チューブ全体として強度の低下を招く問題があっ
た。また、例えば、特開平２−１７５０９３のように犠
牲材にＭｇを添加し、ろう付加熱中の拡散を利用し、強
度を向上させる材料が提案されているが、このような材
料は、犠牲層の寿命が短く、ろう付け後の耐食性に劣る
という問題がある。
の方向にあり、そのために部材の薄肉化が望まれてい
る。しかし、従来の材料を用いた部材の薄肉化を行った
場合、部材の肉厚が減少する分強度が不足してしまう。
そのため、部材として高強度合金がいくつか提案されて
いるが十分な強度が得られていない。これは、高強度合
金自体の成分が、上記ろう付け性や耐食性等の観点で制
約を受け、また、製品の最終工程として６００℃付近ま
で加熱されるブレージングがあるため、加工硬化等の強
度向上のメカニズムが利用できないためである。さら
に、耐食性を向上させるために、犠牲材に犠牲効果を有
した合金が通常用いられているが、犠牲材の強度は低い
ため、チューブ全体として強度の低下を招く問題があっ
た。また、例えば、特開平２−１７５０９３のように犠
牲材にＭｇを添加し、ろう付加熱中の拡散を利用し、強
度を向上させる材料が提案されているが、このような材
料は、犠牲層の寿命が短く、ろう付け後の耐食性に劣る
という問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み、ろ
う付け後の強度が高く、ろう付けした後の耐食性に優れ
たブレージングシートについて開発したもので、その第
１発明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５
〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とか
らなる合金を芯材とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合
金のろう材を有し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt
％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ
／３が４wt％以下であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３
wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる
合金の犠牲材を有することを特徴とする高強度、高耐食
性アルミニウム合金ブレージングシートであり、第２発
明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５〜
０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％以下、Ｃｒ
０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ０．３wt％
以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部がＡｌ
と不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯材の
片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面にＭ
ｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有
し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さらにＴ
ｉ０．０１〜０．３wt％以下を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有することを特
徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージン
グシートである。また第３発明は、Ｓｉ０．０５〜１．
２０wt％、Ｆｅ０．０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜
１．０wt％、Ｍｎ０．４〜１．６wt％を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯
材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面
にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を
含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さら
にＴｉ０．０〜０．３wt％を含有し、またさらにＩｎ
０．０３〜０．３wt％、Ｓｎ０．０３〜０．３wt％のう
ちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなる合金の犠牲材を有することを特徴とする
高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート
であり、第４発明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆ
ｅ０．０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍ
ｎ０．４〜１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％
