JPH0593237A - 長期に亘つてすぐれた耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材 - Google Patents
長期に亘つてすぐれた耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材Info
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- JPH0593237A JPH0593237A JP28047591A JP28047591A JPH0593237A JP H0593237 A JPH0593237 A JP H0593237A JP 28047591 A JP28047591 A JP 28047591A JP 28047591 A JP28047591 A JP 28047591A JP H0593237 A JPH0593237 A JP H0593237A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ熱交換器構造部材野使用寿命の延命化を
はかる。 【構成】 Ａｌ熱交換器構造部材を、重量％で、Ｍｎ：
０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．３〜０．７％、を含有
し、さらに、必要に応じてＺｒ：０．０５〜０．３％、
Ｃｒ：０．０５〜０．３％、およびＴｉ：０．０５〜
０．３％、のうちの１種または２種以上を含有し、残り
がＡｌと不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金の
芯材と、前記芯材の作動流体通路側にクラッドされた、
Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、Ｍｎ：０．２〜１．５
％を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を
有するＡｌ合金の皮材と、さらに必要に応じて前記芯材
の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ−Ｓｉ系合金
またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材との複合材で構
成する。
はかる。 【構成】 Ａｌ熱交換器構造部材を、重量％で、Ｍｎ：
０．５〜１．５％、Ｃｕ：０．３〜０．７％、を含有
し、さらに、必要に応じてＺｒ：０．０５〜０．３％、
Ｃｒ：０．０５〜０．３％、およびＴｉ：０．０５〜
０．３％、のうちの１種または２種以上を含有し、残り
がＡｌと不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金の
芯材と、前記芯材の作動流体通路側にクラッドされた、
Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、Ｍｎ：０．２〜１．５
％を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を
有するＡｌ合金の皮材と、さらに必要に応じて前記芯材
の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ−Ｓｉ系合金
またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材との複合材で構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、長期に亘ってすぐれ
た耐食性を保持し、Ａｌ熱交換器の使用寿命の延命化を
可能にするＡｌ熱交換器構造部材に関するものである。
た耐食性を保持し、Ａｌ熱交換器の使用寿命の延命化を
可能にするＡｌ熱交換器構造部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えば自動車などのラジエー
タ、オイルクーラ、さらにインタークーラなどのＡｌ熱
交換器がいずれもＡｌ合金で構成された水管やヘッダー
プレート、ヘッダーパイプなどの作動流体通路形成構造
部材並びにフィン材などを真空ろう付けあるいはフラッ
クスろう付けにて組立てることにより製造されている。
タ、オイルクーラ、さらにインタークーラなどのＡｌ熱
交換器がいずれもＡｌ合金で構成された水管やヘッダー
プレート、ヘッダーパイプなどの作動流体通路形成構造
部材並びにフィン材などを真空ろう付けあるいはフラッ
クスろう付けにて組立てることにより製造されている。
【０００３】また、これらＡｌ熱交換器構造部材の１つ
として、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ：０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または
２種以上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の芯材と、前記芯材の作動流体
通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、を含有し、残りがＡｌ
と不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金の皮材
と、さらに必要に応じて、前記芯材の前記皮材と反対側
にクラッドされたＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系合金のろう材、との複合材で構成されたＡｌ熱交
換器構造部材が知られている。
として、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ：０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または
２種以上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の芯材と、前記芯材の作動流体
