JPH0635636B2 - 自動車用熱交換器のフイン用銅合金 - Google Patents
自動車用熱交換器のフイン用銅合金Info
- Publication number
- JPH0635636B2 JPH0635636B2 JP60110041A JP11004185A JPH0635636B2 JP H0635636 B2 JPH0635636 B2 JP H0635636B2 JP 60110041 A JP60110041 A JP 60110041A JP 11004185 A JP11004185 A JP 11004185A JP H0635636 B2 JPH0635636 B2 JP H0635636B2
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- Japan
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- fins
- corrosion
- heat
- heat exchangers
- automobiles
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車熱交換器、例えばラジエータやヒーター
のフイン用銅合金に関し、特に放熱特性を低下させるこ
となく、フインの耐食性を改善したものである。
のフイン用銅合金に関し、特に放熱特性を低下させるこ
となく、フインの耐食性を改善したものである。
従来の技術 自動車熱交換器、例えばラジエーターはエンジン部の温
度上昇を防止するためのもので、エンジン部とラジエー
ター間に冷却媒体である水を循環させ、エンジン部で温
度上昇した水をラジエーターで放熱させることにより、
エンジン部の冷却を行なつている。このようなラジエー
ターは水の通るチューブと、該チューブより熱を大気中
に放散させるフインからなり、通常自動車の前部に取付
け、これに空気を強制的に吹き付けて放熱を促進させて
いる。
度上昇を防止するためのもので、エンジン部とラジエー
ター間に冷却媒体である水を循環させ、エンジン部で温
度上昇した水をラジエーターで放熱させることにより、
エンジン部の冷却を行なつている。このようなラジエー
ターは水の通るチューブと、該チューブより熱を大気中
に放散させるフインからなり、通常自動車の前部に取付
け、これに空気を強制的に吹き付けて放熱を促進させて
いる。
このような自動車熱交換器のフイン材料にはその組立工
程における熱処理によつて軟化を起さないための耐熱性
と、放熱を促進するための良好な熱伝導性が要求されて
おり、従来はＣｕにＣｄ又はＳｎを0.1〜1.0ｗｔ％（以
下ｗｔ％を単に％と略記）を加えた厚さ0.03〜0.2mmの
銅合金薄条が用いられている。また、特公昭５８−３４
５３７号公報にＮｉ0.01〜1.0％、Ｐ0.002〜0.1％、Ｚ
ｎ0.05〜3.0％、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる耐
熱性の良好な高力導電用銅合金及びＮｉ0.01〜1.0％、
Ｐ0.002〜0.1％、Ｚｎ0.05〜3.0％、Ｓｎ0.01〜0.2％、
残部Ｃｕと不可避的不純物からなる耐熱性の良好な高力
導電用銅合金が耐熱性、導電性、伝熱性、メツキ性、ハ
ンダ付け性、機械的強度などの特性が要求される電気、
電子部品や熱交換器のフイン材などに好適であると提案
されている。
程における熱処理によつて軟化を起さないための耐熱性
と、放熱を促進するための良好な熱伝導性が要求されて
おり、従来はＣｕにＣｄ又はＳｎを0.1〜1.0ｗｔ％（以
下ｗｔ％を単に％と略記）を加えた厚さ0.03〜0.2mmの
銅合金薄条が用いられている。また、特公昭５８−３４
５３７号公報にＮｉ0.01〜1.0％、Ｐ0.002〜0.1％、Ｚ
ｎ0.05〜3.0％、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる耐
熱性の良好な高力導電用銅合金及びＮｉ0.01〜1.0％、
Ｐ0.002〜0.1％、Ｚｎ0.05〜3.0％、Ｓｎ0.01〜0.2％、
残部Ｃｕと不可避的不純物からなる耐熱性の良好な高力
導電用銅合金が耐熱性、導電性、伝熱性、メツキ性、ハ
ンダ付け性、機械的強度などの特性が要求される電気、
電子部品や熱交換器のフイン材などに好適であると提案
されている。
発明が解決しようとする問題点 近年自動車は省エネルギー及び排ガス対策から軽量化が
求められ、自動車の部品であるラジエーターやヒーター
などの熱交換器においても例外ではなく、熱交換器の構
成部品であるフインにおいても薄肉軽量化が求められて
いる。従つてフインには単位面積与りの放熱性の向上と
その寿命維持が重要な課題となつている。
求められ、自動車の部品であるラジエーターやヒーター
などの熱交換器においても例外ではなく、熱交換器の構
