JPH07150281A - ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 - Google Patents
ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材Info
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- JPH07150281A JPH07150281A JP5329970A JP32997093A JPH07150281A JP H07150281 A JPH07150281 A JP H07150281A JP 5329970 A JP5329970 A JP 5329970A JP 32997093 A JP32997093 A JP 32997093A JP H07150281 A JPH07150281 A JP H07150281A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ろう付け工法によって製造される自動車用熱
交換器等に用いられる、ろう付け後強度およびろう付け
性に優れたAl合金フィン材を提供する。 【構成】 第１発明: 重量% で、Si：0.7 〜1.5%、Mn：
1.5 〜3%、V ：0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、およ
び、Cr：0.01〜0.25% を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有する。第２発明: 重
量% で、Si：0.7〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.01〜0.2
5% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を
含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.
25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび
不可避不純物からなる化学成分組成を有する。第１発明
または第２発明の化学成分組成に、更に、Mg：0.05〜0.
3%を含有するもの。上記すべての発明に、更に、Zn：0.
3 〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05%
の内、少なくとも1 種を含有するもの。
交換器等に用いられる、ろう付け後強度およびろう付け
性に優れたAl合金フィン材を提供する。 【構成】 第１発明: 重量% で、Si：0.7 〜1.5%、Mn：
1.5 〜3%、V ：0.01〜0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、およ
び、Cr：0.01〜0.25% を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有する。第２発明: 重
量% で、Si：0.7〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.01〜0.2
5% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を
含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.
25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび
不可避不純物からなる化学成分組成を有する。第１発明
または第２発明の化学成分組成に、更に、Mg：0.05〜0.
3%を含有するもの。上記すべての発明に、更に、Zn：0.
3 〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05%
の内、少なくとも1 種を含有するもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ろう付け工法によっ
て製造される自動車用熱交換器等に用いられるフィン材
に関するものである。
て製造される自動車用熱交換器等に用いられるフィン材
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Al合金は軽くて熱伝導性に優れ、且つ、
耐食性が良好であることから、自動車のラジエ−タ等の
熱交換器の製造に広く用いられている。アルミニウム合
金熱交換器は、例えば、Al−Mn系合金等からなる作動流
体通路材料（以下、管材という）に、これよりも電気化
学的に卑なアルミニウム合金のフィン材が、ろう付けに
より組み立てられている。そして、電気化学的に卑なフ
ィン材の犠牲陽極効果によって作動流体通路材料が防食
されている。
耐食性が良好であることから、自動車のラジエ−タ等の
熱交換器の製造に広く用いられている。アルミニウム合
金熱交換器は、例えば、Al−Mn系合金等からなる作動流
体通路材料（以下、管材という）に、これよりも電気化
学的に卑なアルミニウム合金のフィン材が、ろう付けに
より組み立てられている。そして、電気化学的に卑なフ
ィン材の犠牲陽極効果によって作動流体通路材料が防食
されている。
【０００３】ろう付けは、管材とフィン材との組合せ体
をろう付け温度に、真空中で加熱するか、または、不活
性雰囲気中もしくは大気中でフラックスを用いて加熱す
ることによって行う。管材およびフィン材の少なくとも
一方には、Al−Si系またはAl−Si−Mg系等のろう材をク
ラッドしたブレ−ジングシ−トが用いられており、フィ
ン材は、ろう付け時の高温加熱によって強度が著しく低
下して変形したり、ろう材中のSi原子がフィン材中に拡
散して座屈したりする。このようなフィン材の著しい変
形および座屈は、ろう付け加熱時の材料の局部溶融によ
って発生する（以下、このような変形および座屈を生じ
