JPH07157861A - 耐食性に優れる配管用アルミニウム押出形材 - Google Patents
耐食性に優れる配管用アルミニウム押出形材Info
- Publication number
- JPH07157861A JPH07157861A JP30662193A JP30662193A JPH07157861A JP H07157861 A JPH07157861 A JP H07157861A JP 30662193 A JP30662193 A JP 30662193A JP 30662193 A JP30662193 A JP 30662193A JP H07157861 A JPH07157861 A JP H07157861A
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- Japan
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- treatment
- piping
- corrosion resistance
- diffusion layer
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
- F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過酷な腐食環境のもとでも優れた耐食性を有
する配管用アルミニウム押出形材を提供する。 【構成】 表面がZnまたはZn合金拡散層からなる配管用
アルミニウム押出形材であって、前記ZnまたはZn合金拡
散層の最大Zn濃度が 1〜20％、拡散層の深さが 300μm
以下で、かつZnまたはZn合金拡散層形成後、 1％以上の
冷間抽伸加工を行った配管用アルミニウム押出形材であ
る。
する配管用アルミニウム押出形材を提供する。 【構成】 表面がZnまたはZn合金拡散層からなる配管用
アルミニウム押出形材であって、前記ZnまたはZn合金拡
散層の最大Zn濃度が 1〜20％、拡散層の深さが 300μm
以下で、かつZnまたはZn合金拡散層形成後、 1％以上の
冷間抽伸加工を行った配管用アルミニウム押出形材であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配管用アルミニウム押
出形材に関し、さらに詳しくは、表面がZnまたはZn合金
拡散層からなる耐食性に優れる配管用アルミニウム押出
形材に関するものである。
出形材に関し、さらに詳しくは、表面がZnまたはZn合金
拡散層からなる耐食性に優れる配管用アルミニウム押出
形材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム製配管材は、多岐に渡る構
造部材に取り付けられ、広く使用されている。特に過酷
な腐食環境のもとでは、外表面からの腐食により配管が
破損し、流体が流出するという致命的な事故が起こるこ
とがある。そのため、従来から耐食性を付与する化学成
分を添加した配管材の使用や、配管後に行う塗装等の表
面処理が行われている。
造部材に取り付けられ、広く使用されている。特に過酷
な腐食環境のもとでは、外表面からの腐食により配管が
破損し、流体が流出するという致命的な事故が起こるこ
とがある。そのため、従来から耐食性を付与する化学成
分を添加した配管材の使用や、配管後に行う塗装等の表
面処理が行われている。
【０００３】しかし、化学成分の添加だけては配管材に
耐食性を付与することは限界があり、また、配管後に行
う表面処理では皮膜の欠陥部への腐食の集中や、表面処
理コストの面から問題である。これらの問題点の対策と
して、特開平1-145487号公報には、表面にZnを含む卑な
Al合金を皮材とし、この皮材をクラッドしたアルミニウ
ム製配管材を拡散処理してZn拡散層を形成した自動車の
ラジエーター、ヒーターコア、エアコン等の配管に適し
たアルミニウム製配管が提案されている。
耐食性を付与することは限界があり、また、配管後に行
う表面処理では皮膜の欠陥部への腐食の集中や、表面処
理コストの面から問題である。これらの問題点の対策と
して、特開平1-145487号公報には、表面にZnを含む卑な
Al合金を皮材とし、この皮材をクラッドしたアルミニウ
ム製配管材を拡散処理してZn拡散層を形成した自動車の
ラジエーター、ヒーターコア、エアコン等の配管に適し
たアルミニウム製配管が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたもので、配管用アルミニウム
押出形材の表面にZnまたはZn合金拡散層を形成すること
により過酷な腐食環境のもとでも耐食性に優れる配管用
アルミニウム押出形材を提供することを目的とする。