成部品であるフインにおいても薄肉軽量化が求められて
いる。従つてフインには単位面積与りの放熱性の向上と
その寿命維持が重要な課題となつている。
また最近空気中に塩素、窒素酸化物、亜硫酸ガス等が増
加し、道路には凍結防止剤として塩素化合物が散布され
るなど、自動車の走行環境が著しく悪化し、自動車は勿
論、自動車に装備した熱交換器、特にラジエーターの腐
食が大きな問題となつている。即ちラジエーターは放熱
性を向上させるため、通常自動車の前部に取付けられて
おり、ラジエーターには前記汚染空気が吹き付けられる
ばかりか、道路から凍結防止剤が跳上りなどによつて汚
染空気に混入する。このようにラジエーターのフインに
は前記腐食性物質が直接接触することになり、フインは
厳しい腐食条件におかれている。フインが腐食するとラ
ジエーターの放熱特性が低下し、更に腐食が進むとチュ
ーブからフインが脱落し、ラジエーターとして使用でき
ないものとなる。このような状況下において、現用のフ
イン材料であるＣｕにＣｄ又はＳｎを加えた合金は腐食
に対する抵抗がほとんどなく、また特公昭５８−３４５
３７号公報により提案された高力導電用銅合金は、Ｐ含
有量が0.002〜0.1％と多量のためＮｉとの共存におい
て、上記腐食環境下で局部腐食を発生し、フイン強度を
著しく低下するなど耐食性の改善が強く望まれている。
加し、道路には凍結防止剤として塩素化合物が散布され
るなど、自動車の走行環境が著しく悪化し、自動車は勿
論、自動車に装備した熱交換器、特にラジエーターの腐
食が大きな問題となつている。即ちラジエーターは放熱
性を向上させるため、通常自動車の前部に取付けられて
おり、ラジエーターには前記汚染空気が吹き付けられる
ばかりか、道路から凍結防止剤が跳上りなどによつて汚
染空気に混入する。このようにラジエーターのフインに
は前記腐食性物質が直接接触することになり、フインは
厳しい腐食条件におかれている。フインが腐食するとラ
ジエーターの放熱特性が低下し、更に腐食が進むとチュ
ーブからフインが脱落し、ラジエーターとして使用でき
ないものとなる。このような状況下において、現用のフ
イン材料であるＣｕにＣｄ又はＳｎを加えた合金は腐食
に対する抵抗がほとんどなく、また特公昭５８−３４５
３７号公報により提案された高力導電用銅合金は、Ｐ含
有量が0.002〜0.1％と多量のためＮｉとの共存におい
て、上記腐食環境下で局部腐食を発生し、フイン強度を
著しく低下するなど耐食性の改善が強く望まれている。
問題点を解決するための手段 本発明はこれに鑑みフインの腐食状態を詳細に観察した
結果、腐食はフインの金属表面に酸化物Ｃu2Ｏが多層に
重なり、Ｃu2Ｏ間とＣu2Ｏと金属の界面に塩素及び硫黄
が凝縮していること、更に腐食面は一般に乾燥状態で水
分は微量であることを知見し、このような条件下におけ
る耐食材料について種々研究の結果、熱伝導性、耐熱性
及び耐食性が優れた自動車熱交換器のフイン用銅合金を
開発したものである。
結果、腐食はフインの金属表面に酸化物Ｃu2Ｏが多層に
重なり、Ｃu2Ｏ間とＣu2Ｏと金属の界面に塩素及び硫黄
が凝縮していること、更に腐食面は一般に乾燥状態で水
分は微量であることを知見し、このような条件下におけ
る耐食材料について種々研究の結果、熱伝導性、耐熱性
及び耐食性が優れた自動車熱交換器のフイン用銅合金を
開発したものである。
即ち本発明銅合金は、Ｚｎ0.1〜3.0％、Ｎｉ 0.005〜0.
5％、Ｐ0.0002〜0.0018％、Ｓｎ0.5％以下、残部Ｃｕと
不可避的不純物からなることを特徴とするものである。
5％、Ｐ0.0002〜0.0018％、Ｓｎ0.5％以下、残部Ｃｕと
不可避的不純物からなることを特徴とするものである。
作用 本発明合金において、Ｚｎの添加はＣｕ特有の熱伝導性
をあまり低下させることなく、塩素、窒素酸化物、亜硫
酸ガス等の混在する空気中でのＣu2Ｏの生成及び増殖を
抑制して耐食性を向上させるためであり、その含有量を
0.1〜3.0％と限定したのは、含有量が0.1％未満ではＣu
2Oの生成及び増殖を抑制する作用が十分でなく、3.0％
を越えると耐食性は向上するも熱伝導性が低下して放熱
性が損なわれるためである。Ｎｉの添加はＺｎとの相乗
効果により一層耐食性を向上させると共に、共存するＰ
とＮi3Ｐ、Ｎi2Ｐ等の金属間化合を微細に析出させ、熱
交換器の製造工程における各種の熱処理での軟化及び強
度の低下を防止して成形不良を低減するたみで、その含
有量を0.005〜0.5％と限定したのは、含有量が0.005％
未満ではＺnとの相乗効果並びに軟化及び強度の低下防
止の効果が十分でなく、 0.5％を越えると熱伝導性が低
下するためである。またＰの添加はＮi との金属間化合
物の析出により耐熱性を向上させるためで、その含有量
を0.0002〜0.0018％と限定したのは、含有量が0.0002未
満ではＮi との相乗効果による耐熱性が十分でなく、0.