以下、Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ
０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有し、
残部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材と
し、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、
他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．
６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であ
り、さらにＴｉ０．０３〜０．３wt％を含有し、またさ
らにＩｎ０．０３〜０．３wt％、Ｓｎ０．０３〜０．３
wt％のうちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有することを特
徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージン
グシートである。
う付け後の強度が高く、ろう付けした後の耐食性に優れ
たブレージングシートについて開発したもので、その第
１発明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５
〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とか
らなる合金を芯材とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合
金のろう材を有し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt
％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ
／３が４wt％以下であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３
wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる
合金の犠牲材を有することを特徴とする高強度、高耐食
性アルミニウム合金ブレージングシートであり、第２発
明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．０５〜
０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．４〜
１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％以下、Ｃｒ
０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ０．３wt％
以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部がＡｌ
と不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯材の
片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面にＭ
ｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有
し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さらにＴ
ｉ０．０１〜０．３wt％以下を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有することを特
徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージン
グシートである。また第３発明は、Ｓｉ０．０５〜１．
２０wt％、Ｆｅ０．０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜
１．０wt％、Ｍｎ０．４〜１．６wt％を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯
材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面
にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を
含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さら
にＴｉ０．０〜０．３wt％を含有し、またさらにＩｎ
０．０３〜０．３wt％、Ｓｎ０．０３〜０．３wt％のう
ちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなる合金の犠牲材を有することを特徴とする
高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート
であり、第４発明は、Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆ
ｅ０．０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍ
ｎ０．４〜１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％
以下、Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ
０．３wt％以下のうちの１種または２種以上を含有し、
残部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材と
し、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、
他の片面にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．
６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であ
り、さらにＴｉ０．０３〜０．３wt％を含有し、またさ
らにＩｎ０．０３〜０．３wt％、Ｓｎ０．０３〜０．３
wt％のうちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有することを特
徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージン
グシートである。
【０００６】
【作用】まず、本発明ブレージングシートの構成につい
て説明する。ブレージングシートの芯材の合金はＳｉ
０．０５〜１．２０wt％（以下単に％と略記）、Ｆｅ
０．０５〜０．８％、Ｃｕ０．１〜１．０％、Ｍｎ０．
４〜１．６％を含有し、必要に応じてＭｇ０．５％以
下、Ｃｒ０．３％以下、Ｚｒ０．３％以下、Ｔｉ０．３
％以下のうちの１種または２種以上含有し、残部Ａｌと
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金である。各
添加元素の役割を以下に述べる。
て説明する。ブレージングシートの芯材の合金はＳｉ
０．０５〜１．２０wt％（以下単に％と略記）、Ｆｅ
０．０５〜０．８％、Ｃｕ０．１〜１．０％、Ｍｎ０．
４〜１．６％を含有し、必要に応じてＭｇ０．５％以
下、Ｃｒ０．３％以下、Ｚｒ０．３％以下、Ｔｉ０．３
％以下のうちの１種または２種以上含有し、残部Ａｌと
不可避的不純物とからなるアルミニウム合金である。各
添加元素の役割を以下に述べる。
【０００７】Ｓｉは、２つの役割により強度向上に寄与
する。一つはＭｎの析出を促進し、金属間化合物を増や
し、強度を向上させる。もう一つは、ろう付け後に犠牲
材層により拡散したＭｇと結合しＭｇ2 Ｓｉを形成し時
効硬化により強度向上に寄与する。このためにＳｉが
０．０５％未満の場合上記効果が十分でなく、１．２０
％を超えるとブレージング加熱時にろうの拡散が大きく
なりろう付け性が低下し、さらにチューブの耐食性も低
下する。したがって、Ｓｉは０．０５〜１．２０％とす
るが、特に０．３〜０．７％で安定した特性を示す。
する。一つはＭｎの析出を促進し、金属間化合物を増や
し、強度を向上させる。もう一つは、ろう付け後に犠牲
材層により拡散したＭｇと結合しＭｇ2 Ｓｉを形成し時
効硬化により強度向上に寄与する。このためにＳｉが
０．０５％未満の場合上記効果が十分でなく、１．２０
％を超えるとブレージング加熱時にろうの拡散が大きく
なりろう付け性が低下し、さらにチューブの耐食性も低
下する。したがって、Ｓｉは０．０５〜１．２０％とす
るが、特に０．３〜０．７％で安定した特性を示す。
【０００８】ＦｅはＭｎとともに金属間化合物を形成
し、強度向上に寄与する。その量が０．０５％未満では
効果が十分でなく、０．８％を超えると鋳造時に粗大な
晶出物を多く生じ、ブレージング加熱時の芯材の再結晶
粒径が小さくなり、ろう付け性が低下する。
し、強度向上に寄与する。その量が０．０５％未満では
効果が十分でなく、０．８％を超えると鋳造時に粗大な
晶出物を多く生じ、ブレージング加熱時の芯材の再結晶
粒径が小さくなり、ろう付け性が低下する。
【０００９】Ｃｕは固溶状態にて合金中に存在し、強度
を向上させる。さらに芯材の電位を貴にし耐食性を向上
させる働きを有する。さらに、Ｃｕは犠牲材層に拡散
し、犠牲材層の寿命を変化させる。本発明の組成の犠牲
材の場合、犠牲材層の寿命を延ばす働きを有する。これ
らの働きは０．１％未満のＣｕでは十分でなく、１．０
％を超えて添加した場合、ろう付け加熱後の冷却中にＣ
ｕ系の析出相を粒界に生じ、粒界腐食を生じやすくな
る。したがって、Ｃｕは０．１〜１．０％とするが、特
に０．４〜０．８％で安定した特性を示す。
を向上させる。さらに芯材の電位を貴にし耐食性を向上
させる働きを有する。さらに、Ｃｕは犠牲材層に拡散
し、犠牲材層の寿命を変化させる。本発明の組成の犠牲
材の場合、犠牲材層の寿命を延ばす働きを有する。これ
らの働きは０．１％未満のＣｕでは十分でなく、１．０
％を超えて添加した場合、ろう付け加熱後の冷却中にＣ
ｕ系の析出相を粒界に生じ、粒界腐食を生じやすくな
る。したがって、Ｃｕは０．１〜１．０％とするが、特
に０．４〜０．８％で安定した特性を示す。
【００１０】Ｍｎは、金属間化合物を合金中に分布さ
せ、強度を向上させるための必須元素である。その量が
０．４％未満では十分でなく、１．６％を超えて添加し
た場合成形性が低下し、組付け等の加工時にブレージン
グシートが割れてしまう。
せ、強度を向上させるための必須元素である。その量が
０．４％未満では十分でなく、１．６％を超えて添加し
た場合成形性が低下し、組付け等の加工時にブレージン
グシートが割れてしまう。
【００１１】Ｍｇは合金中に固溶状態およびＭｇ2 Ｓｉ
の微細な析出相として存在し、強度を向上させる。０．