を解決するためになされたもので、配管用アルミニウム
押出形材の表面にZnまたはZn合金拡散層を形成すること
により過酷な腐食環境のもとでも耐食性に優れる配管用
アルミニウム押出形材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】表面がZnまたはZn合金拡
散層からなる配管用アルミニウム押出形材であって、前
記ZnまたはZn合金拡散層の最大Zn濃度が 1〜20％、拡散
層の深さが 300μm 以下で、かつZnまたはZn合金拡散層
形成後、 1％以上の冷間抽伸加工を行った耐食性に優れ
る配管用アルミニウム押出形材である。
散層からなる配管用アルミニウム押出形材であって、前
記ZnまたはZn合金拡散層の最大Zn濃度が 1〜20％、拡散
層の深さが 300μm 以下で、かつZnまたはZn合金拡散層
形成後、 1％以上の冷間抽伸加工を行った耐食性に優れ
る配管用アルミニウム押出形材である。
【０００６】
【作用】配管用アルミニウム押出形材の表面にZnまたは
Zn合金拡散層を形成する理由は以下のとおりである。Zn
またはZn合金層のままでは、自己消耗が早く耐食性の確
保が難しい。しかし、ZnまたはZn合金を配管用アルミニ
ウム押出形材の表面に拡散させ均整な拡散層にすれば、
表面のZn濃度も低下して自己消耗が抑制され、長期間耐
食性が確保できる。また、傷等により部分的に表面が脱
落しても拡散層であれば耐食性が維持できる。
Zn合金拡散層を形成する理由は以下のとおりである。Zn
またはZn合金層のままでは、自己消耗が早く耐食性の確
保が難しい。しかし、ZnまたはZn合金を配管用アルミニ
ウム押出形材の表面に拡散させ均整な拡散層にすれば、
表面のZn濃度も低下して自己消耗が抑制され、長期間耐
食性が確保できる。また、傷等により部分的に表面が脱
落しても拡散層であれば耐食性が維持できる。
【０００７】本発明者らは、配管用アルミニウム押出形
材表面のZnまたはZn合金拡散層の防食効果と自己消耗量
に及ぼす最大Zn濃度の影響について調査した。供試材
は、最大Zn濃度を変化させた拡散層を表面に形成させた
配管用アルミニウム押出形材で、防食効果はJIS Z 2371
に準じた塩水噴霧試験における1000時間後の結果で、自
己消耗量はJIS H 8681に準じたCASS試験における 200時
間後の結果でそれぞれ評価した。その結果を表１に示
す。なお、供試材の拡散層の深さは 200μm である。
材表面のZnまたはZn合金拡散層の防食効果と自己消耗量
に及ぼす最大Zn濃度の影響について調査した。供試材
は、最大Zn濃度を変化させた拡散層を表面に形成させた
配管用アルミニウム押出形材で、防食効果はJIS Z 2371
に準じた塩水噴霧試験における1000時間後の結果で、自
己消耗量はJIS H 8681に準じたCASS試験における 200時
間後の結果でそれぞれ評価した。その結果を表１に示
す。なお、供試材の拡散層の深さは 200μm である。
【０００８】
【表１】
【０００９】ZnまたはZn合金拡散層の最大Zn濃度は、表
１に示すように、最大Zn濃度が0.5％では防食効果が小
さく、最大Zn濃度が30％では自己消耗量が大きい。この
ように、最大Zn濃度が小さくなると耐食性の確保が期待
できなくなり、また最大Zn濃度が大きくなると自己消耗
が早くなる。したがって、本発明では、配管用アルミニ
ウム押出形材表面のZnまたはZn合金拡散層の最大Zn濃度
は 1〜20％の範囲に限定する。
１に示すように、最大Zn濃度が0.5％では防食効果が小
さく、最大Zn濃度が30％では自己消耗量が大きい。この
ように、最大Zn濃度が小さくなると耐食性の確保が期待
できなくなり、また最大Zn濃度が大きくなると自己消耗
が早くなる。したがって、本発明では、配管用アルミニ
ウム押出形材表面のZnまたはZn合金拡散層の最大Zn濃度
は 1〜20％の範囲に限定する。
【００１０】また、本発明者らは、配管用アルミニウム
押出形材表面の拡散層の深さと腐食後の強度との関係に
ついて調査した。供試材は、拡散層の深さが異なる拡散
層を表面に形成させた肉厚 2mmの配管用アルミニウム押
出形材(JIS 6063T6)で、強度はJIS H 8681に準じたCASS
試験における2000時間後の引張強さで評価した。その結
果を表２に示す。なお、供試材の最大Zn濃度は16％であ
る。
押出形材表面の拡散層の深さと腐食後の強度との関係に
ついて調査した。供試材は、拡散層の深さが異なる拡散
層を表面に形成させた肉厚 2mmの配管用アルミニウム押
出形材(JIS 6063T6)で、強度はJIS H 8681に準じたCASS
試験における2000時間後の引張強さで評価した。その結