0018％を越えると腐食原料で表わされる全腐食量は少な
く良好な耐食性を示すも、孔食などの局部腐食が著しく
なり、フインとしての強度劣化が大きくなるためであ
る。
をあまり低下させることなく、塩素、窒素酸化物、亜硫
酸ガス等の混在する空気中でのＣu2Ｏの生成及び増殖を
抑制して耐食性を向上させるためであり、その含有量を
0.1〜3.0％と限定したのは、含有量が0.1％未満ではＣu
2Oの生成及び増殖を抑制する作用が十分でなく、3.0％
を越えると耐食性は向上するも熱伝導性が低下して放熱
性が損なわれるためである。Ｎｉの添加はＺｎとの相乗
効果により一層耐食性を向上させると共に、共存するＰ
とＮi3Ｐ、Ｎi2Ｐ等の金属間化合を微細に析出させ、熱
交換器の製造工程における各種の熱処理での軟化及び強
度の低下を防止して成形不良を低減するたみで、その含
有量を0.005〜0.5％と限定したのは、含有量が0.005％
未満ではＺnとの相乗効果並びに軟化及び強度の低下防
止の効果が十分でなく、 0.5％を越えると熱伝導性が低
下するためである。またＰの添加はＮi との金属間化合
物の析出により耐熱性を向上させるためで、その含有量
を0.0002〜0.0018％と限定したのは、含有量が0.0002未
満ではＮi との相乗効果による耐熱性が十分でなく、0.
0018％を越えると腐食原料で表わされる全腐食量は少な
く良好な耐食性を示すも、孔食などの局部腐食が著しく
なり、フインとしての強度劣化が大きくなるためであ
る。
更に上記Ｚn、Ｎi及びＰからなる合金にＳｎを添加する
のはＺｎ及びＮｉとの相乗効果により一層耐食性を向上
させるためで、その含有量を0.5％以下と限定したの
は、含有量が0.5％を越えると熱伝導性の低下が著しく
なるためである。
のはＺｎ及びＮｉとの相乗効果により一層耐食性を向上
させるためで、その含有量を0.5％以下と限定したの
は、含有量が0.5％を越えると熱伝導性の低下が著しく
なるためである。
尚本発明合金の溶製は常法によつて真空溶解又は大気中
溶解により溶製することができる。
溶解により溶製することができる。
実施例 黒鉛ルツボを用い、タフピツチ銅を真空中及び大気中で
溶解し、これに各添加元素を挿入した後、金型に鋳造し
て第１表に示す組成の厚さ２５mm、幅２５０mm、長さ２
５０mmの鋳塊を得た。この鋳塊の表面を一面あたり2.5m
m面倒した後加熱して８５０℃で熱間圧延し、その後冷
間圧延と中間焼鈍を繰返して厚さ0.5mmの板に仕上げ
た。
溶解し、これに各添加元素を挿入した後、金型に鋳造し
て第１表に示す組成の厚さ２５mm、幅２５０mm、長さ２
５０mmの鋳塊を得た。この鋳塊の表面を一面あたり2.5m
m面倒した後加熱して８５０℃で熱間圧延し、その後冷
間圧延と中間焼鈍を繰返して厚さ0.5mmの板に仕上げ
た。
この板について耐食性、熱伝導性及び耐熱性を調べた。
その結果を第１票に併記した。
その結果を第１票に併記した。
尚耐食性は上記板より縦１００mm、横１００mmのサンプ
ルを切り出し、0.3％ＳＯ２ガスと0.3％Ｃl2ガスを含む
空気中に４８時間暴露し、続いて温度６０℃、湿度８０
％の恒温恒湿槽内に９６時間保持することを４回繰返
し、サンプル表面の腐食生成物であるＣu2Ｏを除去して
重量を測定し、試験前後の重量より腐食減量を算出し
た。また局部腐食の傾向を調べるため、上記腐食生成物
を除去したサンプルの光学顕微鏡による表面観察を行な
い、サンプルの単位表面積あたりに存在する深さ５０μ
以上の孔食の数を測定した。孔食深さの測定は孔食の底
及び縁にそれぞれピントを合せたときの微動ピント調整
マイクロメータの読みの差より求めた。
ルを切り出し、0.3％ＳＯ２ガスと0.3％Ｃl2ガスを含む
空気中に４８時間暴露し、続いて温度６０℃、湿度８０
％の恒温恒湿槽内に９６時間保持することを４回繰返
し、サンプル表面の腐食生成物であるＣu2Ｏを除去して
重量を測定し、試験前後の重量より腐食減量を算出し
た。また局部腐食の傾向を調べるため、上記腐食生成物
を除去したサンプルの光学顕微鏡による表面観察を行な
い、サンプルの単位表面積あたりに存在する深さ５０μ
以上の孔食の数を測定した。孔食深さの測定は孔食の底
及び縁にそれぞれピントを合せたときの微動ピント調整
マイクロメータの読みの差より求めた。
熱伝導性についてはこれと強い正相関の関係にある導電
率を測定した。また耐熱性としては半軟化温度を示し
た。即ちその温度に３０分間保持した後、常温における
引張強さが加熱前の引張強さと完全再結晶後の引張強さ
の平均値となる加熱温度である。
率を測定した。また耐熱性としては半軟化温度を示し
た。即ちその温度に３０分間保持した後、常温における
引張強さが加熱前の引張強さと完全再結晶後の引張強さ
の平均値となる加熱温度である。
第１表から明らかなように本発明合金No.１〜５は何れ
も従来合金No.１３と比較し、熱伝導性を著しく低下さ
せることなく、耐食性及び耐熱性を向上し、組成によつ
ては熱伝導性も向上していることが判る。
も従来合金No.１３と比較し、熱伝導性を著しく低下さ
せることなく、耐食性及び耐熱性を向上し、組成によつ
ては熱伝導性も向上していることが判る。
これに対し本発明合金の組成範囲より外れる比較合金N
o.６〜１２では腐食減量、孔食性、熱伝導性又は半軟化
温度の何れかが劣ることが判る。
o.６〜１２では腐食減量、孔食性、熱伝導性又は半軟化
温度の何れかが劣ることが判る。
発明の効果 このように本発明によれば、塩素及び硫黄の混在する腐
食環境において、優れた耐食性及び耐熱性を示し、かつ