ない性質をろう付け性という）。
をろう付け温度に、真空中で加熱するか、または、不活
性雰囲気中もしくは大気中でフラックスを用いて加熱す
ることによって行う。管材およびフィン材の少なくとも
一方には、Al−Si系またはAl−Si−Mg系等のろう材をク
ラッドしたブレ−ジングシ−トが用いられており、フィ
ン材は、ろう付け時の高温加熱によって強度が著しく低
下して変形したり、ろう材中のSi原子がフィン材中に拡
散して座屈したりする。このようなフィン材の著しい変
形および座屈は、ろう付け加熱時の材料の局部溶融によ
って発生する（以下、このような変形および座屈を生じ
ない性質をろう付け性という）。
【０００４】アルミニウム合金熱交換器用のフィン材
は、ろう付け後の熱交換器使用時の風圧等に対して変形
しない十分な強度を必要とする。さらに、フィン素材製
造時の熱間加工性が優れていることが重要である。
は、ろう付け後の熱交換器使用時の風圧等に対して変形
しない十分な強度を必要とする。さらに、フィン素材製
造時の熱間加工性が優れていることが重要である。
【０００５】そこで、上述したようなアルミニウム合金
熱交換器のフィン材の特性を改善するために、1%程度の
Mnを含有するAl−Mn系合金に、ろう付け後の強度を向上
させるために1%程度のSiを含有させたAl−Mn−Si系合金
に、更に、種々の元素を含有させた下記の技術が提案さ
れている。熱交換器Al合金製フィン材のろう付け後の強
度、および、ろう付性の改善に関する技術として、例え
ば、特開昭58-156197号公報( 以下、先行技術1 という)
、特開昭63-213646 号公報( 以下、先行技術2 という)
、および、特開平3-13550 号公報( 以下、先行技術3
という) がある。
熱交換器のフィン材の特性を改善するために、1%程度の
Mnを含有するAl−Mn系合金に、ろう付け後の強度を向上
させるために1%程度のSiを含有させたAl−Mn−Si系合金
に、更に、種々の元素を含有させた下記の技術が提案さ
れている。熱交換器Al合金製フィン材のろう付け後の強
度、および、ろう付性の改善に関する技術として、例え
ば、特開昭58-156197号公報( 以下、先行技術1 という)
、特開昭63-213646 号公報( 以下、先行技術2 という)
、および、特開平3-13550 号公報( 以下、先行技術3
という) がある。
【０００６】先行技術1 は、フィンに用いるA3004 合金
に関し、ろう付け中に、Al- Si合金ろう材中のSiがフィ
ン材内部へ過拡散して局部溶融するためろう付け継手の
幅が著しく減少したり、継手の強度が低下するのを防止
し、超高圧用プレ−トフィン型熱交換器を提供すること
を目的とし、Cuを0.05〜0.25% 含有させたAl合金を開示
している。
に関し、ろう付け中に、Al- Si合金ろう材中のSiがフィ
ン材内部へ過拡散して局部溶融するためろう付け継手の
幅が著しく減少したり、継手の強度が低下するのを防止
し、超高圧用プレ−トフィン型熱交換器を提供すること
を目的とし、Cuを0.05〜0.25% 含有させたAl合金を開示
している。
【０００７】先行技術2 は、フィン材と管材を真空ろう
付けした場合、フィン材中のZnの蒸発による管材に対す
る犠牲陽極効果の低下を防止すること、および、高温強
度(耐垂下性) およびろう付け後の強度を確保するため
に、Snを0.03〜0.15% 含有したAl合金製皮材を、Al合金
製芯材の両面にクラッドした複合材を開示している。
付けした場合、フィン材中のZnの蒸発による管材に対す
る犠牲陽極効果の低下を防止すること、および、高温強
度(耐垂下性) およびろう付け後の強度を確保するため
に、Snを0.03〜0.15% 含有したAl合金製皮材を、Al合金
製芯材の両面にクラッドした複合材を開示している。
【０００８】先行技術3 は、耐高温座屈性と、フィン材
を薄肉化した場合、強度不足のためフィンをコルゲ−ト
加工して管材を組付ける時にフィンが潰れる、所謂、常
温座屈の発生を防止するための高い強度とを兼備したフ
ィン材の製造を目的として、最終Cr、Zr、TiおよびV を
含有させ、且つ、最終冷間圧延前の焼鈍を240 〜300℃
未満という、冷間圧延前に行われる通常の焼鈍温度(300
〜450 ℃) より低温度で行う技術を開示している。
を薄肉化した場合、強度不足のためフィンをコルゲ−ト
加工して管材を組付ける時にフィンが潰れる、所謂、常
温座屈の発生を防止するための高い強度とを兼備したフ
ィン材の製造を目的として、最終Cr、Zr、TiおよびV を
含有させ、且つ、最終冷間圧延前の焼鈍を240 〜300℃
未満という、冷間圧延前に行われる通常の焼鈍温度(300
〜450 ℃) より低温度で行う技術を開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術１〜３ではいずれも、ろう付け後の強度を向上させる
ために含有させたSiがその効果を発揮するが、一方、ろ
う付け条件に依存してその条件によっては、フィン材を
ろう付け温度に加熱すると、フィン材中に固溶している
Siの作用で材料の固相線温度が低下し、局部溶融を引き
起こすことがある。このように、先行技術１〜３では、
ろう付性に問題があり、特に、このような現象はAl合金
フィン材の板厚が薄い場合に顕著となるため、最近高ま
りつつあるフィン材の薄肉化に対する要求に十分応えら
れない状態にある。
術１〜３ではいずれも、ろう付け後の強度を向上させる
ために含有させたSiがその効果を発揮するが、一方、ろ
う付け条件に依存してその条件によっては、フィン材を
ろう付け温度に加熱すると、フィン材中に固溶している
Siの作用で材料の固相線温度が低下し、局部溶融を引き
起こすことがある。このように、先行技術１〜３では、
ろう付性に問題があり、特に、このような現象はAl合金
フィン材の板厚が薄い場合に顕著となるため、最近高ま
りつつあるフィン材の薄肉化に対する要求に十分応えら
れない状態にある。
【００１０】従って、この発明の目的は、上述した問題
点を解決し、ろう付け工法によって製造される自動車用
熱交換器等に用いられる、ろう付け後強度およびろう付
け性に優れたAl合金フィン材を提供することにある。
点を解決し、ろう付け工法によって製造される自動車用
熱交換器等に用いられる、ろう付け後強度およびろう付
け性に優れたAl合金フィン材を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】ろう付け後強度およびろ
う付け性に優れたAl合金フィン材について、本発明者等
は鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。即ち、Al−
Mn−Si系のAl合金中のMnには、SiがAl−Mn−Si系析出物
として析出するのを促進する作用があり、Siの固溶量を
抑制するので、Siの固溶によるAl合金の固相線温度の低
下を防ぐ効果があること、および、V 、Zr、およびCrの
３元素が共存すると、これら３元素がAl−Mn−Si系析出
物に取り込まれ、この析出物中のSi含有比率が増加し、
Siの固溶量が減少するため、Al合金の固相線温度の低下
が抑制される。
う付け性に優れたAl合金フィン材について、本発明者等
は鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。即ち、Al−
Mn−Si系のAl合金中のMnには、SiがAl−Mn−Si系析出物
として析出するのを促進する作用があり、Siの固溶量を
抑制するので、Siの固溶によるAl合金の固相線温度の低
下を防ぐ効果があること、および、V 、Zr、およびCrの
３元素が共存すると、これら３元素がAl−Mn−Si系析出
物に取り込まれ、この析出物中のSi含有比率が増加し、
Siの固溶量が減少するため、Al合金の固相線温度の低下
が抑制される。
【００１２】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、この発明の目的を達成するために、Mnの含有
量を増加させたこと、および、V 、ZrおよびCrの3 元素
を共存させることを同時に満たすことに顕著な特徴を有
するものである。即ち、第１発明のAl合金フィン材は、
重量% で、Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.01〜
0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25%
を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することに特徴を有するものである。
のであり、この発明の目的を達成するために、Mnの含有
量を増加させたこと、および、V 、ZrおよびCrの3 元素
を共存させることを同時に満たすことに顕著な特徴を有
するものである。即ち、第１発明のAl合金フィン材は、
重量% で、Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V ：0.01〜
0.25% 、Zr：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25%
を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することに特徴を有するものである。
【００１３】第２発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.25%
の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有
するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.25%
の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有
するものである。
【００１４】第３発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からな
る化学成分組成を有することに特徴を有するものであ
る。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からな
る化学成分組成を有することに特徴を有するものであ
る。
【００１５】第４発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、
Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有するこ
とに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、
Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有するこ
とに特徴を有するものである。
【００１６】第５発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、I
n：0.005 〜0.05% の内、少なくとも1 種を含有し、残
りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有
することに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、I
n：0.005 〜0.05% の内、少なくとも1 種を含有し、残
りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成分組成を有
することに特徴を有するものである。
【００１７】第６発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.25%
の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.
02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の内、少なくと
も1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からな
る化学成分組成を有することに特徴を有するものであ
る。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、および、Cr：0.01〜0.25% を含有
し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：0.02〜0.25%
の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.
02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の内、少なくと
も1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からな
る化学成分組成を有することに特徴を有するものであ
る。
【００１８】第７発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.02〜0.2
%、および、In：0.005 〜0.05%の内、少なくとも1 種を
含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成
分組成を有することに特徴を有するものである。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Zn：0.3 〜2%、Sn：0.02〜0.2
%、および、In：0.005 〜0.05%の内、少なくとも1 種を
含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学成
分組成を有することに特徴を有するものである。
【００１９】第８発明のAl合金フィン材は、重量% で、
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3
〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の
内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避
不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有す
るものである。
Si：0.7 〜1.5%、Mn：1.5 〜3%、V：0.01〜0.25% 、Z
r：0.01〜0.25% 、Cr：0.01〜0.25% 、およびMg：0.05
〜0.3%を含有し、更に、Fe：0.2 〜1.5%、および、Ti：
0.02〜0.25% の内、少なくとも1 種、および、Zn：0.3
〜2%、Sn：0.02〜0.2%、および、In：0.005 〜0.05% の
内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可避
不純物からなる化学成分組成を有することに特徴を有す
るものである。
【００２０】
【作用】この発明のAl合金フィン材の化学成分組成を上
述した範囲内に限定した理由について述べる。 (1) Si:Siは、Al合金中に固溶し、あるいは、Al−Mn−S
i系化合物として析出して、ろう付け後の強度を向上さ
せる作用を有する。しかしながら、その含有量が0.7%未
満ではその効果が不十分であり、一方、1.5%超では固溶
量が過多となり固相線温度がろう付け温度以下になって
局部溶融を引き起こす。従って、Siの含有量は、0.7 〜
1.5%の範囲内とすべきである。
述した範囲内に限定した理由について述べる。 (1) Si:Siは、Al合金中に固溶し、あるいは、Al−Mn−S
i系化合物として析出して、ろう付け後の強度を向上さ
せる作用を有する。しかしながら、その含有量が0.7%未
満ではその効果が不十分であり、一方、1.5%超では固溶
量が過多となり固相線温度がろう付け温度以下になって
局部溶融を引き起こす。従って、Siの含有量は、0.7 〜
1.5%の範囲内とすべきである。
【００２１】(2) Mn:Mnの含有量は従来技術と比較して
高く、本発明における最も特徴的な元素である。Mnは、
SiがAl−Mn−Si系化合物として析出するのを促進する作
用を有し、Siの固溶量を抑制するので、Siの固溶による
Al合金の固相線温度の低下を防ぎ、局部溶融を防止する
効果を有する。しかしながら、その含有量が1.5%未満で
はその効果が不十分であり、一方、3%超ではAl合金板素
材の製造工程中熱間加工工程で、熱間加工性が低下す
る。従って、Mnの含有量は、1.5 〜3%の範囲内とすべき
である。
高く、本発明における最も特徴的な元素である。Mnは、
SiがAl−Mn−Si系化合物として析出するのを促進する作
用を有し、Siの固溶量を抑制するので、Siの固溶による
Al合金の固相線温度の低下を防ぎ、局部溶融を防止する
効果を有する。しかしながら、その含有量が1.5%未満で
はその効果が不十分であり、一方、3%超ではAl合金板素
材の製造工程中熱間加工工程で、熱間加工性が低下す
る。従って、Mnの含有量は、1.5 〜3%の範囲内とすべき
である。
【００２２】(3) V 、ZrおよびCr:本発明においては、V