５％を超えて添加すると非腐食性のフラックスを用いた
ろう付けをする場合にフラックスとＭｇが反応しろう付
けができなくなる。本発明芯材合金ではさらに０．３％
以下のＣｒ、０．３％以下のＺｒ、０．３％以下のＴｉ
を添加することがある。これらの元素はいずれも微細な
金属間化合物を形成し合金の強度を向上させる働きを有
する。しかし、それぞれ０．３％を超えて添加した場合
成形性が低下し、組付け等の加工時にブレージングシー
トが割れてしまう。
の微細な析出相として存在し、強度を向上させる。０．
５％を超えて添加すると非腐食性のフラックスを用いた
ろう付けをする場合にフラックスとＭｇが反応しろう付
けができなくなる。本発明芯材合金ではさらに０．３％
以下のＣｒ、０．３％以下のＺｒ、０．３％以下のＴｉ
を添加することがある。これらの元素はいずれも微細な
金属間化合物を形成し合金の強度を向上させる働きを有
する。しかし、それぞれ０．３％を超えて添加した場合
成形性が低下し、組付け等の加工時にブレージングシー
トが割れてしまう。
【００１２】以上が本発明芯材合金の成分であるが、鋳
塊組織の微細化のために添加されるＢや強度向上を目的
として添加されるＮｉ等、上記以外の元素はそれぞれ
０．０５％以下であれば添加してもさしつかえない。
塊組織の微細化のために添加されるＢや強度向上を目的
として添加されるＮｉ等、上記以外の元素はそれぞれ
０．０５％以下であれば添加してもさしつかえない。
【００１３】ろう材は通常用いられているＪＩＳ４００
４やＪＩＳ４０４５等のろう材を用いればよいが、これ
に限定するものでない。
４やＪＩＳ４０４５等のろう材を用いればよいが、これ
に限定するものでない。
【００１４】犠牲材は、本発明の重要な項目である。す
なわち、従来の犠牲材の代表として、ＪＩＳ７０７２合
金が上げられる。これに対して本発明では、犠牲効果を
有するアルミニウム合金としてＭｇ２．８〜３．９％、
Ｚｎ０．３〜３．６％を含有しかつＺｎ＋Ｍｇ／３が４
％以下であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３％を含有
し、またさらに、必要に応じてＩｎ０．０３〜０．３
％、Ｓｎ０．０３％〜０．３％のうちの１種または２種
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニ
ウム合金を用いている。
なわち、従来の犠牲材の代表として、ＪＩＳ７０７２合
金が上げられる。これに対して本発明では、犠牲効果を
有するアルミニウム合金としてＭｇ２．８〜３．９％、
Ｚｎ０．３〜３．６％を含有しかつＺｎ＋Ｍｇ／３が４
％以下であり、さらにＴｉ０．０１〜０．３％を含有
し、またさらに、必要に応じてＩｎ０．０３〜０．３
％、Ｓｎ０．０３％〜０．３％のうちの１種または２種
含有し、残部Ａｌと不可避的不純物とからなるアルミニ
ウム合金を用いている。
【００１５】以下に犠牲材の合金組成の限定の理由を説
明する。Ｍｇは合金に犠牲効果を付与するとともに合金
の強度を向上させる。Ｍｇを多く添加すると犠牲材層自
体の耐食性が低下し、その限界は２．５％程度と考えら
れていた。しかし、本発明のようにＴｉを同時に添加し
た場合、このような多量の添加が可能になるのである。
ここで、Ｍｇが２．８％未満の場合、強度向上効果が十
分でなく、３．９％を超えた場合、ろう付加熱時に犠牲
材層が溶融してしまう。
明する。Ｍｇは合金に犠牲効果を付与するとともに合金
の強度を向上させる。Ｍｇを多く添加すると犠牲材層自
体の耐食性が低下し、その限界は２．５％程度と考えら
れていた。しかし、本発明のようにＴｉを同時に添加し
た場合、このような多量の添加が可能になるのである。
ここで、Ｍｇが２．８％未満の場合、強度向上効果が十
分でなく、３．９％を超えた場合、ろう付加熱時に犠牲
材層が溶融してしまう。
【００１６】Ｚｎは合金に強度と犠牲効果を付与する。
その含有量が、０．３％未満の場合、強度向上効果が十
分でなく、３．６wt％を超えた場合、ろう付加熱時に犠
牲材層が溶融してしまう。さらに本発明では、Ｍｇ量と
Ｚｎ量が、 Ｚｎ＋（Ｍｇ／３）＜４％ の関係を満たすようにする。この範囲以上のＭｇ量とＺ
ｎ量を添加した場合、ろう付加熱時に犠牲材層が溶融し
てしまうためである。
その含有量が、０．３％未満の場合、強度向上効果が十
分でなく、３．６wt％を超えた場合、ろう付加熱時に犠
牲材層が溶融してしまう。さらに本発明では、Ｍｇ量と
Ｚｎ量が、 Ｚｎ＋（Ｍｇ／３）＜４％ の関係を満たすようにする。この範囲以上のＭｇ量とＺ
ｎ量を添加した場合、ろう付加熱時に犠牲材層が溶融し
てしまうためである。
【００１７】本発明では、犠牲材にＴｉを必須元素とし
て添加する。これは、ブレージングシートの耐食性を増
すためである。すなわち、本発明の犠牲材合金にＴｉを
添加しない場合、犠牲材層の腐食は犠牲材層の粒界に沿
って生じ、粒界腐食の進行は早いので、腐食はすぐに芯
材に達する。このような非常に狭い範囲で生じる腐食
は、芯材に到達後もそこで止まることなく、芯材を浸食
する。そのため、ブレージングシートの耐食寿命は極端
に低下するのである。対して、本発明のように、Ｔｉを
添加した場合、犠牲材層の腐食は粒界に沿って起こら
ず、層状に生じるので、犠牲材層の寿命が延びるのであ
る。さらに、このように生じた腐食は芯材に到達後も局
部電池を形成し、犠牲材層をさらに腐食し、犠牲材層が
なくなるまでは芯材に進行しないのである。ここでＴｉ
含有量が０．１％未満の場合、この効果が十分でなく、
０．３％を超えた場合、巨大なＡｌ−Ｔｉ系の晶出相を
鋳造時に形成し、この範囲に腐食を生じるため逆に犠牲
材層の寿命が低下する。
て添加する。これは、ブレージングシートの耐食性を増
すためである。すなわち、本発明の犠牲材合金にＴｉを
添加しない場合、犠牲材層の腐食は犠牲材層の粒界に沿
って生じ、粒界腐食の進行は早いので、腐食はすぐに芯
材に達する。このような非常に狭い範囲で生じる腐食
は、芯材に到達後もそこで止まることなく、芯材を浸食
する。そのため、ブレージングシートの耐食寿命は極端
に低下するのである。対して、本発明のように、Ｔｉを
添加した場合、犠牲材層の腐食は粒界に沿って起こら
ず、層状に生じるので、犠牲材層の寿命が延びるのであ
る。さらに、このように生じた腐食は芯材に到達後も局
部電池を形成し、犠牲材層をさらに腐食し、犠牲材層が
なくなるまでは芯材に進行しないのである。ここでＴｉ
含有量が０．１％未満の場合、この効果が十分でなく、
０．３％を超えた場合、巨大なＡｌ−Ｔｉ系の晶出相を
鋳造時に形成し、この範囲に腐食を生じるため逆に犠牲
材層の寿命が低下する。
【００１８】本発明では、犠牲材にさらに必要に応じて
Ｉｎ：０．０３〜０．３％、Ｓｎ０．０３〜０．３％の
うちの１種または２種を添加するが、これは、犠牲材層
の犠牲効果をさらに高めるためである。これらの元素は
０．０３％未満の添加では効果がなく、０．３％を超え
ると逆に犠牲材層自体の寿命が低下して、ブレージング
シートとしての耐食性が低下する。
Ｉｎ：０．０３〜０．３％、Ｓｎ０．０３〜０．３％の
うちの１種または２種を添加するが、これは、犠牲材層
の犠牲効果をさらに高めるためである。これらの元素は
０．０３％未満の添加では効果がなく、０．３％を超え
ると逆に犠牲材層自体の寿命が低下して、ブレージング
シートとしての耐食性が低下する。
【００１９】以上が犠牲材の合金組成であるが、不可避
的不純物として、ＦｅとＳｉはそれぞれ、最大０．８％
以下とする。これらの元素は金属間化合物を形成し、そ
の周囲で腐食を生じることで、犠牲材層の寿命を低下さ
せるためである。したがって上限は上記の通りである
が、Ｓｉ：０．２％以下、Ｆｅ：０．４％以下が望まし
い。
的不純物として、ＦｅとＳｉはそれぞれ、最大０．８％
以下とする。これらの元素は金属間化合物を形成し、そ
の周囲で腐食を生じることで、犠牲材層の寿命を低下さ
せるためである。したがって上限は上記の通りである
が、Ｓｉ：０．２％以下、Ｆｅ：０．４％以下が望まし
い。
【００２０】以上が本発明のブレージングシートの構成
であるが、そのろう材の厚さは通常３０μｍ程度であ
る。犠牲材の厚さも通常３０μｍ程度であるが、本発明
の犠牲材層の場合、犠牲材の厚さを増してもブレージン
グシートの強度は低下しないので、２００μｍ程度まで
可能である。また、冷媒溶液に腐食防止のためにインヒ
ビターを添加した状態で使用される熱交換器に使用され
る場合、犠牲材層は１０μｍ以上あれば十分である。
であるが、そのろう材の厚さは通常３０μｍ程度であ
る。犠牲材の厚さも通常３０μｍ程度であるが、本発明
の犠牲材層の場合、犠牲材の厚さを増してもブレージン
グシートの強度は低下しないので、２００μｍ程度まで
可能である。また、冷媒溶液に腐食防止のためにインヒ
ビターを添加した状態で使用される熱交換器に使用され
る場合、犠牲材層は１０μｍ以上あれば十分である。
【００２１】本発明のブレージングシートは電縫加工等
によりチューブとしたり、そのままヘッダー材として用
いられる。
によりチューブとしたり、そのままヘッダー材として用
いられる。
【００２２】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
る。表１、２に示す合金組成の芯材および犠牲材を用
い、表３に示す芯材と犠牲材の組合わせで構成されたブ
レージングシートを作製した。ろう材にはＪＩＳ４０４
５合金を用い、クラッド率はろう材は１０％（２５μ
ｍ）であり、犠牲材は１０〜５０％（２５〜１２５μ
ｍ）である。ブレージングシートは通常の鋳造、均質化
処理、合わせ、熱間圧延、冷間圧延・焼鈍の工程で製造
し、Ｈ１４調質とした。得られたブレージングシートコ
イル（板厚０．２５mm）をろう付け加熱後、耐食性試
験、引張り試験を行った。耐食性試験は非腐食性フラッ
クスを塗布したブレージングシートをＮ2 ガス中で６０
０℃×５min の条件で加熱を行った後、犠牲材の表面中
央部のみを露出させ、他の面をすべてシールし、以下の
条件で腐食試験を行った。すなわち、シール処理後の各
ブレージングシートを８８℃のＡＳＴＭ人工水（１００
ppm Ｃｌ-、１００ppm ＣＯ3 - および１００ppm ＳＯ4
2- を含む水溶液）中に８hr浸漬した後、室温×１６hr
放置するサイクル試験を９０回行った。このサイクル試
験終了後各ブレージングシートはリン酸・クロム残混液
で腐食生成物を除去した後、最大孔食深さを光学顕微鏡
を用いて焦点探度法により求めた。さらに腐食部の断面
を研磨し、粒界腐食の状況を調べた。結果を表３に記し
た。引張試験は非腐食性フラックスを塗布したブレージ
ングシートをＮ2 ガス中で６００℃×５min の条件で加
熱を行った後に、室温にて４日間放置後測定した。結果
を表３に併記した。
る。表１、２に示す合金組成の芯材および犠牲材を用
い、表３に示す芯材と犠牲材の組合わせで構成されたブ
レージングシートを作製した。ろう材にはＪＩＳ４０４
５合金を用い、クラッド率はろう材は１０％（２５μ
ｍ）であり、犠牲材は１０〜５０％（２５〜１２５μ
ｍ）である。ブレージングシートは通常の鋳造、均質化
処理、合わせ、熱間圧延、冷間圧延・焼鈍の工程で製造
し、Ｈ１４調質とした。得られたブレージングシートコ
イル（板厚０．２５mm）をろう付け加熱後、耐食性試
験、引張り試験を行った。耐食性試験は非腐食性フラッ
クスを塗布したブレージングシートをＮ2 ガス中で６０
０℃×５min の条件で加熱を行った後、犠牲材の表面中
央部のみを露出させ、他の面をすべてシールし、以下の
条件で腐食試験を行った。すなわち、シール処理後の各
ブレージングシートを８８℃のＡＳＴＭ人工水（１００
ppm Ｃｌ-、１００ppm ＣＯ3 - および１００ppm ＳＯ4
2- を含む水溶液）中に８hr浸漬した後、室温×１６hr
放置するサイクル試験を９０回行った。このサイクル試
験終了後各ブレージングシートはリン酸・クロム残混液
で腐食生成物を除去した後、最大孔食深さを光学顕微鏡
を用いて焦点探度法により求めた。さらに腐食部の断面
を研磨し、粒界腐食の状況を調べた。結果を表３に記し
た。引張試験は非腐食性フラックスを塗布したブレージ
ングシートをＮ2 ガス中で６００℃×５min の条件で加
熱を行った後に、室温にて４日間放置後測定した。結果
を表３に併記した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】表３から明らかなように本発明例ブレージ
ングシートNo．１〜９は従来例No．１３に比較して強度
においても優れており、耐食性も同等である。これに対
し、犠牲材中にＴｉを含まない比較例No．１０は耐食性
が悪く、犠牲材中のＭｇが本発明の範囲より少ない比較
例No．１１、１２は強度が低いことが判る。
ングシートNo．１〜９は従来例No．１３に比較して強度
においても優れており、耐食性も同等である。これに対
し、犠牲材中にＴｉを含まない比較例No．１０は耐食性
が悪く、犠牲材中のＭｇが本発明の範囲より少ない比較
例No．１１、１２は強度が低いことが判る。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明のブレージング
シートは高強度であり、かつ耐食性においても優れてお
り、工業上顕著な効果を奏するものである。
シートは高強度であり、かつ耐食性においても優れてお
り、工業上顕著な効果を奏するものである。
【図１】ラジエーターを示す一部断面の斜視図。
１ 偏平チューブ ２ 薄肉フィン ３ ヘッダー ４ タンク
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．
０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．
４〜１．６wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物
とからなる合金を芯材とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ
系合金のろう材を有し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９
wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍ
ｇ／３が４wt％以下であり、さらにＴｉ０．０１〜０．
３wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからな
る合金の犠牲材を有することを特徴とする高強度、高耐
食性アルミニウム合金ブレージングシート。 - 【請求項２】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．
０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．
４〜１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％以下、
Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ０．３
wt％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯
材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面
にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を
含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さら
にＴｉ０．０１〜０．３wt％以下を含有し、残部がＡｌ
と不可避的不純物とからなる合金の犠牲材を有すること
を特徴とする高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレー
ジングシート。 - 【請求項３】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．
０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．
４〜１．６wt％を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物
とからなる合金を芯材とし、該芯材の片面にＡｌ−Ｓｉ
系合金のろう材を有し、他の片面にＭｇ２．８〜３．９
wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を含有し、かつＺｎ＋Ｍ
ｇ／３が４wt％以下であり、さらにＴｉ０．０〜０．３
wt％を含有し、またさらにＩｎ０．０３〜０．３wt％、
Ｓｎ０．０３〜０．３wt％のうちの１種または２種を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなる合金の犠
牲材を有することを特徴とする高強度、高耐食性アルミ
ニウム合金ブレージングシート。 - 【請求項４】 Ｓｉ０．０５〜１．２０wt％、Ｆｅ０．
０５〜０．８wt％、Ｃｕ０．１〜１．０wt％、Ｍｎ０．
４〜１．６wt％を含有し、さらにＭｇ０．５wt％以下、
Ｃｒ０．３wt％以下、Ｚｒ０．３wt％以下、Ｔｉ０．３
wt％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避的不純物とからなる合金を芯材とし、該芯
材の片面にＡｌ−Ｓｉ系合金のろう材を有し、他の片面
にＭｇ２．８〜３．９wt％、Ｚｎ０．３〜３．６wt％を
含有し、かつＺｎ＋Ｍｇ／３が４wt％以下であり、さら
にＴｉ０．０３〜０．３wt％を含有し、またさらにＩｎ
０．０３〜０．３wt％、Ｓｎ０．０３〜０．３wt％のう
ちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなる合金の犠牲材を有することを特徴とする
高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17494892A JPH05339666A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17494892A JPH05339666A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339666A true JPH05339666A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15987536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17494892A Pending JPH05339666A (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 高強度、高耐食性アルミニウム合金ブレージングシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05339666A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712681A2 (en) | 1994-11-11 | 1996-05-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy brazing sheet, method of producing said brazing sheet, heat-exchanger used said brazing sheet and method of producing said heat-exchanger |
| US6294272B2 (en) * | 1996-11-04 | 2001-09-25 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| WO2008114587A1 (ja) | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | アルミニウム合金材およびアルミニウム合金ブレージングシート |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP17494892A patent/JPH05339666A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0712681A2 (en) | 1994-11-11 | 1996-05-22 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminum alloy brazing sheet, method of producing said brazing sheet, heat-exchanger used said brazing sheet and method of producing said heat-exchanger |
| US6294272B2 (en) * | 1996-11-04 | 2001-09-25 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium alloy for use as core material in brazing sheet |
| WO2008114587A1 (ja) | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | アルミニウム合金材およびアルミニウム合金ブレージングシート |
| US8283050B2 (en) | 2007-03-20 | 2012-10-09 | Kobe Steel, Ltd. | Aluminum alloy material and aluminum alloy brazing sheet |
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