フインとして十分な熱伝導性を有しており、自動車熱交
換器のフインに使用し、熱交換器の寿命を増大させると
共に薄肉軽量化を可能にする等工業上顕著な効果を奏す
るものである。
食環境において、優れた耐食性及び耐熱性を示し、かつ
フインとして十分な熱伝導性を有しており、自動車熱交
換器のフインに使用し、熱交換器の寿命を増大させると
共に薄肉軽量化を可能にする等工業上顕著な効果を奏す
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小又 憲一 栃木県日光市清滝町500番地 古河電気工 業株式会社日光電気精銅所内 (72)発明者 大栗 章宏 栃木県日光市清滝町500番地 古河電気工 業株式会社日光電気精銅所内 (72)発明者 長谷川 義治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 長良 敏夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−156720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−136439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153747（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−34537（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】Ｚｎ： 0.1〜3.0 wt％、Ｎｉ： 0.005〜0.
5 wt％、Ｐ：0.0002〜0.0018wt％、Ｓｎ： 0.5wt％以
下、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる自動車用熱交換
器のフィン用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110041A JPH0635636B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 自動車用熱交換器のフイン用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60110041A JPH0635636B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 自動車用熱交換器のフイン用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266543A JPS61266543A (ja) | 1986-11-26 |
| JPH0635636B2 true JPH0635636B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14525610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60110041A Expired - Lifetime JPH0635636B2 (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 自動車用熱交換器のフイン用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635636B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01127897A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Nippon Denso Co Ltd | 自動車用熱交換器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834537B2 (ja) * | 1980-06-16 | 1983-07-27 | 日本鉱業株式会社 | 耐熱性の良好な高力導電用銅合金 |
| JPS58153747A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Nippon Denso Co Ltd | 熱交換器のフイン用耐食性銅合金 |
| JPS59136439A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Sanpo Shindo Kogyo Kk | 銅基合金 |
| JPS59153853A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Hitachi Metals Ltd | リ−ドフレ−ム材 |
| JPS59229450A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Nippon Mining Co Ltd | 耐食性に優れた銅合金 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP60110041A patent/JPH0635636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61266543A (ja) | 1986-11-26 |
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