果を表２に示す。なお、供試材の最大Zn濃度は16％であ
る。
【００１１】
【表２】
【００１２】腐食後の強度は、表２に示すように、拡散
層の深さが増すと肉厚方向への腐食が早く進み、強度低
下は大きくなる。また、近年配管の薄肉化が進んでお
り、拡散層の深さを増すことは、配管の強度低下を助長
することにもなる。したがって、耐食性も考慮して、本
発明では配管用アルミニウム押出形材表面の拡散層の深
さは 300μm 以下に限定する。
層の深さが増すと肉厚方向への腐食が早く進み、強度低
下は大きくなる。また、近年配管の薄肉化が進んでお
り、拡散層の深さを増すことは、配管の強度低下を助長
することにもなる。したがって、耐食性も考慮して、本
発明では配管用アルミニウム押出形材表面の拡散層の深
さは 300μm 以下に限定する。
【００１３】ZnまたはZn合金拡散層形成後、 1％以上の
冷間抽伸加工を行う理由は、冷間抽伸加工を行うことに
より表面粗さを細かくし、かつ寸法精度を向上させるた
めである。また、冷間抽伸加工により拡散層の界面が長
さ方向に伸びるため、拡散層表面から界面までの深さが
均一となり、拡散層の濃度分布が均一化され、耐食性が
均一化される。
冷間抽伸加工を行う理由は、冷間抽伸加工を行うことに
より表面粗さを細かくし、かつ寸法精度を向上させるた
めである。また、冷間抽伸加工により拡散層の界面が長
さ方向に伸びるため、拡散層表面から界面までの深さが
均一となり、拡散層の濃度分布が均一化され、耐食性が
均一化される。
【００１４】なお、拡散層を形成させるためのZnおよび
Zn合金には、純Zn、 Zn-Al合金等があり、特に純Znが好
ましい。
Zn合金には、純Zn、 Zn-Al合金等があり、特に純Znが好
ましい。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
供試材は、表３に示す組成のアルミニウム材1050と6063
のビレット（径200mm×長さ500mm ）を用いて、外径15m
m、肉厚 1mmの管材を押出速度約30m/min で熱間押出成
形し、押出中にZn線を用いて前記管材表面に連続的にZn
溶射し、目標25g/m2のZn層を形成し、Zn層形成直後に水
冷による強制冷却を行った。その後、容体化処理を兼ね
て、 520℃× 1時間の拡散処理を行い、拡散処理直後に
強制冷却を行った。さらに、 5、10、20、40％の冷間抽
伸加工を行い、その後、 170℃×4時間の時効処理を行
った。
供試材は、表３に示す組成のアルミニウム材1050と6063
のビレット（径200mm×長さ500mm ）を用いて、外径15m
m、肉厚 1mmの管材を押出速度約30m/min で熱間押出成
形し、押出中にZn線を用いて前記管材表面に連続的にZn
溶射し、目標25g/m2のZn層を形成し、Zn層形成直後に水
冷による強制冷却を行った。その後、容体化処理を兼ね
て、 520℃× 1時間の拡散処理を行い、拡散処理直後に
強制冷却を行った。さらに、 5、10、20、40％の冷間抽
伸加工を行い、その後、 170℃×4時間の時効処理を行
った。
【００１６】
【表３】
【００１７】上記、供試材の拡散処理前と拡散処理後の
Zn濃度分布をＸ線アナライザーにより調査した結果を表
４および図１に示す。拡散処理前のZn拡散層の深さは約
18μm で、最大Zn濃度は 100％である。また、拡散処理
後のZn拡散層の深さは約200μm で、最大Zn濃度は16％
である。
Zn濃度分布をＸ線アナライザーにより調査した結果を表
４および図１に示す。拡散処理前のZn拡散層の深さは約
18μm で、最大Zn濃度は 100％である。また、拡散処理
後のZn拡散層の深さは約200μm で、最大Zn濃度は16％
である。
【００１８】
【表４】
【００１９】これらの供試材について、JIS H 8681に規
定されているCASS試験を 500時間行った。その結果を表
５に示す。なお、表５には比較例として6063管材の裸
材、拡散処理なし材（溶射まま材）および 610℃×30分
間の拡散処理材の試験結果を併記している。
定されているCASS試験を 500時間行った。その結果を表
５に示す。なお、表５には比較例として6063管材の裸
材、拡散処理なし材（溶射まま材）および 610℃×30分
間の拡散処理材の試験結果を併記している。
【００２０】
【表５】
【００２１】表５から明らかなように、本発明に係わる
配管用アルミニウム押出形材は、孔食深さが浅く、重量
減少量も少なく良好な耐食性を有していることがわか
る。
配管用アルミニウム押出形材は、孔食深さが浅く、重量
減少量も少なく良好な耐食性を有していることがわか
る。
【００２２】一方、比較例の裸材は孔食が発生しやす