、ZrおよびCrの3 元素を共存させた化学成分組成にす
ることが、従来技術の技術思想と比較して特徴的なもの
である。V 、Zr、およびCrは、これら３元素が共存する
と、これら３元素がAl−Mn−Si系析出物に取り込まれ、
この析出物中のSi含有比率が増加し、Siの固溶量が減少
し、また、Al−Mn−Si系析出物の析出を促進するため、
Al合金の固相線温度の低下を抑制する作用を有し、局部
溶融を抑制する効果を有する。しかしながら、V、Zrお
よびCrの含有量はいずれも0.01% 未満では前記効果が不
十分であり、一方、V 、ZrおよびCrの含有量はいずれも
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、V 、ZrおよびCrの
含有量はいずれも、0.01〜0.25% の範囲内とすべきであ
る。
、ZrおよびCrの3 元素を共存させた化学成分組成にす
ることが、従来技術の技術思想と比較して特徴的なもの
である。V 、Zr、およびCrは、これら３元素が共存する
と、これら３元素がAl−Mn−Si系析出物に取り込まれ、
この析出物中のSi含有比率が増加し、Siの固溶量が減少
し、また、Al−Mn−Si系析出物の析出を促進するため、
Al合金の固相線温度の低下を抑制する作用を有し、局部
溶融を抑制する効果を有する。しかしながら、V、Zrお
よびCrの含有量はいずれも0.01% 未満では前記効果が不
十分であり、一方、V 、ZrおよびCrの含有量はいずれも
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、V 、ZrおよびCrの
含有量はいずれも、0.01〜0.25% の範囲内とすべきであ
る。
【００２３】(4) FeおよびTi:FeおよびTiは、Al−Mn−S
i系析出物を微細化する作用を有し、ろう付け後の強度
を向上させる効果を有する。しかしながら、Feの含有量
は0.2%未満、Tiの含有量は0.02% 未満ではその効果が不
十分であり、一方、Feの含有量は1.5%超、Tiの含有量は
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、Feの含有量は0.2
〜1.5%、Tiの含有量は0.02〜0.25% の範囲内とすべきで
ある。
i系析出物を微細化する作用を有し、ろう付け後の強度
を向上させる効果を有する。しかしながら、Feの含有量
は0.2%未満、Tiの含有量は0.02% 未満ではその効果が不
十分であり、一方、Feの含有量は1.5%超、Tiの含有量は
0.25% 超では、Al合金板素材の製造工程中熱間加工工程
で、熱間加工性が低下する。従って、Feの含有量は0.2
〜1.5%、Tiの含有量は0.02〜0.25% の範囲内とすべきで
ある。
【００２４】(5) Mg:Mgは、ろう付け後の強度を向上さ
せる効果を有する。しかしながら、その含有量が、0.05
% 未満ではろう付け後の強度向上の効果が不十分であ
り、一方、0.3%超では固相線温度がろう付け温度以下に
なり局部溶融を起こす。従って、Mgの含有量は、0.05〜
0.3%の範囲内とすべきである。
せる効果を有する。しかしながら、その含有量が、0.05
% 未満ではろう付け後の強度向上の効果が不十分であ
り、一方、0.3%超では固相線温度がろう付け温度以下に
なり局部溶融を起こす。従って、Mgの含有量は、0.05〜
0.3%の範囲内とすべきである。
【００２５】(6) Zn、SnおよびIn:Zn、SnおよびInは、
いずれもAl合金の電気化学的電位を卑にする作用を有
し、犠牲陽極効果を付与する。しかしながら、Znの含有
量は0.3%未満、Snの含有量は0.02% 未満、Inの含有量は
0.005%未満では、その効果が不十分であり、一方、Znの
含有量は2%超、Snの含有量は0.2%超、Inの含有量は0.05
% 超では、電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐食速
度が大きくなり過ぎる。従って、Znの含有量は0.3 〜2
%、Snの含有量は0.02〜0.2%、Inの含有量は0.005 〜0.0
5% の範囲内にすべきである。
いずれもAl合金の電気化学的電位を卑にする作用を有
し、犠牲陽極効果を付与する。しかしながら、Znの含有
量は0.3%未満、Snの含有量は0.02% 未満、Inの含有量は
0.005%未満では、その効果が不十分であり、一方、Znの
含有量は2%超、Snの含有量は0.2%超、Inの含有量は0.05
% 超では、電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐食速
度が大きくなり過ぎる。従って、Znの含有量は0.3 〜2
%、Snの含有量は0.02〜0.2%、Inの含有量は0.005 〜0.0
5% の範囲内にすべきである。
【００２６】
【実施例】次に、この発明を実施例により、比較例と対
比しながら説明する。表1 および2 に示した本発明の範
囲内の化学成分組成を有するNo.I-1〜43、および、表3
および4 に示した本発明の範囲外の化学成分組成を有す
るNo.C-1〜25のAl合金溶湯を調製し、これより幅200 m
m、長さ400 mm、厚さ50mmの寸法のスラブを鋳造し、次
いで、スラブに均質化処理を施した後、熱間圧延によっ
て厚さ5mmの熱延板とし、更に、中間焼鈍および冷間圧
延を繰り返し施し、厚さ0.1 mmの冷延板とし、Al合金フ
ィン材を製造した。
比しながら説明する。表1 および2 に示した本発明の範
囲内の化学成分組成を有するNo.I-1〜43、および、表3
および4 に示した本発明の範囲外の化学成分組成を有す
るNo.C-1〜25のAl合金溶湯を調製し、これより幅200 m
m、長さ400 mm、厚さ50mmの寸法のスラブを鋳造し、次
いで、スラブに均質化処理を施した後、熱間圧延によっ
て厚さ5mmの熱延板とし、更に、中間焼鈍および冷間圧
延を繰り返し施し、厚さ0.1 mmの冷延板とし、Al合金フ
ィン材を製造した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】Al合金板素材の製造工程における熱間加工
性を評価するために、前記熱延板の表面のクラック発生
の有無を目視で検査した。
性を評価するために、前記熱延板の表面のクラック発生
の有無を目視で検査した。
【００３２】更に、前記厚さ0.1 mmのAl合金フィン材か
ら試験材を採取し、真空ろう付けに相当する条件であ
る、真空槽内圧力0.1Pa 、温度605 ℃で5 分間保持後冷
却する処理を施した後、所定の試験片を調製し、引張試
験、固相線温度の測定および孔食発生電位の測定に供し
た。固相線温度の測定には、島津製作所製DTA-50型試験
機を使用した。上記各種試験の測定結果を、表5 、6 お
よび7 に示した。
ら試験材を採取し、真空ろう付けに相当する条件であ
る、真空槽内圧力0.1Pa 、温度605 ℃で5 分間保持後冷
却する処理を施した後、所定の試験片を調製し、引張試
験、固相線温度の測定および孔食発生電位の測定に供し
た。固相線温度の測定には、島津製作所製DTA-50型試験
機を使用した。上記各種試験の測定結果を、表5 、6 お
よび7 に示した。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】表1 〜7 から、下記事項が明らかである。 引張強さについて、比較Al合金フィン材の中には、そ
のNo. C-3 のように、強度不足のものが発生したが、本
発明Al合金フィン材には、そのような強度不足のものは
なく、また、従来Al合金フィン材と比較しても同等の優
れた強度が得られた。
のNo. C-3 のように、強度不足のものが発生したが、本
発明Al合金フィン材には、そのような強度不足のものは
なく、また、従来Al合金フィン材と比較しても同等の優
れた強度が得られた。
【００３７】固相線温度について、比較Al合金フィン
材のNo.C-1,4,5,7,9,14 および15は614 〜618 ℃であっ
て低く、従来Al合金フィン材と同程度に低く、ろう付け
性の向上はしなかった。これに対して、本発明Al合金フ
ィン材はいずれも638 〜655℃と高温度であって、ろう
付け性が著しく向上した。
材のNo.C-1,4,5,7,9,14 および15は614 〜618 ℃であっ
て低く、従来Al合金フィン材と同程度に低く、ろう付け
性の向上はしなかった。これに対して、本発明Al合金フ
ィン材はいずれも638 〜655℃と高温度であって、ろう
付け性が著しく向上した。
【００３８】孔食発生電位について、−1.10〜−0.60
V VSSCE が望ましい電位であるのに対して、比較Al合金
フィン材のNo.C-16 〜23は、−1.45〜−1.22V VSSCE で
あり、いずれも電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐
食速度が大きくなり過ぎた。これに対して、本発明Al合
金フィン材の孔食腐食電位はすべて−0.98〜−0.77VVSS
CE であり、望ましい犠牲陽極効果が得られた。 熱延時のクラックについては、比較Al合金フィン材の
No.C-2,6,8および10〜13に発生したが、本発明Al合金フ
ィン材には発生しなかった。
V VSSCE が望ましい電位であるのに対して、比較Al合金
フィン材のNo.C-16 〜23は、−1.45〜−1.22V VSSCE で
あり、いずれも電気化学的電位が卑になり過ぎ、自己腐
食速度が大きくなり過ぎた。これに対して、本発明Al合
金フィン材の孔食腐食電位はすべて−0.98〜−0.77VVSS
CE であり、望ましい犠牲陽極効果が得られた。 熱延時のクラックについては、比較Al合金フィン材の
No.C-2,6,8および10〜13に発生したが、本発明Al合金フ
ィン材には発生しなかった。
【００３９】上述したように、本発明Al合金フィン材
は、ろう付け性については、従来Al合金フィン材および
比較Al合金フィン材よりも著しく向上し、ろう付け後の
強度については、従来Al合金フィン材と同程度に優れて
おり、犠牲陽極効果については、従来および比較Al合金
フィン材と同等であり、しかもフィン材の製造過程にお
けるAl合金の熱間加工性についても従来および比較Al合
金フィン材と同等以上に優れていた。
は、ろう付け性については、従来Al合金フィン材および
比較Al合金フィン材よりも著しく向上し、ろう付け後の
強度については、従来Al合金フィン材と同程度に優れて
おり、犠牲陽極効果については、従来および比較Al合金
フィン材と同等であり、しかもフィン材の製造過程にお
けるAl合金の熱間加工性についても従来および比較Al合
金フィン材と同等以上に優れていた。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のAl合金フィ
ン材によれば、ろう付け加熱時に局部溶融を起こすこと
がなく、ろう付け不良の発生がなくなり、ろう付け性に
優れ、且つ、ろう付け後の強度についても従来合金フィ
ン材と同等に優れたAl合金フィン材が得られ、Al合金フ
ィン材の薄肉化に対する要求に十分応えることができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
ン材によれば、ろう付け加熱時に局部溶融を起こすこと
がなく、ろう付け不良の発生がなくなり、ろう付け性に
優れ、且つ、ろう付け後の強度についても従来合金フィ
ン材と同等に優れたAl合金フィン材が得られ、Al合金フ
ィン材の薄肉化に対する要求に十分応えることができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
Claims (8)
- 【請求項１】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、および、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、 を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することを特徴とする、ろう付け後強度お
よびろう付け性に優れたAl合金フィン材。 - 【請求項２】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、および、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 鉄( Fe) ：0.2 〜1.5%、および、 チタン( Ti) ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項３】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム(Mg)：0.05〜0.3%、 を含有し、残りが、Alおよび不可避不純物からなる化学
成分組成を有することを特徴とする、ろう付け後強度お
よびろう付け性に優れたAl合金フィン材。 - 【請求項４】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム(Mg)：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 鉄( Fe) ：0.2 〜1.5%、および、 チタン( Ti) ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも１種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項５】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、および、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 亜鉛(Zn) ：0.3 〜2%、 錫(Sn) ：0.02〜0.2%、および、 インジウム(In) ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項６】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、および、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、 を含有し、更に、 鉄( Fe) ：0.2 〜1.5%、および、 チタン( Ti) ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも1 種、および、 亜鉛(Zn) ：0.3 〜2%、 錫(Sn) ：0.02〜0.2%、および、 インジウム(In) ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項７】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム(Mg)：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 亜鉛(Zn) ：0.3 〜2%、 錫(Sn) ：0.02〜0.2%、および、 インジウム(In) ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。 - 【請求項８】 重量% で、 シリコン( Si) ：0.7 〜1.5%、 マンガン( Mn) ：1.5 〜3 %、 バナジウム(V) ：0.01〜0.25% 、 ジルコニウム(Zr)：0.01〜0.25% 、 クロム( Cr) ：0.01〜0.25% 、および、 マグネシウム(Mg)：0.05〜0.3%、 を含有し、更に、 鉄( Fe) ：0.2 〜1.5%、および、 チタン( Ti) ：0.02〜0.25% 、 の内、少なくとも1 種、および、 亜鉛(Zn) ：0.3 〜2%、 錫(Sn) ：0.02〜0.2%、および、 インジウム(In) ：0.005 〜0.05% 、 の内、少なくとも1 種を含有し、残りが、Alおよび不可
避不純物からなる化学成分組成を有することを特徴とす
る、ろう付け後強度およびろう付け性に優れたAl合金フ
ィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32997093A JP3396523B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32997093A JP3396523B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150281A true JPH07150281A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3396523B2 JP3396523B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=18227309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32997093A Expired - Fee Related JP3396523B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | ろう付け後強度およびろう付け性に優れたＡｌ合金フィン材 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396523B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005220375A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材およびその製造方法 |
| JP2007031778A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高強度アルミニウム合金フィン材およびその製造方法 |
| JP2010255120A (ja) * | 2010-07-16 | 2010-11-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
| JP2011190538A (ja) * | 2011-04-11 | 2011-09-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材 |
| JP2013057132A (ja) * | 2012-12-04 | 2013-03-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP32997093A patent/JP3396523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005220375A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材およびその製造方法 |
| JP4725019B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2011-07-13 | 日本軽金属株式会社 | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材およびその製造方法並びにアルミニウム合金フィン材を備える熱交換器 |
| US8110051B2 (en) | 2004-02-03 | 2012-02-07 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | High strength aluminum alloy fin material for heat exchanger and method for production thereof |
| US8142575B2 (en) | 2004-02-03 | 2012-03-27 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | High strength aluminum alloy fin material for heat exchanger and method for production thereof |
| JP2007031778A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高強度アルミニウム合金フィン材およびその製造方法 |
| JP2010255120A (ja) * | 2010-07-16 | 2010-11-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用アルミニウム合金フィン材 |
| JP2011190538A (ja) * | 2011-04-11 | 2011-09-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | 熱交換器用高強度アルミニウム合金フィン材 |
| JP2013057132A (ja) * | 2012-12-04 | 2013-03-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高強度アルミニウム合金フィン材の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3396523B2 (ja) | 2003-04-14 |
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