通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、を含有し、残りがＡｌ
と不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金の皮材
と、さらに必要に応じて、前記芯材の前記皮材と反対側
にクラッドされたＡｌ−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−
Ｍｇ系合金のろう材、との複合材で構成されたＡｌ熱交
換器構造部材が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来Ａ
ｌ熱交換器構造部材においては、これを構成する皮材が
合金成分として含有するＩｎによって電気化学的に卑に
なっているので、全面腐食型の自己腐食による犠牲陽極
効果を発揮し、芯材を良く防食しているが、皮材の腐食
速度が速いために、比較的短時間で芯材が露出するよう
になり、皮材による犠牲陽極効果が失われてしまうのが
現状である。
ｌ熱交換器構造部材においては、これを構成する皮材が
合金成分として含有するＩｎによって電気化学的に卑に
なっているので、全面腐食型の自己腐食による犠牲陽極
効果を発揮し、芯材を良く防食しているが、皮材の腐食
速度が速いために、比較的短時間で芯材が露出するよう
になり、皮材による犠牲陽極効果が失われてしまうのが
現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来Ａｌ熱交換器構造部
材に着目し、皮材の自己腐食をゆるやかなものにして、
長期に亘って犠牲陽極効果を発揮するようにすべく研究
を行なった結果、上記の従来Ａｌ熱交換器構造部材にお
いて、これを構成する皮材を、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金で構成すると、合金成分として
含有させたＭｎによって、同Ｉｎによる犠牲陽極効果が
損なわれることなく、腐食速度が遅くなり、きわめてゆ
っくりとした腐食となることから、芯材に対して長期に
亘って犠牲陽極効果を発揮するようになり、かつ皮材の
強度も向上するようになるという研究結果を得たのであ
る。
上述のような観点から、上記の従来Ａｌ熱交換器構造部
材に着目し、皮材の自己腐食をゆるやかなものにして、
長期に亘って犠牲陽極効果を発揮するようにすべく研究
を行なった結果、上記の従来Ａｌ熱交換器構造部材にお
いて、これを構成する皮材を、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金で構成すると、合金成分として
含有させたＭｎによって、同Ｉｎによる犠牲陽極効果が
損なわれることなく、腐食速度が遅くなり、きわめてゆ
っくりとした腐食となることから、芯材に対して長期に
亘って犠牲陽極効果を発揮するようになり、かつ皮材の
強度も向上するようになるという研究結果を得たのであ
る。
【０００６】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ〜０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または
２種以上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の芯材と、前記芯材の作動流体
通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材と、さらに必要に応じ
て、前記芯材の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ
−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材、
との複合材で構成されたＡｌ熱交換器構造部材に特徴を
有するものである。
なされたものであって、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ〜０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または
２種以上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の芯材と、前記芯材の作動流体
通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材と、さらに必要に応じ
て、前記芯材の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ
−Ｓｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材、
との複合材で構成されたＡｌ熱交換器構造部材に特徴を
有するものである。
【０００７】つぎに、この発明のＡｌ熱交換器構造部材
において、芯材および皮材を構成するＡｌ合金の成分組
成を上記の通りに限定した理由を説明する。
において、芯材および皮材を構成するＡｌ合金の成分組
成を上記の通りに限定した理由を説明する。
【０００８】Ａ．芯材 (a) Ｍｎ Ｍｎ成分には、素地に分散分布するＡｌ−Ｍｎ系金属間
化合物を形成して強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．５％未満では所望の強度向上効果が得られ
ず、一方その含有量が１．５％を越えると加工性が低下
するようになることから、その含有量を０．５〜１．５
％と定めた。
化合物を形成して強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．５％未満では所望の強度向上効果が得られ
ず、一方その含有量が１．５％を越えると加工性が低下
するようになることから、その含有量を０．５〜１．５
％と定めた。
【０００９】(b) Ｃｕ Ｃｕ成分には、素地に固溶して、強度を向上させるほ
か、電気化学的に貴にして、皮材との電位差を大きく
し、皮材による犠牲陽極効果を確実なものにする作用が
あるが、その含有量が０．３％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が０．７％を越える
と耐食性が低下するようになることから、その含有量を
０．３〜０．７％と定めた。
か、電気化学的に貴にして、皮材との電位差を大きく
し、皮材による犠牲陽極効果を確実なものにする作用が
あるが、その含有量が０．３％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が０．７％を越える
と耐食性が低下するようになることから、その含有量を
０．３〜０．７％と定めた。
【００１０】(c) Ｚｒ，ＣｒおよびＴｉ これらの成分には、各種の金属間化合物を形成して強度
を向上させる作用があるので必要に応じて含有される
が、その含有量がそれぞれＺｒ：０．０５％未満、Ｃ
ｒ：０．０５％未満、およびＴｉ：０．０５％未満では
所望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が、そ
れぞれＺｒ：０．３％、Ｃｒ：０．３％、およびＴｉ：
０．３％を越えても一層の強度向上効果が得られないこ
とから、その含有量を、それぞれＺｒ：０．０５〜０．
３％、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、およびＴｉ：０．０
５〜０．３％と定めた。
を向上させる作用があるので必要に応じて含有される
が、その含有量がそれぞれＺｒ：０．０５％未満、Ｃ
ｒ：０．０５％未満、およびＴｉ：０．０５％未満では
所望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が、そ
れぞれＺｒ：０．３％、Ｃｒ：０．３％、およびＴｉ：
０．３％を越えても一層の強度向上効果が得られないこ
とから、その含有量を、それぞれＺｒ：０．０５〜０．
３％、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、およびＴｉ：０．０
５〜０．３％と定めた。
【００１１】Ｂ．皮材 (a) Ｉｎ Ｉｎ成分には、上記の通り皮材を芯材に比して電気化学
的に卑にし、もって犠牲陽極効果も発揮せしめる作用が
あるが、その含有量が０．００５％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が０．０６％を
越えると急激に自己腐食速度が増大するようになること
から、その含有量を０．００５〜０．０６％と定めた。
的に卑にし、もって犠牲陽極効果も発揮せしめる作用が
あるが、その含有量が０．００５％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が０．０６％を
越えると急激に自己腐食速度が増大するようになること
から、その含有量を０．００５〜０．０６％と定めた。
【００１２】(b) Ｍｎ Ｍｎ成分には、上記の通りＩｎによる犠牲陽極効果を損
なうことなく、皮材の腐食速度を抑制し、皮材が著しく
長期に亘って犠牲陽極効果を発揮するようにすると共
に、皮材の強度を向上させる作用があるが、その含有量
が０．２％未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が１．５％を越えると、芯材に対する電
位差が小さくなって犠牲陽極効果が低下するようになる
ことから、その含有量を０．２〜１．５％と定めた。
なうことなく、皮材の腐食速度を抑制し、皮材が著しく
長期に亘って犠牲陽極効果を発揮するようにすると共
に、皮材の強度を向上させる作用があるが、その含有量
が０．２％未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が１．５％を越えると、芯材に対する電
位差が小さくなって犠牲陽極効果が低下するようになる
ことから、その含有量を０．２〜１．５％と定めた。
【００１３】
【実施例】つぎに、この発明のＡｌ熱交換器構造部材を
実施例により具体的に説明する。通常の溶解鍛造法によ
り、それぞれ表１，２に示される成分組成をもった芯材
用Ａｌ合金Ａ１〜Ａ１２、皮材用Ａｌ合金Ｂ１〜Ｂ８、
およびろう材用Ａｌ合金Ｃ１，Ｃ２を溶製し、水冷金型
に鋳造して鋳塊とし、この鋳塊に、５７０〜６００℃の
範囲内の所定温度に１２時間保持の均質化処理を施し、
ついで熱間圧延を施して、芯材用Ａｌ合金は９．６mm、
皮材用Ａｌ合金とろう材用Ａｌ合金は１．２mmの厚さと
した状態で、表３，４に示される組合せで重ね合わせ、
熱間圧延にてクラッドし、引続いて冷間圧延を施して厚
さ：０．３mmの複合材とし、この複合材から作動流体通
路側（内側）が皮材で構成された直径：１０mmの管材を
溶接にて形成することにより本発明構造部材１〜１２お
よび従来構造部材１〜１２をそれぞれ製造した。
実施例により具体的に説明する。通常の溶解鍛造法によ
り、それぞれ表１，２に示される成分組成をもった芯材
用Ａｌ合金Ａ１〜Ａ１２、皮材用Ａｌ合金Ｂ１〜Ｂ８、
およびろう材用Ａｌ合金Ｃ１，Ｃ２を溶製し、水冷金型
に鋳造して鋳塊とし、この鋳塊に、５７０〜６００℃の
範囲内の所定温度に１２時間保持の均質化処理を施し、
ついで熱間圧延を施して、芯材用Ａｌ合金は９．６mm、
皮材用Ａｌ合金とろう材用Ａｌ合金は１．２mmの厚さと
した状態で、表３，４に示される組合せで重ね合わせ、
熱間圧延にてクラッドし、引続いて冷間圧延を施して厚
さ：０．３mmの複合材とし、この複合材から作動流体通
路側（内側）が皮材で構成された直径：１０mmの管材を
溶接にて形成することにより本発明構造部材１〜１２お
よび従来構造部材１〜１２をそれぞれ製造した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
【００１８】ついで、この結果得られた各種の構造部材
に、ろう付け条件に相当する、真空中、温度：８８０ｋ
に５分間保持後冷却の加熱を施した状態で、作動流体と
してＣｕ++イオン：１ppm 含有の水道水（温度：３１５
Ｋ）を５０ｌ／min の流量で４０日間通過させ、皮材の
腐食深さを測定した。この測定結果を、上記複合材を用
いて測定した引張試験結果と共に、表３，４に示した。
に、ろう付け条件に相当する、真空中、温度：８８０ｋ
に５分間保持後冷却の加熱を施した状態で、作動流体と
してＣｕ++イオン：１ppm 含有の水道水（温度：３１５
Ｋ）を５０ｌ／min の流量で４０日間通過させ、皮材の
腐食深さを測定した。この測定結果を、上記複合材を用
いて測定した引張試験結果と共に、表３，４に示した。
【００１９】
【発明の効果】表３，４に示される結果から、本発明構
造部材１〜１２は、いずれも従来構造部材１〜１２と同
等あるいはこれ以上の強度を保持し、かつこれより一段
と皮材の腐食進行が遅いことが明らかである。
造部材１〜１２は、いずれも従来構造部材１〜１２と同
等あるいはこれ以上の強度を保持し、かつこれより一段
と皮材の腐食進行が遅いことが明らかである。
【００２０】上述のように、この発明のＡｌ熱交換器構
造部材は、皮材の腐食進行がきわめて遅いので、芯材に
対する犠牲陽極効果を著しく長期に亘って発揮すること
ができ、Ａｌ熱交換器の使用寿命の延命化に寄与すると
ころ大なるものがあるなど工業上有用な特性を有するの
である。
造部材は、皮材の腐食進行がきわめて遅いので、芯材に
対する犠牲陽極効果を著しく長期に亘って発揮すること
ができ、Ａｌ熱交換器の使用寿命の延命化に寄与すると
ころ大なるものがあるなど工業上有用な特性を有するの
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成
を有するＡｌ合金の芯材と、前記芯材の作動流体通路側
にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材、との複合材で構成した
こと特徴とする長期に亘ってすぐれた耐食性を保持する
Ａｌ熱交換器構造部材。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに、 Ｚｒ：０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または２種以
上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成
を有するＡｌ合金の芯材と、 前記芯材の作動流体通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材、との複合材で構成した
ことを特徴とする長期に亘ってすぐれた耐食性を保持す
るＡｌ熱交換器構造部材。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成
を有するＡｌ合金の芯材と、 前記芯材の作動流体通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材と、 前記芯材の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ−Ｓ
ｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系のろう材、との複合
材で構成したことを特徴とする長期に亘ってすぐれた耐
食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｍｎ：０．５〜１．５％、 Ｃｕ：０．３〜０．７
％、を含有し、さらに、 Ｚｒ：０．０５〜０．３％、 Ｃｒ：０．０５〜０．
３％、 Ｔｉ：０．０５〜０．３％、のうちの１種または２種以
上、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成
を有するＡｌ合金の芯材と、 前記芯材の作動流体通路側にクラッドされた、 Ｉｎ：０．００５〜０．０６％、 Ｍｎ：０．２〜
１．５％、を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成を有するＡｌ合金の皮材と、 前記芯材の前記皮材と反対側にクラッドされたＡｌ−Ｓ
ｉ系合金またはＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金のろう材、との
複合材で構成したことを特徴とする長期に亘ってすぐれ
た耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28047591A JPH0593237A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 長期に亘つてすぐれた耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28047591A JPH0593237A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 長期に亘つてすぐれた耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593237A true JPH0593237A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17625598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28047591A Pending JPH0593237A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 長期に亘つてすぐれた耐食性を保持するＡｌ熱交換器構造部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593237A (ja) |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP28047591A patent/JPH0593237A/ja active Pending
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