く、拡散処理なし材は自己消耗が早く、重量減少量が大
きく、 610℃×30分間の拡散処理材は拡散が過剰なため
最大Zn濃度が小さくなり、孔食が発生しやすく重量減少
量も大きくなっている。
く、拡散処理なし材は自己消耗が早く、重量減少量が大
きく、 610℃×30分間の拡散処理材は拡散が過剰なため
最大Zn濃度が小さくなり、孔食が発生しやすく重量減少
量も大きくなっている。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明に係わる配管用アルミニウム押出形材は、優れた
耐食性を有しているため、過酷な腐食環境のもとでも、
配管後塗装等の表面処理を行うことなく、長期間使用す
ることが可能である。
本発明に係わる配管用アルミニウム押出形材は、優れた
耐食性を有しているため、過酷な腐食環境のもとでも、
配管後塗装等の表面処理を行うことなく、長期間使用す
ることが可能である。
【図１】供試材の拡散処理前と拡散処理後のZn濃度分布
を示す図である。
を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 表面がZnまたはZn合金拡散層からなる配
管用アルミニウム押出形材であって、前記ZnまたはZn合
金拡散層の最大Zn濃度が 1〜20％、拡散層の深さが 300
μm 以下で、かつZnまたはZn合金拡散層形成後、 1％以
上の冷間抽伸加工を行ったことを特徴とする耐食性に優
れる配管用アルミニウム押出形材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30662193A JPH07157861A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 耐食性に優れる配管用アルミニウム押出形材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30662193A JPH07157861A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 耐食性に優れる配管用アルミニウム押出形材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157861A true JPH07157861A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17959295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30662193A Withdrawn JPH07157861A (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 耐食性に優れる配管用アルミニウム押出形材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07157861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006057452A1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Showa Denko K.K. | Aluminum hot forged article, and method for producing the same |
| JP2010085066A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | フィンチューブ型エアコン熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ |
-
1993
- 1993-12-07 JP JP30662193A patent/JPH07157861A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006057452A1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Showa Denko K.K. | Aluminum hot forged article, and method for producing the same |
| JP2010085066A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Mitsubishi Alum Co Ltd | フィンチューブ型エアコン熱交換器用アルミニウム合金押出チューブ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |